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Erfahrung mit testam aus dem rpitx-Paket
#1
Die UKW-Ausgabe von rpitx funktioniert sehr gut. Sogar so gut daß ich die Experimente wegen der hohen Sendeleistung abgebrochen habe. Es ist nun mal illegal und die Folgen nicht absehbar.

Anders sieht es mit dem AM-Script aus. Ein Mittelwellenempfänger mit guter Empfangsleistung steht neben dem Raspberry und bemerkt den Sender gar nicht. Die Antennenstrippe muss wirklich das Radio berühren damit eine Übertragung stattfinden. Die Qualität ist in der Dokumentation mit "poor" angegeben, und das kann ich bestätigen. Per Kabelkontakt ist der Träger sehr gut zu empfangen, und diese Anordnung wäre evtl. gut geeignet um ein Audio-Signal zu einem AM-Radio zu übertragen. Aber die Qualität der Modulation ist viel zu dürftig. Die Testdatei mit gesprochenem Inhalt (sampleaudio.wav) erinnert an die Experimente von Rainer Holbe, als er mit einem Radio Stimmen aus dem Jenseits einfangen wollte.

Ich habe das mal mit einem kleinen Video veranschaulicht



Die Befehlszeile für 1MHz sieht folgendermassen aus:

(while true; do cat sampleaudio.wav; done) | csdr convert_i16_f \
| csdr gain_ff 4.0 | csdr dsb_fc \
| sudo ./rpitx -i - -m IQFLOAT -f 1000 -s 48000

das Ändern diverser Parameter hat keine Verbesserung gebracht, davon abgesehen dass ich keine brauchbare Dokumentation gefunden habe. Daher meine Frage an die Mitleser: hat noch jemand mit testam experimentiert?
Gruß,
Jupp
-----------------------------

was du baust ist immer mit dir verbunden
(Lego)

Einsamkeit ist nur ein Mangel an Technologie
(@beetlebum)
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#2
Die Reichweite hängt von der verwendeten Antenne ab. Bei einer UKW-Aussendung ist ein kurzes Drahtstück schon fast eine gut angepasste Antenne, entsprechend ist der Wirkungsgrad und damit die Reichweite des Pi sehr hoch.
Im Mittelwellenbereich ist ein solches Stück Draht alles andere als eine angepasste Antenne und der Wirkungsgrad sehr bescheiden, die Reichweite ist Minimal. Gibt man aber die Leistung auf eine abgestimmte Rahmenantenne wird man erstaunt sein wie weit man kommt. Diese Thematik ist nicht Raspberry spezifisch, sondern trifft auf alle Sender zu, etwas was dem Forenmitgliedern bekannt sein sollte.

Bei der Frequenzmodulation steckt die Information in der Frequenzänderung des Trägers. Der Pi ändert am Ausgang also die Frequenz seines Signalgenerators was sehr einfach ist. Bei der Amplitudenmodulation steckt die Information aber in der Höhe der Amplitude des Signals. Der Raspberry hat aber keinen DAC, sondern erzeugt die Höhe der Amplitude durch eine Änderung der Pulsbreite wie man am Oszilloskop sehen kann. Das funktioniert sogar sehr gut, es ist vergleichbar eines 1 Bit DAC früherer CD-Spieler. Bernhard hatte dazu einen Beitrag erstellt der das gut erklärt. Es geht also nicht das man einfach das Kabel des Raspberry an die Antenne des Radios hängt, denn dort ist im Signal ja noch keine AM-Modulation enthalten, nur das Audio in Form einer veränderlichen Pulsbreite. Das ist das erste Problem was Du nicht bedacht hast Jupp.

Für eine saubere AM-Modulation auf einem Radio mit einem schmalen Filter ist das einfache testam nicht gut geeignet. Der Modulator sollte mit GNU Radio komplett neu aufgebaut werden. Die Audioquelle muss auf mono mit max. 4,5 kHz begrenzt und neu gesampled werden. Die Modulationstiefe muss dem Dynamicbereich des 1 Bit DAC bzw, der Pulsweite angepasst werden damit es zu einer guten Modulation und nicht zu Verzerrungen kommt. Sind diese Randbedingungen gegeben, hört sich das erzeugte Signal des Pi dann auch wie ein normaler Mittelwellensender an.

Otto.
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#3
danke Otto, dann war ich doch etwas zu naiv. Es ging mir von Anfang an nur um eine verdrahtete Verbindung und nicht um eine Ausstrahlung, weil ich den Umbau des Audion als NF-Vorverstärker beim VE vermeiden wollte. Ein weiteres Projekt wäre gewesen einen HF-TR Empfänger original zu belassen und einen Raspi auf LW einzuspielen.
Gruß,
Jupp
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(@beetlebum)
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#4
HAllo Jupp,

wie Otto schon schrieb ist das Signal am Ausgang ein Rechteckimpuls mit im Takt der Modulation variierender Pulsbreite. Das erzeugt einen "Lattenzaun" an Oberwellen und sollte mit einem Tiefpass gefiltert werden.

