433 Mhz Signal mit Rauschen (?!) dekodieren

[Paul W. (solarturtle)]

Hallo zusammen,
ich versuche gerade für meine chinesische Fahrradrücklampe eine bessere 
Firmware zu schreiben und hab soweit alle Pins identifiziert.
Für einige Funktionen gibt es einen 433Mhz Sender am Lenkrad, welcher 
die Befehle zur Lampe schickt.

Empfangen wird das Signal von einem "SYN480R" IC, welcher über den 
Datenausgang die Signale liefert.

Jedoch gibt es nun das Problem, das wildes Rauschen die Auswertung 
ziemlich erschwert (siehe Bild Rauschen).

Wenn ich nun eine Taste drücke, kommt etwas vernünftiges durch.

Meine Frage ist nun:
Hat jemand eine Idee wie man das Signal mit dem Mikrocontroller gut 
erfassen kann? Wenn ich nun einen Interrupt auf fallende oder steigende 
Flanke mache, dann erzeugt das Rauschen doch ständige Interrupts und 
legt meinen Controller quasi lahm.

Wie macht man das normalerweise?

Danke und viele Grüße,
Paul

[Typ (Gast)]

Ist dank AGC ganz normal, da muss man eben auf einer oder mehrere 
Flanken mit sinnvollem Abstand warten

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Paul W. schrieb:
> Wie macht man das normalerweise?
Man nimmt einen Timers und pollt den Signaleingang. Damit hat man immer 
eine konstante und vor allem deterministische Interruptlast.

Ich könnte mir da was Einfaches mit einem Zähler und einem 100us 
Interrupt vorstellen...

[Joe F. (easylife)]

Wenn du Lust hast zu basteln, könntest du das Signal mit einem 
retriggerbaren Monoflop (74xx123) schonmal so konditionieren, dass nur 
Pulsbreiten zum uC durchgelassen werden, die eine passende Mindestdauer 
haben. Dann kommt vom Rauschen schonmal deutlich weniger an.

Lothars Vorschlag ist aber auch sehr gut (reine Softwarelösung).

[Frickelfritze (Gast)]

Paul W. schrieb:
> Meine Frage ist nun:
> Hat jemand eine Idee wie man das Signal mit dem Mikrocontroller gut
> erfassen kann?

Lothar M. schrieb:
> Man nimmt einen Timers und pollt den Signaleingang.

Ein Blick in die VirtualWire Implementierung ... und genau
so wird es gemacht.

... mit 8-fach oversampling .....

Joe F. schrieb:
> Dann kommt vom Rauschen schonmal deutlich weniger an.

Wenn ein Sendesignal anliegt "gibt es kein Rauschen". Es gibt
nur statistische Fehler von empfangenen Einsen und Nullen
bedingt durch mehr oder weniger Rauschen. Das kann die
VirtualWire Lib ab.

[Paul W. (solarturtle)]

Lothar M. schrieb:
> Man nimmt einen Timers und pollt den Signaleingang. Damit hat man immer
> eine konstante und vor allem deterministische Interruptlast.

Frickelfritze schrieb:
> ... und genau
> so wird es gemacht.
> ... mit 8-fach oversampling .....

Okay, das klingt gut. Im Signal sind 10 Bit in 5ms. Demnach 1 Bit in 
500us und nun 8-fach oversampled bedeutet einen Timerinterrupt alle 
62,5us?!
Reicht auch 5-fach oversampled? Dann wären wir bei Lothars 100us.

Ich hoffe das wird nicht zuviele Ressourcen fressen. Ich habe ja nur 
16Mhz und er soll ja noch jede Menge anderes machen. Aber die Chinesen 
haben es ja auch hinbekommen :-)

Danke, Paul

[Frickelfritze (Gast)]

Paul W. schrieb:
> Reicht auch 5-fach oversampled?

Das kannst du allein mit deinem Design bestimmen.

Die VirtualWire Implementierung "erlaubt" bis zu 2KBit
Netto-Datenrate, also mit 8-fach Oversampling wären das
16 KBit/s, das wären also 62.5 usec pro Interrupt. In
der Zeit kann man offensichtlich noch einiges mit einem
AVR anstellen .... läuft üblicherweise auf Arduinos mit
16 MHz.

[Joe F. (easylife)]

Nur der Vollständigkeit halber...

[Paul W. (solarturtle)]

Das Problem ist ja aber das ich am PCB-Design nichts ändern kann, weil 
ich lediglich deren Controller auswechsle. Und ein Monoflop ist da 
offensichtlich nicht verbaut.

Demnach muss ich es rein in Software lösen.

Ich werd mal versuchen ob ich das hinbekomme :)

Danke, Paul

[Gerhard O. (gerhard_)]

Vor Jahren befaßte ich mich auch mit Software Dekodierung solcher 
Datenströme. Als Anhaltspunkt nahm ich den Artikel bei Ricci-Bitti in 
Circuit Celler für ein Mausefallennetzwerk auf 433Mhz.

http://faculty.petra.ac.id/resmana/private/circuit-cellar/Wireless%20Monitoring%20System.pdf

Sein Design lief auf einem Motorola uC, welches ich als Referenzdesign 
auf eien PIC portierte. Das ganze funktionierte sehr robust und 
zuverläßig. Irgendwo hier im Forum publizierte ich die ganzen 
Unterlagen.

Wichtig ist bei Bit Slicing einfachen Daten Komparatoren ein Sync 
Sequenz den eigentlichen Daten vorauszuschicken damit die Hardware sich 
einpendeln kann (training). Die Daten werden pulslängenkodiert im 333us 
Raster gesendet. Eine 1 ist 333us und eine 0 ist 667us, eine Pause ist 
333us. Jedes Symbol ist also 1ms lang, also eine Baudrate von 1kBit/s . 
Mit Hilfe einer 100us Timer ISR werden die Daten gesampelt und 
gemittelt. Jedenfalls ist das alles relativ leicht zu beherrschen.

Hier ist mein Original Beitrag:

Beitrag "Microcontroller OOK Datenradio Beispiel und Demo Sourcen"

[Rolf M. (rmagnus)]

Paul W. schrieb:
> Ich hoffe das wird nicht zuviele Ressourcen fressen. Ich habe ja nur
> 16Mhz und er soll ja noch jede Menge anderes machen.

Bei 100 µs und 16 Mhz Takt hast du pro Durchlauf 160 Taktzyklen Zeit. 
Wenn du deine ISR nicht übermäßig lang machst und 80 Taktzyklen für den 
Interrupt brauchst, ist der Prozessor zu 50% ausgelastet.

Frickelfritze schrieb:
> Joe F. schrieb:
>> Dann kommt vom Rauschen schonmal deutlich weniger an.
>
> Wenn ein Sendesignal anliegt "gibt es kein Rauschen".

Dann braucht man es ja auch nicht unterdrücken. Aber wenn kein Signal 
anliegt, muss man sicherstellen, dass das Rauschen nicht als Signal 
fehliterpretiert wird.
Darum ging es doch: Zuverlässig zu erkennen, ob überhaupt das Signal 
anliegt.

[Frickelfritze (Gast)]

Rolf M. schrieb:
> Dann braucht man es ja auch nicht unterdrücken. Aber wenn kein Signal
> anliegt, muss man sicherstellen, dass das Rauschen nicht als Signal
> fehliterpretiert wird.
> Darum ging es doch: Zuverlässig zu erkennen, ob überhaupt das Signal
> anliegt.

Genau das macht eine (die) VirtualWire Implementierung, sie
lässt nämlich genau 16 verschiedene "Symbole" zu die ein
gültiges Datum darstellen, daraus werden dann Nibbles er-
zeugt und zu Bytes zusammengebaut. Rauschen (Datenrauschen)
hat da keine Chance da alles Sonstige als Müll verworfen
wird.

Ein Grund mehr das Rad nicht neu zu erfinden. Ich finde die
VirtualWire Implementierung einfach genial.