Демодуляция BPSK сигнала

[a_b_r_a]

Здравствуйте, Коты! Возникла задача приема BPSK модулированного сигнала и его демодуляции. Сигнал невысокочастотный, порядка 18-20 кГц. Почитав различные статьи по этой теме возникли некоторые вопросы. Основой демодуляции служит перемножение принятой несущей на опорный сигнал той же частоты, но с фазой, равной фазе исходного сигнала и опорным сигналом с развернутой на 180 градусов фазой. Но возникает проблема, которая заключается в том, что опорный генератор неидеален, возникает разность частот. К тому же и принимаемый сигнал в процессе распространения меняет свои параметры. Решал ли кто подобные задачи? Интересны как аппаратные, так и программные решения

[a_klyuev]

В качестве программного решения, могу предложить раздраконить прогу FLDIGI - она поставляется в исходниках.

[a_b_r_a]

Боюсь, слишком сложно для меня будет ковырять такую софтину

[a_klyuev]

Тогда не надо потрошить FLDIGI.
Классическая схема SDR-1000 - ключевой смеситель, ФНЧ на ОУ, звуковая карта компа, SDR прога (шо-нить типа QUISK, в исходниках), которую можно утащить на 20 кгц (а можно и без нее, если опорник фиксированный), ну и та же FLDIGI, по ее прямому назначению - такое подойдет?

Вообще - мало инфы, для чего такие извращения - подводная ультразвуковая связь?

[a_klyuev]

Я тут вот еще подумал - 20кгц - частота, которую вполне по силам обработать звуковой картой.
Так что вполне возможно обойтись без смесителя и опорника.
Достаточно на входе приемника построить какой-нить фазовращатель, для получения IQ сигналов.
Ну и далее ФНЧ на ОУ, и на звуковуху компа.

[a_b_r_a]

Я вообще хотел это дело на мк обработать. Тут нужен некоггерентный прием. Но алгоритм не могу понять. Сигнал на входе суммируем с задержанным на длительность 1 бита. И дальше фнч. Рисую на бумаге эти синусоиды и не пойму, как это должно работать

[arkhnchul]

с gnuradio можно поиграть, там явная разбивка на последовательные блоки весьма наглядна. Ну и код каждого из гих можно подглядеть.

типа такого - http://aaronscher.com/GNU_Radio_Compani ... modem.html

[int4880053]

Боюсь что Вы о фазовой манипуляции не знаете ничего.
Все дело в том что перед началом передачи блока данных
передается так называемая преамбула c с известной последовательность
нулей и единиц (обычно используют код баркера).
Программа вначале должна определить участок с максимальной длительностью
и настроить таймер МК так чтобы строб от таймера попадал в середину
импульса. (see digital costas loop)
По сути дела цифровой ФАПЧ реализованный на МК.
С аналогова компаратора нужно пробовать или с ADC

[Morroc]

Радиолюбительские программы подстраиваются на ходу.

[a_b_r_a]

Наверно это моя неправильная формулировка. Я имел ввиду дифференциальный bpsk. В нем принятие решения о пришедшем 0 или 1 осушествляется относительно предыдущего временного слота. Если фаза изменилась-то пришел противоположный бит информации. Но как реализовать-ума не приложу))

[int4880053]

Все правильно. Этот вид фазовой манипуляции назывался раньше
в СССР у военных ОФТ (относительная фазовая телеграфия).
Современное международное название BPSK.
Сигнал формируется довольно просто;
1. Разворачиваем фазу на 0 и 180 градусов
(например трансформатром)
2. Ставим два ключа аналоговых на один выход которые
переключают фазу в зависимости от манипулирующих
импульсов.
С приемником по сложнее.
чтобы перемножить сигнал опорного генератора на входной
нужно вначале сделать его привязку при помощи ФАПЧ
для времени захвата ФАПЧ и нужна начальная преамбула
несущей. После этого смена фазы несущей даст импульс
на выходе перемножителя. Этот результат фиксируем тригером
и заталкиваем в регистр приемника.
Фазовая автоподстройка на высоких частотах осуществляется
некой разновидностью ФАПЧ -пелей КОСТАСА (можно найти
в инете ) или же ее цифровым вариантом если частоты ниже
и она может быть реализована. see Costas loop - Wikipedia
Так же можно посмотреть радиолюбительский PSK31
Вот здесь книжки:
https://yadi.sk/i/KlwrZH5Y3GrNPS
https://yadi.sk/i/8Jstv_g6I08hYA

[a_b_r_a]

https://coderlessons.com/tutorials/akad ... puliatsiia
Я имел ввиду это. Тут нет опорного сигнала

[int4880053]

Все зависит от уровня сигнала. то что там предлагают называется "Ячейка Гильберта
Если выделить сигнал и преобразовать его в прямоугольную форму то
в регистр приемника так и заталкивается Но это только в том случае когда большой
уровень сигнала и частота низкая. На высоких частотах и малых сигналах
в шумах-только методом умножения на опорный так как петля ФАПЧ имеет
еще и избирательные свойства. К тому же есть еще одна особенность.
Она касается фазовых временных искажений которые ообразуются
в процессе отфильтровки сигнала фильтрами которые имеют плохие
временнные характеристики.
Пример из жизни можно привести такой;
-Два чувака раскачивают язычек колокола. Раскачали
И вот вдруг понадобилось качать язык в другую сторону.
для этого эти два чувака вначале тормозят язычек (на это уходит
время), а потом начинают раскачивать его в другом направлении.
Вот такие явления происходят в фильтрах основанных на
связанных колебательнных системах.
Пробовали в модемах для телефонных линий с частотой несущей
1800гц. Для отфильтровки ставили RC фильтры на ОУ.
Искажения достигали в полторы длительности единицы
и по этому в модемах применяют так называемые
корректоры фазы.