[A-DX] Radiogramme / HF data / CSK (Code Shift Keying)
Roger ThauerSonntag, 10. November 2024, 13:28 Uhr
https://www.dropbox.com/scl/fi/q8llyldgl02u9vu451dfj/2024-11-07_DK_Radio_5850kHz.png?rlkey=obwsngp5d36hofbeptvf1wypz&dl=0
https://www.dropbox.com/scl/fi/ikzhdwt5zrg75iqhbv53j/2024-11-08_KBC-data-15770kHz.png?rlkey=d6ba657h9xy53yzlbxzs0lauf&dl=0
RNEI-RRR10 data from this morning. In the collage the playlist of the
show from the decoded QAM4-html.
Obviously there was also a test in EasyDRF-CSK modulation at the end of
the announced data. (Code Shift Keying)
RNEI-RRR10 Daten von heute morgen. In der Collage die Playliste der Show
aus der dekodierten QAM4-html.
Offensichtlich gab es am Ende der angekündigten Daten auch einen Test in
EasyDRF-CSK-Modulation. (Code Shift Keying)
https://www.dropbox.com/scl/fi/27r83v2aebukdky7oguzo/2024-11-10_RRR10-data-5850kHz.png?rlkey=ziyd3kwqgd4v4jzb2vwc9pxhj&dl=0
===> CSK
https://dazdsp.org/tech/EasyDRF-CSK/index.html
HINWEIS: Das Design wurde jetzt von {EasyDRF-} MFSK auf CSK-Modi geändert.
Der ursprüngliche EasyDRF verwendet OFDM-Modulation. OFDM ist schnell
und bandbreiteneffizient, hat aber einen hohen Crest-Faktor
{Scheitelfaktor}, der den durchschnittlichen Modulationsleistungspegel
durch einen Sender reduziert.
Im Gegensatz dazu verwendet die CSK-Version PN-modulierte FM mit einem
einzigen Ton pro Baud, der einen niedrigeren Crest-Faktor aufweist.
Dadurch wird der durchschnittliche Leistungspegel des modulierten
Datensignals um mindestens 6 dB angehoben.
Probleme bei der Ausbreitung von Kurzwellen
Signale, die sich über Kurzwelle ausbreiten, werden durch verschiedene
Probleme beeinträchtigt:
Verzögerungsspreizung - Die Ausbreitung über mehrere Pfade führt
dazu, dass die Frequenzen des Signals zu unterschiedlichen Zeiten
ankommen, verteilt über einige mS.
Dopplerspreizung - Mehrwegeausbreitung und geomagnetische Stürme
bewirken, dass die Frequenzen des Signals variieren. Dies kann in
schweren Fällen bis zu 50 Hz betragen.
Rauschen - Die Signalerkennung wird durch atmosphärische und vom
Menschen verursachte Rauschpegel eingeschränkt.
Mögliche Wege zur Verbesserung der Datendekodierung:
Verwenden Sie die Ein-Ton-Modulation, um die gesamte Leistung auf
eine Frequenz zu legen und so das beste SNR zu erzielen.
Dies sollte das empfangene Audio-SNR um 6 bis 10 dB gegenüber OFDM
verbessern.
Verwendung von Spreizspektrumstechniken zur Spreizung der
Frequenzen im Datensignal, um Mehrwegeinbrüche zu vermeiden und die
Auswirkungen der Dopplerverschiebung zu verringern.
Der Decoder entspreizt das Signal vor der Erkennung. Dadurch wird
die gesamte Tonleistung für einen optimalen SNR wieder auf eine Frequenz
gelegt.
Verwenden Sie größere Tonabstände, um die Auswirkungen der
Dopplerverschiebung zu verringern.
Rotieren Sie die Frequenznutzung, um Interferenzen zu vermeiden.
Erkennen Sie Energieerhöhungen im Signal in jeder Baud-Periode.
Ausgleich von Ausbreitungsverzögerungen im empfangenen Datensignal.
Standardmethoden:
Verwendung von Interleaving, um Dekodierfehler zu verteilen.
CRC-Prüfung zur Validierung der Daten.
Verwendung der Fehlerkorrektur zur Korrektur von Dekodierungsfehlern.
Modi
Einige der untersuchten Modi sind:
Spread-Spectrum-Modi
Diese Modi verwenden verschiedene Spreizmuster-Codes (keine
FSK-Frequenzen), um Datensymbole zu übertragen:
PN Code Shift Keying - Hier werden PN-Codes (Psudo-Noise) zur
Chirp-Modulation (FM) einer Sinuswelle verwendet. Mindestens 1024 Codes
sind möglich.
