Kurrrdeeee korcisz mnie
No ale niech będzie, przynajmniej potem będzie na kogo zwalić winę. Zresztą wiedzy nie mam jakoś przesadnie dużej, praktyki również. Ot trochę książek i grzebania pod maską
Aby jakoś to zacząć można wypunktować wady i zalety kilku popularnych emisji radiowych
AMZalety:
+ Bardzo odporny na efekt dopplera, nie wymaga układów automatyki dostrajającej do "odlatującej" nośnej
+ Brak efektu przechwytu. Przy wciśnięciu PTT na dwóch nadajnikach w większości przypadków będzie je słychać oba na raz
+ Bardzo prosta konstrukcja radiotelefonu, choć dzisiaj już nie jest to aż tak ważne
+ Lepsza jakość dźwięku niż w FM, zwłaszcza jeżeli modulacja odbywa się na wzmacniaczu wyjściowym
Wady:
- Niska odporność na zakłócenia, zwłaszcza impulsowe. AM koduje mowę wprost jako zmiany amplitudy fali nośnej, podczas gdy większość zakłóceń (np zapłon w silnikach benzynowych) ma charakter właśnie amplitudowy i/lub impulsowy. Skutkiem tego bardzo często np. w cymbał radyju słychać głośny warkot przy pracującym silniku
- Bardzo mała sprawność energetyczna. W modulacji AM z nadajnika wychodzi fala nośna i dwie tzw. "wstęgi modulacji", które reprezentują przesyłane audio. Druga wstęga jak i fala nośna jest jednak całkowicie zbędna. Druga wstęga przenosi bowiem ten sam sygnał ale odwrócony w fazie o 180 stopni, czyli mówiąc potocznie "nic nowego". Surowa fala nośna jest potrzebna tylko po to aby prosty detektor diodowy poprawnie "zamieniał" fale radiową na audio do głośnika. Mając dwa identyczne radia z identyczną mocą i antenami, przy czym jedno nadające w FM a drugie w AM w odbiorniku uzyska się większy odstęp sygnału od szumu dla FM, bo FM lepiej "gospodaruje mocą w antenie". Im większy odstęp sygnału od szumu tym lepiej, bo naturalnie mniej rzeczy zakłóca nam głos naszego ulubionego szefa wyszkolenia
Na przestrzeni lat radzono sobie z tym na kilka sposobów. Do fal krótkich powstało coś takiego jak SSB, czyli Single-Sideband Modulation. Jest to AM z którego pozbyto się fali nośnej i jednej z wstęg bocznych. Problemem jest duża komplikacja nadajnika. Sygnał z mikrofonu jest najpierw modulowany w tzw. modulatorze zrównoważonym (Marcin popraw jeżeli się mylę) pracującym na stałej częstotliwości pośredniej. Z tego ustrojstwa wychodzi tzw. DSB czyli dwie wstęgi boczne bez fali nośnej. Potem przy pomocy filtru kwarcowego usuwa się jedną z wstęg (najczęściej dolną). Na koniec sygnał trafia na premikser gdzie jest mieszany z sygnałem z przestrajalnego generatora, przez co uzyskuje się już częstotliwość roboczą. Potem wzmacniacze mocy i antena... Odbiornik też musi mieć kilka dodatkowych ficzersów ale powiedzmy, że na tym poprzestanę
W telewizji wymyślono za to coś co nazywa się VSB-AM, czyli modulacja ze szczątkową falą nośną. Jest to standard używany we wszystkich systemach telewizji analogowej. Polega on na częściowym usunięciu dolnej wstęgi modulacji, pozostawiając z niej jedynie kilkaset kiloherców (dla obowiązującego u nas PAL-DK jest to podajże 750kHz). Oszczędza się widmo (jeden kanał TV w systemie PAL-DK to 8MHz a PAL-BG to 7MHz) a pomimo tego odbiornik w telewizorze nie ulega komplikacji. Komplikacji ulega za to nadajnik, ponieważ po takiej filtracji sygnał jest "rozfazowany". Do puki telewizja była czarno-biała wszystko było OK ale system NTSC i PAL używa dodatkowej podnośnej, która jest modulowana czymś co nazywa się QAM albo modulacją fazowo-amplitudową. Tam faza określała odcień koloru a amplituda nasycenie....
- Bardzo wysoki stosunek mocy szczytowej do średniej, przez co wzmacniacz w.cz. musi być bardzo liniowy i pracować przez to w tzw. klasie A. Klasa A jest znana z wzmacniaczy HiFi jako dająca najlepszą jakość dźwięku ale jednocześnie będąca najmniej sprawną. Cały wzmacniacz pożera ogrom prądu i silnie się nagrzewa ze względu na wysoki prąd spoczynkowy lamp/tranzystorów.
