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Amateurfunk Sulingen
Diskussions- und Newsboard des DARC-Ortsverbandes I40  |  allgemeine Kategorie  |  mcHF Projekt Deutsch / English (here you can discuss everything related to mcHF) (Moderators: DF8OE, DL1PQ)  |  Topic: SAM - Synchronous AM demodulation <- zurück vorwärts ->
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   Author  Topic: SAM - Synchronous AM demodulation  (Read 8847 times)
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SAM - Synchronous AM demodulation
« on: 31. December 2016, 17:46:44 »

Zum Jahresausklang auch von meiner Seite einen Guten Rutsch!
Andreas hat ja schon eine sensationelle Sylvester-Ansprache gehalten (vielen Dank!), der nichts hinzuzufügen ist.

Ein kleines Schmankerl zum Jahreswechsel:

SAM ist nun implementiert wie bei den "großen" SDR-Software-Versionen (z.B. HDSDR) als echter Synchrondemodulator. Vorher war ja genau genommen der mode SAM eine Doppelseitenbanddemodulation. Daher gab es bei nicht so genauer Abstimmung auf den Träger unschöne Schwingungen und Heterodyne. Das ist nun vorbei, da die neue Implementierung laufend den Phasenunterschied zwischen LO und Träger misst und einen numerischen NCO zum Ausgleich nachregelt, so dass man immer auf dem Träger bleibt. Das macht sich vor allem bei AM-DX sehr gut und wenn der Empfang unter selektivem fading leidet. AM-DXer lieben übrigens den Pfeifton, wenn die PLL auf den Träger einrastet ;-).

Ist bislang nur als experimenteller Prototyp verfügbar (beim nächsten daily build), viele Einstellungen für den Nutzer fehlen noch. Wahrscheinlich mache ich das mit drei oder vier Voreinstellungen, die man dann anwählen kann.

Viel Spaß damit im Neuen Jahr!

73 de Frank


Try demod_mode SAM: it is now implemented as a real synchronous AM demodulator.
It detects the phase difference between the LO frequency and the carrier frequency and uses a 2nd order PLL and an NCO to lock exactly onto the carrier of an AM station. The locking process is determined by some constant variables, those have to be tweaked in the next days and will probably be made user-definable.
Can you hear the heterodyne sound before the locking? That is absolutely normal in SAM mode and shows that the PLL is doing a good job.
The implementation made use of the open source wdsp lib by Warren Pratt. Thanks, Warren!
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #1 on: 01. January 2017, 23:37:53 »


Die Frage wäre jetzt an Euch Nutzer, ob es irgendjemanden gibt, der der alten Art der SAM-Demodulation (also eigentlich DSB - Doppelseitenband) hinter her trauert.

Falls ja, würde ich DSB als zusätzliche Demodulationsart anwählbar anbieten. Andererseits fällt mir momentan gar keine Anwendungsmöglichkeit dafür ein (wenn man echte SAM wählen kann ;-)). Aber vielleicht nutzt ja einer von Euch DSB für irgendetwas, dann sollten wir das auch anbieten. Im Moment gibt es nur noch das neue Synchron-AM.

SAM hat nun auch zwei anwählbare Filter mehr und auch die Filtercharakteristik habe ich der in AM angepasst, so dass beide vom Klang her fast nicht mehr zu unterscheiden sind, nur die Resistenz gegenüber Schwankungen des Trägers ist bei SAM wesentlich besser.

In den nächsten Tagen werde ich dann die Charakteristik der PLL und des Fangverhaltens / vom Nutzer anwählbar machen.

Im Moment höre ich gerade Radio Rebelde, Cuba auf 5025kHz: das selektive Fading ist bei SAM fast gar nicht störend, in AM jedoch gibt es zeitweise Aussetzer und breitbandige Störgeräusche.

73 de Frank
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #2 on: 02. January 2017, 06:40:56 »

Kann ich alles absolut bestätigen. SAM (alt) habe ich nur ein paarmal benutzt - dieses neue SAM wird so ein Mauerblümchendasein bei mir nicht fristen. Es ist ein echter Gewinn!!

Ich trauere dem alten SAM keine Sekunde hinterher.

vy 73
Andreas
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #3 on: 02. January 2017, 09:47:29 »

Hallo Frank,
auch ich, der mit dem mcHF sehr häufig als SWL'er aktiv bin, kann die neue SAM Funktion nur lobend erwähnen. Es ist fast unglaublich, diese kleine "mcHF-Kiste" mausert sich immer mehr zu einem hochprofessionellen Kurzwellenempfänger.
Super, vielen Dank
Schöne Grüße
Dieter, DL1LAD
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #4 on: 03. January 2017, 08:27:19 »

Schön, dass das neue SAM so gut ankommt und funktioniert!


