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サンプリング周波数とデコード可能伝送速度

JSMRトラッキングソフトの開発過程で
10kHz IF信号をFM復調した音声信号を
出力する必要がありました。
すでにFM検波はできているので、
後はディエンファシスをかけて
サウンドカードに出力するだけだったのですが、
果たしてアナログ音声を再生することができるのか!?
という心配は必要なかったようで、
「普通」にスピーカから音声が聞こえてきました。
アナログと変わりありません。
そこでAMも復調できる10kHz IFアナログ復調ソフトを
作ってみました。
analogdemod.png
AMは信号を2乗してフィルタに通す、
一般的な包絡線検波なのですが、
あまり音質がよくないです。。。
それにAGCの動作もいまいち…。
この後の検討課題になりそうです。
なおFMの音質は問題なし。AMより簡単に再生できました。

このように10kHz IF信号はパソコンで
各種アナログ/デジタル信号を復調できるとわかったのですが、
(無線信号をそのままパソコンに取り込んでいるので、
あたりまえといえばそうなのですが…)
果たして限界はあるのか??
ということで検討してみました。
10kHzをセンター周波数とした場合、
帯域が20kHz未満の無線であれば復調が可能です。
デジタルではPSKであれば10kbpsになります。

昨今の無線通信は狭帯域化ということで、
音声デジタル通信も10kbpsも使うことはあまりないので
現在の方法で復調は可能ですが、
しかし狭帯域化とともに普及している方法があります。
それはTDMAです。
TDMAとはTime Division Multiple Accessの略で、
日本語では時分割接続となります。
これは、時間ごとに使用者が異なる方法で、
1つの周波数に4回線…といった具合に多人数が使用できます。
デジタルMCA無線や、東京消防のデジタル無線、
新方式のPch、デジタル防災無線…、その他挙げるときりがありません。

問題は、このTDMAを使った場合は、伝送速度を上げて
時間的に回線を分けていることを可能にしているため、
伝送速度が通常の運用スタイルである1つの周波数をずっと送信する
SCPC(Single Channel Per Carrier)に比べて早いということです。
参考例としては、デジタルMCA無線(800MHz)は32kbpsで1つの
周波数を4分割しています。
(ボーレートはQPSKを使っているので16kbpsです)。
つまり10kHz IF信号では復調はできません。

そこでそれらの通信に対応するために
IF信号の周波数を考えると、
96kHzサンプリングを使えば、
24kHzのIF周波数となり、
これらの通信に対応することが可能なようです。
早速実験…したところ、
なんと私のサウンドカードでは96kHzサンプリングは可能ですが、
どうも入出力のフィルタが22kHz止まりになっている模様。
これでは意味なーいっっ!Σ(T□T)
ということで、新規にサウンドカードの購入を企てています。
しかし96kHzサンプリングにすると
パソコンへの負担が増すことは確実なようです。。。。
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2009-08-05 Wed 17:53 | | [ 編集]

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