Frage:
Frequenzabstand und Doppler-Effekt
thexeno
2015-02-26 19:32:28 UTC
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Angenommen, ich arbeite an einem System, das einen Transceiver mit einem FM-Signal verwenden muss. Wenn sich dieses System sehr schnell bewegt (d. H. Es ist ein Satellit oder was auch immer), bei dem der maximale Doppler-Effekt mit dem Frequenzabstand vergleichbar sein kann, brauche ich einen höheren Abstand als der Doppler? Oder ist es überhaupt nicht verwandt? Oder die Nützlichkeit einer einfachen Änderung des Abstands hängt nur damit zusammen, eine bessere Isolation zwischen anderen Frequenzen zu erzielen und / oder ein höheres SNR zu erzielen, und daher nichts mit dem Doppler zu tun?

Vielen Dank und Entschuldigung die Scheinfrage. :)

Drei antworten:
Andy aka
2015-02-26 19:55:21 UTC
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Wenn Sie sich mit 1 km / s bewegen (sehr schnell für alles, was eine Straße benutzt), scheint sich eine Funkwelle mit einer Trägerfrequenz von 100 MHz auf 99,9997 MHz zu verschieben, wenn Sie sich von der Übertragungsquelle entfernen. Dies ist eine Abweichung von 300 Hz.

Satelliten (wie ISS) bewegen sich mit 7,66 km / s, sodass die 100 MHz 99,9974 MHz zu sein scheinen, dh eine Abweichung vom nominalen Trägerzentrum von 2,6 kHz.

Die typische Trennung von FM-Kommunikationskanälen kann bis zu 12,5 kHz betragen. Es besteht also ein guter Grund zu der Annahme, dass hohe Geschwindigkeit eine mögliche Ursache für schlechten Empfang ist, ABER bei einem Offset von 2,6 kHz sollte ein FM-Empfänger meiner Meinung nach problemlos mit der Ausrichtung fertig werden selbst mit der scheinbaren Dezentriertheit des Getriebes. Sie verwenden PLLs, um auf Übertragungen ausgerichtet zu bleiben, daher denke ich nicht, dass dies ein Problem sein wird.

Für ein einfaches Funksystem wie eines mit 434 MHz wird es eine Gleichstromverschiebung im Demodulationsausgang geben, aber angesichts dessen Viele dieser Transceiver sind von geringer Genauigkeit (basierend auf einem Datenschneider zum Extrahieren der Daten aus der Rohdemod-Ausgabe). Ich sehe dies nicht als Problem. Sie haben eine Empfangsbandbreite von über 1 MHz, daher sollte es leicht zu erkennen sein, dass dies kein Problem darstellt.

Ich habe ein Datenblatt der CC10xx-Familie, aber es spricht nicht über die Möglichkeit, den Frequenzdoppler zu verfolgen.Oder erwähne es zumindest nicht in Worten, die mir bekannt sind.Einige Universitäts-Cubesats verwenden mit diesem Transceiver-Chip Frequenzen um 435 MHz, und der Doppler-Effekt auf diesen Umlaufbahnen kann 10 kHz mit einem Kanalabstand von 12,5 kHz erreichen.Wie kann ich verstehen, ob dies ein zuverlässiger Zustand ist?
Mit einem Kanalabstand von 12,5 kHz und einem Offset von 10 kHz ist es immer noch kein Problem, vorausgesetzt, es gibt keine andere Übertragung, die sich überlagern kann, vorausgesetzt, die Software im Empfänger erkennt, was passiert, und wählt die nächste Frequenzzuweisung für den Empfang.Es wird kein Hardwareproblem sein, sondern eines der Verwaltung des Dopplerszenarios in Software, glaube ich.
Vielen Dank.Wenn Sie können, kann ich einige Vorschläge zu Lesungen zu diesem Thema haben?Im Internet finde ich Dinge, die zu grundlegend sind oder nicht damit zusammenhängen.Danke trotzdem
Ich kann ein Buch nicht empfehlen, da ich das Internet für alle meine Daten und Informationen benutze, die ich vor vielen Jahren gelernt habe!
Ich habe schließlich festgestellt, dass ich, wenn ich das in der Software nicht bewältigen möchte und davon ausgehe, dass dies nicht vom Transceiver erledigt wird, das Filter-BW erweitern muss, um die Verschiebung des Empfangs abzudecken.Aber es verringert die Empfindlichkeit.Es ist immer ein Kompromiss.
Eine größere Bandbreite bedeutet mehr In-Band-Rauschen, was normalerweise eine geringere Empfindlichkeit bedeutet.
Olin Lathrop
2015-02-26 19:50:41 UTC
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Wenn sich alle diese Kanäle auf demselben Objekt befinden, werden sie alle zusammen doppelt verschoben, und sie stören sich nicht mehr als ohne Dopplerverschiebung.

Der Empfänger tut dies müssen tolerieren und in der Lage sein, die Signale trotz der scheinbaren Trägerfrequenzdrift, die durch die Dopplerverschiebung verursacht wird, zu erfassen.

Es gibt Schlüsselwörter im Datenblatt, um zu verstehen, ob die Hardware des Transceivers diese Verschiebung verfolgen kann.Ich habe zum Beispiel den CC1020 studiert und sehe keine Dinge im Zusammenhang mit Frequenzverschiebungen, zumindest nicht mit Worten, die mir bekannt sind.
Ich vermute, dass der CC1020 keine Bestimmungen enthält, die die Dopplerverschiebung berücksichtigen.Um die Doppler-Verschiebung zu berücksichtigen, müssen Sie in der Lage sein, einen Frequenzversatz vom Demodulator abzuleiten und diesen in den Empfänger zurückzuführen, um den lokalen Oszillator einzustellen.Dies könnte extern durch Optimieren des Quarzoszillators erfolgen, dies hätte jedoch wahrscheinlich andere Auswirkungen.
thexeno
2015-03-20 20:46:03 UTC
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Gemäß einem CC1020-Datenblatt (könnte aber auch jedes andere ähnliche Gerät sein) ist die Frequenzabweichung die Kanalfrequenztrennung geteilt durch die Hälfte.

Aus dem Datenblatt:

" Die Signalbandbreite muss kleiner sein als die verfügbare Empfängerbandfilterbandbreite. Die Signalbandbreite (SBW) kann durch (Carsons Regel) angenähert werden: SBW = 2 ∙ fm + 2 ∙ Frequenzabweichung "

Ich interpretiere dies so, dass in der Bandbreite des empfangenen Signals auch die Unvollkommenheiten (Toleranz, Medium, DOPPLER usw.) berücksichtigt werden.

Sie melden auch ChBW> SBW + 2 ∙ f_error , wobei f_error der vom Oszillator verursachte Fehler ist. Meine Antwort auf meine Frage scheint zu lauten: Ja, Sie benötigen eine höhere Bandbreite unter Berücksichtigung des Dopplers, der die Bandbreite erweitert, aber infolgedessen muss der Frequenzabstand höher sein.

Wenn dies der Fall ist Richtig, ich muss möglicherweise korrigieren, was genau der Unterschied zwischen der Frequenztrennung und dem Frequenzabstand ist.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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