Sinus Code Shift Keying - Verwendet Sinuswellen zur
Chirp-Modulation (FM) der Sinustöne. Die Modulationssinuswellen werden
ebenfalls gechirpt, damit sie sich stärker voneinander unterscheiden.
Sawtooth or triangle Code Shift Keying - Verwendet Sägezahn- oder
Dreieckswellenformen zur Chirp-Modulation (FM) der Sinustöne.
Die Sägezahn- oder Dreieckswellenformen werden auch zwischen
verschiedenen Frequenzen und Phasen gestuft, um sie voneinander zu
unterscheiden.
Alle diese Spread Spectrum-Modi können phasenempfindlich sein, so dass
ein adaptiver Equalizer erforderlich sein kann, um auf Kurzwelle gut zu
funktionieren.
Der Decoder multipliziert jeden eingehenden Baud mit jedem der möglichen
Codes einer identisch gechirpten FM-Sinuswelle in einem IQ-Mischer. Der
Ausgang des IQ-Mischers wird integriert und die Vektorsumme gemessen.
Der übereinstimmende Code führt zu einem Null-Beat, wodurch der
Integrator ein Gleichstromsignal liefert, während die nicht
übereinstimmenden Signale eine meist AC-Wellenform verursachen, die den
Integrator veranlasst, am Ausgang näher bei Null zu bleiben.
Da kein FM-Detektor verwendet wird, sollte diese Methode auch bei
verrauschten Signalen und Ausbreitungsphasenfehlern sehr gut funktionieren.
Spreizung des Spektrums
Spreizspektrummethoden können die Modemleistung verbessern, indem sie
sowohl die Kanalantwort als auch die Modemantwort ausgleichen.
Spread Spectrum ist ein Verfahren, bei dem ein Signal über eine
bestimmte Bandbreite gespreizt und am Empfänger/Decoder wieder
entspreizt wird. Dadurch wird das Signal über die Spreizbandbreite
„verdünnt“, was dazu beiträgt, die Auswirkungen von
Schmalbandinterferenzen und Ausbreitungsstörungen im Kanal
auszugleichen. Bei dieser Anwendung liegt die Spreizungsbandbreite nur
innerhalb des Kommunikationskanals.
Der Decoder entspreizt das Signal, indem er die gesamte Leistung wieder
auf eine Frequenz legt. Wenn die ursprüngliche Frequenz ein
einfrequenter Ton war, dann ist auch das Ergebnis ein einfrequenter Ton.
Erfolgt die Entspreizung im Zero-Beat-Verfahren, so ist das Ergebnis ein
Gleichstrom. Durch die Entspreizung des Signals wird auch das
Kanalrauschen gespreizt, was zu einer Absenkung des Rauschpegels im
Decoder führt.
Bei einer Datenmodulation mit konstanter Amplitude ist der am besten
geeignete Spread Spectrum-Modus wahrscheinlich Chirp. Bei Chirp wird in
der Regel eine Sägezahnrampe verwendet, um das Signal über einen
Frequenzbereich zu wobbeln, aber es können auch andere Wellenformen
verwendet werden.
PN-Code-Chirp
Tests mit einem auf PN (Psudo-Noise-Zufallszahlen) basierenden
Chirp-Spreizcode haben gezeigt, dass es problemlos möglich war, bis zu
1024 verschiedene Symbolmuster auf demselben Kanal zu kodieren und zu
dekodieren. Es zeigte sich jedoch auch, dass das Signal
phasenempfindlich wurde, was ein unangenehmer Nebeneffekt ist, da
Kurzwellensignale häufig durch Mehrwegeausbreitung in der Phase verzerrt
werden.
.......
OT:
https://de.wikipedia.org/wiki/Chirp
Verringerung der Impulsleistung bei Radar
Um Echosignale weit entfernter reflektierender Objekte aus dem Rauschen
herauszufiltern, muss eine gewisse Mindestenergie empfangen werden. Für
genaue Entfernungsmessungen benötigt man aber möglichst kurze
Sendeimpulse, denn bei einem 0,1 µs kurzen Sendeimpuls ist das
Wellenpaket bereits 30 m lang. Die Kombination beider Anforderungen
führt zu immensen Sendeleistungen von 10 MW, deren Erzeugung in
Flugzeugen oder Satelliten Probleme bereitet. Als Ausweg wird beim
Pulskompressionsverfahren ein leistungsschwacher Chirp-Impuls längerer
Gesamtdauer gesendet, der beim Empfang durch spezielle Filter oder
mathematische Verfahren zu einem erheblich kürzeren Impuls komprimiert
wird. Dieser kann dann mit Hilfe eines Korrelationsverfahrens im
Rauschen gut entdeckt werden.
https://dazdsp.org/tech/EasyDRF-CSK/2024-11-09%2004-04-06.mp4
roger
