2018年10月17日水曜日

手探りでデコードしてみる

 とりあえずVOXを使えば音声データを送信できるのはわかったので、試しに特小からIC-R6にQAMっぽい信号を送ってみた。



 上が受信波形、下がそれに正弦波・余弦波をかけてLPFを通した波形。
 QAMは800baudで、QAM16、最初の0.5秒間は無変調の正弦波、0.5から0.75秒の間は規則増加、という信号にした。

 IC-R6はスケルチが開くときに大きなDCオフセットが発生するので、今回はスケルチを開きっぱなしで受信した。
 スケルチを開いているところは、ホワイトノイズなので、800Hzのスペクトルがそれなりに出ている。
 最初の無変調(パイロット信号)の部分はsinが0.2くらい、cosが0くらいで、周波数ズレも無く計測できてる。そりゃ1台のPCで送信と受信を同時にやってるんだから、周波数ズレが出たらそれはそれで困るんだが。

 その後、若干QAMの信号に対してもsin/cosをかけた波形が見えている。


規則増加の部分を処理した図。
 sin成分は4値で規則増加しているように見えるが、cos成分はほとんど何も出てきていない。1変調で1ずつ増加するので、sinが4変調で1増加するなら、cosが1変調で1増加するはず。
 
 送信した波形と受信した波形を見比べると、かなり形が崩れているのがわかる。おそらく帯域幅が足りなくて、DC付近と高周波がカットされているんであろう。
 高周波が足りないなら、ボーレートを下げれば擬似的に高周波側を広くできるけど、そうするとDC側がカットされる。QAMはDC成分にも意味があるので、それは困る。


 実際のところ、QAMってどれくらいの帯域幅があれば足りるんだろうか?
 電波をQAMで変調する場合、DC成分はカットされるだろうし、帯域幅の制限もあるから、ある程度のバンドパスフィルタを通していると思うんだが。
 ざっくりしたQAMの説明はいろいろ見つかるけど、こういう細かいところはあんまり見つからない。。


 特小帯域でデータ飛ばすならFSKとか使ったほうが楽だろうなぁ。


追記
 最近のデータ通信はOFDM+QAMの組み合わせが多いらしい。地デジとか、LTEとか、その他いろいろ。
 OFDMはスペクトル幅が広すぎるとうまくいかないはずなので、QAMのスペクトルもそれほど広がりはないはず。

 どこが違うんだろうか。
 振幅値のあとにLPFを通すのかな? それにしたって受信側でどうするかという問題が残るけど。

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