Ich hatte mal einige Berechnungen gemacht mit online Filterprogrammen:


.png   LowPass_5Pole1835kHz.png (Größe: 23,84 KB / Downloads: 163)


.png   LowPass_5Pole1800kHz.png (Größe: 23,74 KB / Downloads: 163)


.png   1660kHz_LPF_50Ω.png (Größe: 36,95 KB / Downloads: 161)

Ehr empfehlen kann ich die Programme von Tonne. mit dem Programm "Elsie" kannst Du kostenlos Filter bis 7. Ordnung berechnen. Einfacher geht Optowpass oder SVC.

Probiere die mal...
Viele Grüße
Semir
---------------------------------
"Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer der wußte das nicht, und hat es gemacht."
(Prof. Hilbert Meyer, Uni Oldenburg)
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#5
Es geht nicht nur um die Unterdrūckung von Oberwellen ( Semir sagt dazu Lattenzaun ) , das muss man immer machen, sondern ūberhaupt um die Rekonstruktion der Amplitude aus der Pulsbreite. Das hat Jupp im Video wie ich sehen kann vollkommen vernachlässigt.

Otto.
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#6
danke Semir! Dann hab ich mal eine Größenordnung für die Bauteile des pi-Filters.

Ich weis allerdings noch nicht wie ich die anderen Probleme gelöst bekomme. Die Pulsbreite in Amplitude zu verwandeln (mit einem Integrierglied?) , sowie die software neu erstellen.

danke auch Otto! Den thread hatte ich begonnen in der Hoffnung dass mir jemand den Weg zeigt.
Gruß,
Jupp
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(@beetlebum)
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#7
(29.12.2018, 20:10)saarfranzose schrieb: Ich weis allerdings noch nicht wie ich die anderen Probleme gelöst bekomme. Die Pulsbreite in Amplitude zu verwandeln (mit einem Integrierglied?) , sowie die software neu erstellen.
Hallo Jupp,

So wie ich es verstanden habe liefert der Raspi ein Ausgangsignal mit einer bestimmten Frequenz und veränderlichem Tastverhältnis. Ein solches Rechtecksignal enthält immer die Grundwelle (1. Hamonische) und verschiedene weitere Harmonische höherer Ordnung. Bei einem Rechtecksignal mit exakt 1:1 Tastverhältnis z.B. sind nur ungeradzahlige Harmonische Frequenzen enthalten also 1xf, 3xf, 5xf 7xf wenn "f" die Grundfrequenz bzw. 1. Harmonische ist.

Durch Wahl des Tastverhältnisses kann nun eine Bestimmte Harmonische zu Null gemacht werden. Wie in diesem Beispiel unten erklärt.

Ich kenne die Raspi Software nicht, vermute aber, dass hier dieser Effekt ausgenutzt wird um eine AM zu generieren. Wenn im Beispiel im Link das Tastverhältnis z.B. nahe 1:5 gesetzt wird und dann die 5. Harmonische mit einem Bandpass (Resonanzkreis) ausgefiltert wird kann durch geringfügiges verändern des Tastverhältnisses theoretisch eine 100% Modulation auf der 5. Harmonischen erzielt werden.

Bei einem Tastverhältnis von 1:1 ist die 2. Harmonische = 0. Eine Veränderung des Tastverhältnisses kann hier also auch eine AM mit der 2. Harmonischen erzeugen. Diese Variante ist besser, da die Amplitude der 2. Harmonischen höher ist als die der 5.

Ein recht interessantes Konzept das ich mal praktisch überprüfen werde. Darauf wäre ich ohne die Recherchen zu deinem Beitrag nicht gekommen...

Nach diesen Überlegungen würde ich anders vorgehen und einen Resonanzkreis an den Ausgang des Raspi schalten der auf die gewünschte MW AM Frequenz abgestimmt ist. 

Wenn Du ein Integrierglied an den Ausgang hängst erhältst Du die modulierende Frequenz also dein Audiosignal im Basisband was ja nicht gesucht ist.
Viele Grüße
Semir
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(Prof. Hilbert Meyer, Uni Oldenburg)
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#8
Resonanzkreis .. ja danke, damit kann ich wieder was anfangen, Semir :-)
Gruß,
Jupp
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(@beetlebum)
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#9
Hallo Jupp,

was den Modulator angeht, so kann Dir Otto bestimmt mein Programm zusenden was ich Ihm mal gestickt habe.
Ich habe daheim leider meinen Pi nicht laufen und kann deshalb von hier aus nicht remote darauf zugreifen und es kopieren. Ich will es nicht Online stellen, sonst maulen/mailen wieder DL1xxx und HB9xxx mit mir rum, weil ich böser Bube die Piraterie unterstütze und damit eine Schande für den Amateurfunk bin. Du kannst natürlich auch selbst mal mit den GNU Radio Paket rumspielen, die Tutorials dafür durchgehen und dann das ganze mit ein paar Flowgraphs nachvollziehen.


Guten Rutsch nach 2019 und viel Gesundheit an alle Bastler
Bernhard
Ansprechpartner für Umbau oder Modernisierung von Röhrenradios mittels SDR,DAB+,Internetradio,Firmwareentwicklung. 
Unser Open-Source Softwarebaukasten für Internetradios gibt es auf der Github-Seite! Projekt: BM45/iRadio (Google "github BM45/iRadio")
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