Seit gestern ist SAM nun komplett:
- zusätzlich zur Empfangsfrequenz Anzeige der Träger-Frequenz des Senders im Filterpassband mithilfe der kleinen Frequenzanzeige (erkennbar an der gelben Farbe der Ziffern) --> ausschließlich bei mode SAM aktiv.

Einstellmöglichkeiten für den SAM-Demodulator:

SAM PLL Locking Range in Hz: wie weit (in Hz) darf der zu empfangende carrier von der Empfangsfrequenz entfernt sein, damit der SAM-Demodulator den carrier noch einfangen kann? This determines how far up and down from the carrier frequency of an AM station we can offtune the receiver, so that the PLL will still lock to the carrier.

SAM PLL step response: Dämpfungsfaktor des Einfang-Algorithmus (PLL). Der Algorithmus versucht ständig, den carrier zu fangen, bei kleinem Dämpfungsfaktor geschieht dies sehr langsam, aber -wenn der carrier erstmal gefangen ist- sehr stabil. Bei großem Dämpfungsfaktor geht das Einfangen sehr schnell, aber bei heftigem fading geht dann der carrier ab und zu auch mal wieder verloren. Step response = Zeta = damping factor of the SAM PLL. Sets the stability and transient response of the PLL. Larger values give faster lock even if you are offtune, but PLL is also more sensitive.

Bandwidth of the PLL loop: Bandbreite des Einfangalgorithmus (PLL). Je schmaler, desto stabiler ist der Algorithmus (wenn er den carrier gefangen hat), aber es dauert bei schmaler Bandwidth auch länger, bis er gefangen ist (oder er wird gar nicht gefangen, kommt auch vor, dann einfach im Configuration Menu breiter stellen ;-).
Bandwidth of the PLL loop = OmegaN in Hz: smaller bandwidth = more stable lock. FAST LOCK SAM PLL - set Step response and PLL bandwidth to large values [eg. 80 / 350]; DX (SLOW & STABLE) SAM PLL - set Step response and PLL bandwidth to small values [eg. 30 / 100].

Wie Ihr seht, habe ich mich doch dagegen entschieden, nur drei feste Parameter-Kombinationen anzubieten. Ich denke, ALLE mcHF-Benutzer sind technik-affin und versiert genug, um selbst ihren mcHF optimal einzustellen für die jeweiligen Gewohnheiten und Empfangs-/Antennen-Situationen.

Für den Anfang mit SAM empfehle ich Folgendes:

Schneller lock für starke Sender: PLL locking range auf 2000, PLL step response auf 80, PLL bandwidth auf 500

DX-Einstellung: PLL locking range auf 2000, PLL step response auf 30, PLL bandwidth auf 150

Trick für DX bei QRM: PLL locking range relativ groß einstellen, ca. 4000Hz vielleicht, dann den Sender auf dem ungestörten Seitenband offtunen, so dass die Filterbandbreite den QRM nicht mehr mitnimmt und man störungsfrei ist. PLL step response relativ hoch setzen am Anfang, damit der carrier des Senders gefangen wird. Wenn er gefangen ist, step response kleiner machen (vielleicht 20) und PLL bandwidth runtersetzen auf 50Hz. Dann ist der gefangene carrier selbst bei stärkstem fading nicht mehr aus dem lock zu bekommen ;-). [gutes Übe-Objekt dafür ist 5.025kHz Radio Rebelde, Cuba ab Mitternacht bis ca. 7h morgens mit dem starken STANAG-Störer auf ca. 5.023k]

Ich experimentiere selber noch damit, wer noch Tipps und Erfahrungen mit dem SAM hat, ich wäre sehr interessiert daran.

Good DX, 73 de Frank

P.S.: Da wir ja jetzt mit der gelben kleinen Frequenzanzeige des carriers eine Möglichkeit haben, auf ein Hz genau die Frequenz eines carriers zu bestimmen und anzeigen zu lassen und auch diesen carrier und seine Seitenbänder mit SAM zu demodulieren, sehe ich im Moment auch keine Verwendung mehr für den SNAP-carrier-Modus. Wer den snap-carrier trotz der neuen Möglichkeiten von SAM und der gelben carrier-frequenz-Anzeige noch nutzen möchte, bitte hier ins Forum schreiben. Ansonsten würde ich SNAP mittelfristig stillegen, so dass wir eine ganze Menge RAM-Speicher für andere Zwecke nutzen können.

« Last Edit: 03. January 2017, 11:42:00 by DD4WH » Logged

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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #5 on: 03. January 2017, 08:34:21 »

Hallo Frank,

ich würde "mittelfristig" eher in "kurzfristig" ändern. Die Funktion wird bei den aktuellen Möglichkeiten nicht mehr wirklich gebraucht. Das wäre genauso, als wenn die ersten Automatik-Autos mittelfristig noch einen Schaltknüppel gehabt hätten - vielleicht braucht ihn ja doch noch einer 

vy 73
Andreas
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #6 on: 03. January 2017, 09:38:23 »

Alles Gute für 2017,herzlichen Dank an das SW Team für geleistete
Arbeit.
Habe heute Fw update gemacht 03.01.2017 08:17,gelbe Frequenzanzeige im SAM Mod
angezeigt,jedoch nur Filterbandbreiten von AM vorhanden.
Im Filterconfig. Menu auch keine Eingabe Felder für SAM Filterbandbreiten gefunden.
Ist das beabsichtigt ?
Vy 73 Friederich
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #7 on: 03. January 2017, 10:00:13 »

Hallo Frank,
Danke für die neue FW von heute. Was mir jedoch aufgefallen ist, dass bei allen AM Sendern die
gelbe Anzeige der Trägerfrequenz unterhalb der eingestellten Frequenz liegt.  Dabei waren die Abweichungen zwischen 20 und 3 Hz. Ich habe keinen AM Sender gefunden, bei dem die gelb angezeigte Trägerfrequenz oberhalb der eingestellten Trägerfrequenz liegt. Kann das daran liegen das die Frequenzkallibrierung bei mir nicht exakt ist?
Nach meinem Dafürhalten kann die SNAP Funktion nun auch abgeschaltet werden.
Schöne Grüße
Dieter, DL1LAD
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #8 on: 03. January 2017, 10:18:34 »

Hallo Dieter, hallo Friedrich,

danke für die Rückmeldungen!

Ja, die Abweichung von der exakten Frequenz liegt einerseits an der Frequenzkalibrierung, andererseits sollten wir nicht denken, dass die Sender alle immer richtig auf Frequenz liegen. Kann man sehr gut sehen, wenn man abends China Radio International mit Stimme der Türkei vergleicht. Gibt immer ca. 20Hz Unterschied ;-). CRI 5.960.000Hz ist meist richtig gut auf der Frequenz und kann für unsere Hobby-Zwecke als Referenz herhalten. Auch auch die Iraner und die Brasilianer sind oft sehr sehr weit entfernt von ihrer Frequenz.

Die Filter in AM und SAM sind exakt gleich, es gibt keinen Unterschied, daher habe ich auch für SAM keine zusätzlichen Auswahlmöglichkeiten eingebaut. Aber es stimmt, das könnte zu Verwirrung führen, daher würden wir jetzt die Bezeichnung "AM/SAM" dranschreiben, dann ist es klarer.
EDIT: ist in der neuesten daily build erledigt, die Filter heißen jetzt "AM/SAM".

73 de Frank
« Last Edit: 03. January 2017, 10:55:24 by DD4WH » Logged

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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #9 on: 03. January 2017, 10:30:25 »

Hallo Dieter, hallo Friedrich,

sehr schön jetzt gerade zu beobachten:

11.934.992Hz - arabischer Sender

11.955.008Hz - Voice of Turkey

Also, die Sendeanstalten vertrauen auf die Ungenauigkeit der Empfangsgeräte ;-). Bei AM ist es ja auch Wurscht, ob man ein paar Hz off ist.

73 de Frank
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #10 on: 03. January 2017, 11:36:03 »

Hallo,
bei mir jetzt
auf 13.665.000Hz
englischsprachig, klar und deutlich; fast ohne Nebengeräusche
mit indoor-Antenne (Koax-Schleife D=85cm)
vy 73 aus Erfurt
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #11 on: 03. January 2017, 11:44:06 »

und so sieht's im Display aus
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #12 on: 03. January 2017, 13:15:59 »

na da ist der sender 45 hz daneben (wenn denn dein mchf passt)

früher konnte man die dw als referenz nehmen (sende qrg war dcf 77 gelockt) die passten aufs hertz genau ... aber bei den anderen sendern ist das so eine sache


sam funzt SUPER ... jetzt fehlt nur noch auswahl des ungestöreten seitenbandes wenn snap funktion rausfliegen sollte

um nur einseitenband am zu hören konnte man sonst in usb oder lsb auf snap drücken ... wäre klasse wenn die funktion drin bliebe ... oder eben in sync am auswahl auch nur eines seitenbandes

immo schaltet in sync am langer druck auf mode um auf am (und wieder zurück) ... vielleicht könnte man stattdessen umschalten von sync am (beide seiten) auf sync am /usb sync am/lsb
wäre also umschalten auf usb bzw lsb aber eben mit synchrondemodulation (also OHNE pfeifton/heterodyne)
(ecssb heisst das)

habe mich richtig erschrocken als ich das erste mal sync am probiert habe und kein pfeifton mehr war ... dachte schon da iss was kaputt 

also sync am funzt superklasse ... umschalten auf usb lsb geht ja zur not (wenn eine seite gestört ... ist dann nur eben nicht mehr syncrondemodulation .... und man muss snap drücken)

also echt super ... bitte nur (wenn es geht) snap drinlasen ... oder ecssb nachschieben
dass kann mit druck auf die snaptaste erledigt werden in usb/lsb
(einschalten der syncfunktion) denn eigentlich braucht man die nicht (oder nur kurz vor umschalten in usb/lsb wenn man ecssb hören will)

... oder wenn man in sync am ist langer druck auf mode wählt sam/samu/saml

mit den einstellungen muss ich noch experimentieren ... bisher hab ich nur die defaultwerte benutzt (und finde es prima dass man das einstellen kann je nach empfangssituation!!!)

hut ab das ist ja ein echtes neujahrs-bonbon 
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #13 on: 03. January 2017, 13:36:06 »

Hallo Sigi,

danke für Deinen Kommentar und die Ideen!

- Auswahl des Seitenbands bei SAM: ist im Kopf schon fertig, aber leider noch nicht implementiert ;-). Könnte auch knapp werden mit der Rechenpower, da tüftle ich aber mal in den nächsten Wochen dran (wir brauchen dann nach der PLL noch zwei FIR Hilberts und dann Additionen/Subtraktionen zusätzlich, um die Seitenbänder zu extrahieren). Falls ich das schaffe, ist das mit dem langen Druck eine gute Idee. Kurzer Druck: Umschalten der mode (LSB, USB, SAM, AM etc.). Langer Druck (wenn mode == SAM): Umschalten von SAM (beide Seitenbänder) auf SAM(USB) bzw. SAM(LSB). Aber wie gesagt, keine Garantie, dass das funktioniert. Ich bleibe dran, wenn die Seitenbandoptionen dann auch genutzt werden ;-).

- Du brauchst gar nicht mehr auf LSB/USB ausweichen, m.E. ist der SAM mode viel besser geeignet. Einfach solange offtunen, bis der Störer auf dem einen Seitenband nicht mehr in der Filterbandbreite ist. Wenn die SAM-PLL dann nicht mehr auf den carrier einrasten will, einfach im Menü die PLL locking range höher drehen, denn das gibt genau die Entfernung vom Träger (in Hz) an, auf die die PLL noch einrastet.

73 de Frank
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Re:SAM - Synchronous AM demodulation
« Reply #14 on: 03. January 2017, 14:22:28 »

kann man den filter auf schmal stellen (zs 3khz), die pll rastweite aber auf breit (eben fast so breit wie das filter ist zb.2.9khz) und dann fie filterbandbreite (fast also auch 2.8-2.9) offtunen??? ok das muss ich mal probieren ...
wenn das geht hab ich nix gesagt ... sync am usb/lsb macht ja quasi genau das gleiche nur eben bei schmalem rastbereich in der mitte

in sync am usb/lsb wird ein schmales filer genommen (eben nur ein seitenband) und das off tunen wird einem abgenommen ...
ansonsten ist das genau gleich ... nur eben von der bedienung etwas umgewöhnen nötig

ok ich probier das mal

vielleicht kannst du das ja so impementieren wie ich eben beschrieben habe (also umschalten auf schmaleres filter und automatisches offtunen "im hintergrund") ...
die filter sind ja schon da (muss man nur ein anderes wählen) ... und das offtunen kann "versteckt" passieren

es geht zwar auch so ... ist aber in der bedienung etwas ungewöhnlich 

nu weiss ich auch wofür ich in am die schmalen filter brauchen kann ... offtunen zu einer seite

muss einem ja nur gesagt werden wie so eine eierlegendewollmilchsau zu bedienen ist 

gruss sigi
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