AFSK

Radioamatööriwikistä
Versio hetkellä 2. lokakuuta 2009 kello 15.46 – tehnyt >Oh2mqk (typofix)
(ero) ← Vanhempi versio | Nykyinen versio (ero) | Uudempi versio → (ero)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Audio Frequency Shift Keying - tavallisesti toteutettu lähettämällä audiosignaaleja FM moduloidussa kanavassa. AFSK modulaatiossa databitit ohjaavat audiosignaalien tuottoa, joka sitten ajetaan tavalla tai toisella varsinaiseen RF-modulaattoriin.

Tämä on eri juttu kuin FSK, jossa databitit ohjaavat suoraan lähetettävän RF-taajuuden asetusta per lähetettävä symboli (1-n bittiä).

AFSK on yleisin radioamatöörien kohtaama käyttö on pakettiradio.

Radioamatöörien pakettiradiossa AFSK:lla tarkoitetaan ns. Bell-202 modeemin ääniä:

  • 1200 Hz - ykkösbitti ("mark")
  • 2200 Hz - nollabitti ("space")

Modeemin toteutuksen leväperäisyydestä riippuu, jos V.23 äänet kelpaavat:

  • 1300 Hz - ykkösbitti ("mark")
  • 2100 Hz - nollabitti ("space")

NBFM radion modulaattorilla deviaatioksi säädetään +- 3 kHz, kun sinne ajetaan kumpaakin tonea linjatasolla (0.700 V-pp) Tällöin RF-spektri on -60 dBc tasolla mitattuna hiukan vajaa 20 kHz leveä ja se sopii kanavalle mainiosti.

AX.25 pakettiradiossa käytettävästä HDLC kehysrakenteesta kerrotaan lisää omassa artikkelissaan.

Pakettiradio lähetysmuoto ei ole "käyttöbitti sellaisenaan modeemille", vaan ne pitää koodata NRZI menettelyllä jotta koskaan ei olisi mielivaltaisen pitkiä jaksoja jossa ei tapahtu bittimuutoksia.

Modulaatiossa on myös huomattava seikka, että 1200 Hz ja 2200 Hz signaalien vaiheen tulee olla jatkuvat, eli kun toisen signaalin aaltomuoto loppuu, toinen aloittaa samasta jännitteestä ja samalla muutossuunnalla. Ikään kuin DDS:n vaiheakkuun vaihdettaisiin toinen vaihenopeusarvo ja annetaan sen kellottaa eteenpäin.


Bittikellon synkronisuuden palautettavuusominaisuus, AX.25 @ 1200 bps AFSK:

Koska HDLC ei koskaan lähetä enempää kuin 6 perättäistä ykkösbittiä, voidaan laatia linkin modulaatiotapa josta saadaan bittireunakello esille, vaikka modeemipiirissä ei mitään bittireunakellon palautusta olisikaan.

Tällainen tapa on ns. Non-Return-to-Zero-Inverted, jossa HDLC:n nollabitit aiheuttavat lähetettävän modulaation vaihtumista "mark" ja "space" arvojen välillä, kun ykkösbitit eivät tätä tee. Tässä tilanteessa voidaan olla varmoja että lähetteessä on nähtävissä bittireunoja vähintään seitsemän bitin välein ja etukäteen tietämällä lähetenopeus voidaan sitten omalla refrenssikellolla synkronoitua saapuvaan bittivirtaan.

Koska nollabitit aiheuttavat modulaation muutoksen, hyvä kellosynkronisoinnin preamble bittivirta on 0x0000 (32 bittiä, tai enemmän) josta muodostuu NRZI:n jälkeen vuorottelevien mark ja space bittien virta. Sen perään voikin jo alkaa lähettää HDLC-lippuja ja dataa. Pidempiäkin Tx-preambleja käytetään, jotta vastaanottavat radiot eivät virransäästönsä takia jättäisi paketin alkua kuulematta.

HDLC voidaan muokata NRZI muotoon (ja takaisin) seuraavalla kytkennällä:

Packet-radio-hdlc-to-nrzi-conv.png

Vastaanotossa demodulaattorin antamista "mark" ja "space" signaaleista saadaan bittireunasynkronoitu kello ja HDLC bittivirta. 16 kertaa bittikelloa nopeampaa refrenssikelloa käytetään syöttämään binääristä 16-jakajaa joka synkronoidaan saapuvaan bittireunaan nollabittien kohdalla ja jonka vain annetaan kolistella eteenpäin ykkösbittien matkalla.

Lähetyksessä invertteri ja JK-kiikku aikaansaavat lähtevän bittivirran vaihtamaan tilaa joka bittikellon jaksolla kun HDLC:n lähettämä bitti on nolla.


Modeemiratkaisuja

Bell-202 äänten kanssa toimivia modeemiratkaisuja: