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DRM接收及matlab实验 (转载)

文章中有图片,但插入起来并不难。请直接下载完整版本的附件.

首先给出一些与本文有关的网站链接:

http://drm.sourceforge.net/drm的ofdm编译后,直到声音解码源程序windows也有下执行drm真用于测试自己程序的真实声卡采集信号,也有许多收音机drm改装指导

http://www.amqrp.org/kits/softrock40/基于计算机声卡的软件接收机软硬件

http://www.sat-schneider.de/DRM/DRM.htm一个DRM设备制造商,我的DRM变频器是根据他们的计划制作的.

http://www.hellocq.net/web/index.phphellocq当然,国内不能少ham高水平技术社区,大量diy作品活跃地

http://gnuradio.org/trac无线通信技术也可以开源,我期待着通信自由解放的那一天,打败所有盈利运营商!

http://oscar.dcarr.org/ssrp/一个GNUradio低成本硬件实现方案;

DRM是DigitalRadioMondiale说白了就是30。MHz以下数字广播技术(现已扩展到传统的调频广播88~108MHz频段).中波广播是525~1605kHz,短波广播一般为3MHz~30MHz,又叫HF频段,高频频段.总之30MHz下面有很多广播电台在播放调幅广播信号,也有业余无线电爱好者用单边带通信,比如LSB或者USB方式,也有SSTV慢慢扫描电视,播放卫星云图,CW方法是等幅报摩尔斯电码什么的。

对不起又给人科普了。

调幅广播有一些固有的缺点,如易受干扰、音质一般(带宽窄)等。通过数字数字技术提高抗干扰性,提高抗电离层传播引起的多径等效应能力,提高音质?DRM就是定义了在原来调幅广播频带内使用OFDM广播音频信号的技术,OFDM不用说,3GLTE长期进化计划,IMTadvance,4G,WiMAX,WiFi等等几乎都用了OFDM技术,OFDM特别适用于多径严重的环境,说起来三天也说不完,博士论文主要是研究和研究OFDM关于这些事情。

这两天我该怎么办?

DRM梦想是美好的。一个问题是传统的收音机只能解调模拟信号,不能解调OFDM如何充分利用传统收音机,听信号?DRM广播呢?依靠计算机。因为我给人做过地面数字电视中频。A/D后采样信号的OFDM所以我也想试试解调DRM信号。

将DRM广播信号导入计算机是通过声卡收集普通收音机的信号完成的。说白了,电脑的声卡就是采样率可以高达192kHz的A/D和D/A卡,DRM信号带宽一般为10kHz左右(标准规定5~20kHz因此,根据奈奎斯特采样定律,计算机声卡的采样率完全有可能胜任DRM采样任务的信号解调。但收音机的中频率一般为455kHz,即10kHz的DRM信号骑在455kHz在中频载波上,计算机需要无失真收集信号,收集455kHz检波后的信号无用,检波操作正确DRMOFDM信号是灾难性的不可恢复的损失,必须收集455kHz中频信号DRM信号。随之而来的的目标是收集声音,声音频率范围为20~20kHz,这意味着声卡上通常会有一个低通滤波器kHz显然,上述频率信号为455kHz它将被过滤掉,无法收集。最高采样率192kHz,根据采样定律,至少会做96,以确保不混合kHz简而言之,455kHz直接进入信号。我做了这样的实验。事实上,信号几乎消失了。但这其中其实存在一种可能,就是将计算机声卡的低通滤波改造一下,使之可通过455kHz此时,声卡采集相当于中频带通采样,可能是455kHz上的DRM采用计算机的信号无失真。但我还没有仔细研究过声卡上的低通滤波器是否容易改造。我仍然采用一种成熟的方法来收集信号,即455kHz在中频信号下变频至12kHz,此时,计算机声卡低通滤波器允许信号无障碍通过和收集。

事实上,这种做法早就被提出并这样做了。有许多方案和程序可用。典型结构如下:

我选择了国内乐信的收音机RP2100,它自带455kHz中频输出接口省去了455kHz信号的麻烦.455kHz至12kHz变频器是你自己的DIY是的,计算机无处不在,测试软件可以从网络下载.值得一提的是,上述方案不仅可以接受DRM其它信号也可以接受,因为软件很容易实现各种解调方法,比如RP2100没有单边带,CW、SSTV使用上述方案后,使用计算机软件可以接收上述信号。

图中的阻容值和芯片型号已经给出,只有150uH振荡线圈(电感)比较困难,我是用收音机周围的线圈来实现的,具体的电感量调整是用电感表测量来辅助的。

DRM变频器(用洞板做的,几千pCBB电容器真的不小,瓷片会更好)最后的样子如下:

最上面是BNC接口,通过同轴连接RP2100的455kHz右侧为9的中频接口V电池供电,左边是12kHz输出接口通过3.5mm音频线和插入计算linein或者mic口。

连接收音机和计算机:

使用http://drm.sourceforge.net/的dream实时解调软件:选择settings-->AM(analog)

变频后的中心频率为12kHz在北京,收音机在中波639调谐kHz之后,你可以从电脑上清楚地听到dream软件解调的声音。

感兴趣的也可以用matlab实现非实时离线解调,具体方法如下:

y=wavrecord(10*44100,44100,1);%用44.1kHz采样率采集10秒钟声卡信号

P=pwelch(y);semilogy((0:(length(P)-1)).*(44.1/2)./(length(P)-1),P);gridon;xlabel('kHz);%看收集信号的功率谱

中间的尖即12kHz发现我的变频器输出的精确频率是11.9038kHz

接下来可以离线解调y,matlab提供现成的解调函数,也可自行编写。首先,为解调设计16阶带宽4kHz巴特沃兹低通滤波器:

[num,den]=butter(16、4000/(44100/2)

解调y并回放声音:

z=amdemod(y,11903.8,44100,0,0.0,num,den);wavplay(z,44100);

这时,你通常会听到10秒的广播声。

既然可以编程,就有很多工作可以做。改变滤波器设计和设计AGC算法、同步检波等,单边带解调(此)matlab还有现成函数),SSTV等解调。以上是离线方式。事实上,上述嵌入功能是simulink有相应的模块,这是合理的simulink我的IBMx61笔记本运行simulink实时解调现实时解调,似乎要搞一块dsp板,直接让simulink跑在上面有可能吗?我一直认为目前的计算机硬件应该能够使用simulink实时解调,毕竟dream软件进行OFDM实时解调也很低cpu占用率,只能怪matlab的simulink运行效率太低。

现在是试验使用dream软件解调真正的电台DRMOFDM信号,可惜在hellocq上面看到的一些DRM这里没有成功接收频率,如下:15655kHz;12005kHz;15725kHz;15735kHz。只是在15735kHz可以获得时间同步的概率更大,偶尔获得帧同步,倾向于相信真的检测到了DRM信号。

不知道这两天有人在什么频率上收到过DRM信号,大家交流一下。

改进:发现连接后,仍会对收音机的灵敏度产生一定的影响,有时连接后会增加收音机的噪声,初步估计是变频器的455kHz输入电路太简单,计算机干扰可能会进入收音机。输入电路最好用高输入阻抗的运放缓冲隔离,这样更有利于减少计算机对收音机的影响?

标签: hf角插接连接器

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