FMZalety:
+ Odporność na zakłócenia amplitudowe wynikająca z faktu, że audio jest kodowane jako zmiana częsotliwości a nie amplitudy. Pracujący wtrysk, zapłon czy instalacja LPG już nie będzie przeszkadzała, a już na pewno nie w takim stopniu
+ Dużo większy odstęp sygnału od szumu przy takiej samej sile odbieranego sygnału. Wspomniałem o tym przy wadach AM. Raz że wynika to z kodowania audio jako zmiana częstotliwości, co do pewnego stopnia niweluje szumy samego toru radiowego. Dwa skuteczność energetyczna FMu wynosi 100%. W AMie przy głębokości modulacji wynoszącej 70% jest to podajże około 25% (muszę sprawdzić), czyli tylko 25% mocy wyjściowej nadajnika przenosi użyteczne informacje
+ Dużo większa czułość odbiorników FM niż AM. Dzięki powyższemu odbiornik FM może mieć czułość nawet 0.12uV (mikrowola) przy odstępie sygnał/szum 12dB. Z tego co pamiętam Icom A110 ma czułość 1uV ale przy 6dB a to zasadnicza różnica
Sprowadzając do wspólnego poziomu sygnał/szum wychodzi 4uV przy 12dB a de facto jest to wręcz żenująco kiepsko
+ Bardzo mały stosunek mocy szczytowej do średniej, równy jedności. Wzmacniacz mocy nie musi być liniowy i pracuje najczęściej w bardzo sprawnej klasie C. Jedynie filtry wyjściowe muszą poradzić sobie z usuwaniem produkowanych w tym momencie harmonicznych, czyli przebiegów o częstotliwości n razy większej niż podstawowa
Wady:
- Przechwyt. Kiedy na jednej frekwencji uruchomi się dwa nadajniki w jednym czasie to słyszalny będzie albo tylko ten mocniejszy albo żaden z nich (jeżeli docierające sygnały będa na podobnym poziomie)
- Konieczność dostrajania do częstotliwości. Ponieważ sygnał audio jest kodowany jako zmiana częstotliwości a nie siły sygnału w kanale (amplitudy) odbiornik musi być dostrojony do częstotliwości środkowej fali nośnej. Szybowcami raczej nie latacie z prędkością 1.5Ma ale na byłym paśmie 300MHz i w F16 to zjawisko zaczyna być mierzalne. Na szczęście jest na to proste rozwiązanie. Już w amplitunerze Radmor 5102TE był ukłąd ARCz (Automatyczna Regulacja Częstotliwości), który potrafił dość dokładnie wstroić się w konkretną stację. Wystarczyło zgrubnie "wjechać" pokręcadełkiem a automatyka zrobiła swoje i sama znalazła środek
DMR (Digital Mobile Radio)+ Jest to system cyfrowy z wszystkimi jego zaletami. Mowa jest kompresowana przy pomocy wokodera AMBE2+, który nie jest jednak typowym kodekiem typu mp3. Bardziej działa to jak rozpoznawanie mowy i w kanale radiowym są przesyłane informacje o wypowiadanych fonemach, dźwiękach a nie sygnale audio. Brzmienie tego kodeka jest trochę dziwne ale mowa, choć "bezosobowa" jest bardzo czytelna
+ System wykorzystuje tzw. TDMA, czyli wielodostęp z podziałem czasowym. W jednym kanale radiowym o szerokości 12.5kHz mieszczą się dwa kanały rozmówne o prędkości 2400 bitów na sekundę każdy. Słowem, na jednej częstotliwości można w tym samym momencie transmitować dwie rozmowy. Najlepiej działa to z współpracą ze stacjami retransmisyjnymi (przemiennikami) ale pomiędzy dwoma radiotelefonami też daje radę
+ DMR oprócz transmisji głosu ma wiele dodatkowych usług. Zaczynając od GPS i możliwości śledzenia, przez wysyłanie telemetrii oraz SMSów, funkcji "czuwaka" (man-down) kończąc nawet na enkapsulacji TCP/IP. Można więc dosłać do szybowca internet, choć jego prędkość przypomni raczej późne lata 80te.
Przy dobrym wdrozeniu i rozbudowaniu o własne oprogramowanie można by np. zawodnikom wgrywać do nawigacji na bieżąco kolejne punktu zwrotne, czy w czasie rzeczywistym sprawdzać ich położenie. Śmieszne plombowanie Colibri nie było by już potrzebne
Wady:
- Technolgia cyfrowa ma też zdecydowane wady. Radiotelefony mają gorszą czułość niż FM (ale i tak dużo lepszą niż AM), wynoszącą gdzieś pomiędzy 0,3uV a 0.5uV. Występuję też zjawisko klina cyfrowego. Puki sygnał jest akceptowalny dla modemu wszystko jest OK ale potem transmisja nagle się urywa albo bardzo mocno szatkuje. W analogu ze słabego sygnału zawsze można wyłowić więcej albo domyśleć się sensu zdania na podstawie urywków. Tutaj tak nie ma
- TDMA bez stacji retransmisyjnej ma swoje wady, ponieważ aby dobrze działało wszystkie radiotelefony pracujące na tej samej częstotliwości muszą słyszeć siebie nawzajem. Jest to wymagane do utrzymania właściwej synchronizacji.
- Audio nie jest naturalne. Ponieważ jest to wokoder a nie kodek audio, czasami ciężko zidentyfikować osobe po głosie. Po włączeniu różnych wodotrysków typu odszumiacze itp. brzmi to jak robot albo kiepski syntezator mowy. Nie każdemu takie coś będzie pasowało.
- Duża ilość parametrów konfiguracyjnych. Tu nie ma tak, że ustawia się tylko częstotliwość
Częstotliwości są dwie, nadawania i odbioru i niekoniecznie muszą mieć tę samą wartość. Do tego dochodzi nr abonenta i nr grupy rozmównej, oraz tzw. "color code". Prawie wszystkie dostępne radiotelefony programuje się z komputera a zamiast wpisywania częstotliwości wybiera się nr kanału
I tym miłym akcentem zakończę do spamowanie, mając nadzieję, że admin nie sprezentuje mi ostrzeżenia za robienie OT.... Może byśmy o paralotniach porozmawiali?
Latacz ze mnie raczej zdecydowanie niewyczynowy ale przynajmniej zachowamy tematykę około-lotniczą. Proponuję np. "Ja nie latam na podpasce, czyli dlaczego sztywno i twardo nie zawsze dla faceta znaczy dobrze" xD
