Frequenzabstand und der Dopplereffekt

Angenommen, ich arbeite an einem System, das einen Transceiver mit einem FM-Signal verwenden muss. Wenn sich dieses System sehr schnell bewegt (dh es ist ein Satellit oder was auch immer), bei dem der maximale Dopplereffekt mit dem Frequenzabstand vergleichbar sein kann, brauche ich dann einen höheren Abstand als der Doppler? Oder hängt es überhaupt nicht zusammen? Oder bezieht sich die Nützlichkeit des einfachen Änderns des Abstands nur darauf, eine bessere Isolierung zwischen anderen Frequenzen zu erreichen und / oder ein höheres SNR zu erzielen, und hat daher nichts mit dem Doppler zu tun?

Vielen Dank und sorry für die Dummy-Frage. :)

Antworten (3)

Wenn Sie sich mit 1 km pro Sekunde 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 die ISS) bewegen sich mit 7,66 km/s fort, daher scheinen die 100 MHz 99,9974 MHz zu sein, dh eine Abweichung von der nominellen Trägermitte von 2,6 kHz.

Die typische Trennung von FM-Kommunikationskanälen kann nur 12,5 kHz betragen, daher gibt es guten 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 auf das scheinbare Aus fertig werden -Zentriertheit der Übertragung. Sie verwenden PLLs, um auf Übertragungen ausgerichtet zu bleiben, daher denke ich nicht, dass dies ein Problem sein wird.

Bei einem einfachen Funksystem wie einem, das mit 434 MHz läuft, wird es eine DC-Verschiebung im Demodulationsausgang geben, aber da viele dieser Transceiver von geringer Präzision sind (sie verlassen sich auf einen Daten-Slicer zum Extrahieren der Daten aus dem rohen Demod-Ausgang), ziehe ich es an sehe es 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 Fähigkeit, 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 Dopplereffekt bei diesen Orbits kann 10 kHz mit einem Kanalabstand von 12,5 kHz erreichen. Wie kann ich verstehen, ob dies eine zuverlässige Bedingung ist?
Bei einem Kanalabstand von 12,5 kHz und einem Versatz von 10 kHz, sofern keine andere Übertragung vorhanden ist, die sich überlagern kann, gibt es immer noch kein Problem, vorausgesetzt, die Software im Empfänger erkennt, was passiert, und wählt die nächste Frequenzzuweisung zum Empfangen. Es wird kein Hardwareproblem sein, sondern meines Erachtens eines der Verwaltung des Doppler-Szenarios in Software.
Vielen Dank. Wenn Sie können, könnte ich einige Vorschläge zu einigen Lektüren zu diesem Thema haben? Im Internet finde ich Dinge, die zu einfach oder zu einfach sind oder nichts damit zu tun haben. Danke trotzdem
Ich kann kein Buch empfehlen, weil ich das Internet für all meine Daten und Informationen verwende, die ich vor vielen Jahren gelernt habe!
Ich habe schließlich herausgefunden, dass ich, wenn ich das nicht in der Software bewältigen möchte und davon ausgehe, dass dies nicht vom Transceiver gehandhabt wird, die Filter-BW erweitern muss, um die Empfangsverschiebung abzudecken. Aber es verringert die Empfindlichkeit. Es ist immer ein Kompromiss.
Eine größere Bandbreite bedeutet mehr Inbandrauschen, was normalerweise eine geringere Empfindlichkeit bedeutet.

Wenn sich alle diese Kanäle auf demselben Objekt befinden, werden sie alle zusammen dopplerverschoben, und sie stören sich nicht mehr als ohne Dopplerverschiebung.

Der Empfänger muss trotz der durch die Dopplerverschiebung verursachten offensichtlichen Trägerfrequenzdrift die Signale tolerieren und in der Lage sein, sich auf diese zu synchronisieren.

Es gibt Schlüsselwörter, die im Datenblatt zu finden sind, um zu verstehen, ob die Hardware des Transceivers diese Verschiebung verfolgen kann? Zum Beispiel habe ich den CC1020 studiert, und ich sehe nichts, was mit Frequenzverschiebung zu tun hat, zumindest nicht mit Worten, die mir bekannt sind.
Ich vermute, dass es im CC1020 keine Vorkehrungen gibt, um die Dopplerverschiebung zu berücksichtigen. Um die Dopplerverschiebung zu berücksichtigen, müssen Sie in der Lage sein, einen Frequenzversatz vom Demodulator abzuleiten und diesen in den Empfänger zurückzuspeisen, um den lokalen Oszillator einzustellen. Dies könnte extern durch Anpassen des Quarzoszillators erfolgen, aber das hätte wahrscheinlich andere Auswirkungen.

Laut einem CC1020-Datenblatt (es könnte aber auch jedes andere ähnliche Gerät sein) ist die Frequenzabweichung der Kanalfrequenzabstand geteilt durch die Hälfte.

Aus Datenblatt:

" Die Signalbandbreite muss kleiner sein als die verfügbare Filterbandbreite des Empfängerkanals. Die Signalbandbreite (SBW) kann angenähert werden durch (Carsonsche Regel): SBW = 2 ∙ fm + 2 ∙ Frequenzhub "

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 gelieferte Fehler ist. Es scheint, dass meine Antwort auf meine Frage lautet: Ja, Sie benötigen eine höhere Bandbreite unter Berücksichtigung des Dopplers, der die Bandbreite erweitert, aber als Folge davon muss der Frequenzabstand größer sein.

Wenn dies richtig ist, benötige ich möglicherweise eine Korrektur, was genau der Unterschied zwischen der Frequenztrennung und dem Frequenzabstand ist.