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FSK-Modem für das 70cm-Band

Das ist die Diplomarbeit von Markus Walser und Stefan Wicki. In dieser Arbeit wurde ein Modem für das 70cm-Band (430MHz) für den Amateurfunk entwickelt.  Der Bericht und die Simulationen können heruntergeladen werden (Downloads Projects).

Zusammenfassung des Berichtes:

Wir durften in dieser Diplomarbeit die Entwicklung eines High-Speed Packet-Radio Modems fortsetzten. Die Realisierung erfolgte auf einem Sharc DSP Kit EZ-Lite.

Im Kapitel 3.2 haben wir die Spezifikationen festgelegt. Wir setzten dabei ein besonderes Augenmerk auf die Amateurfunktauglichkeit.

Im Kapitel 3.4 haben wir die verschiedenen Lösungsvarianten untersucht. Dabei haben wir uns auf die Entwicklung eines 4-wertigen FSK Modems festgelegt. Dieser Teil hat uns mehr Zeit gekostet, als wir einplanten. Es mußten die Vor- und Nachteile vieler Modulationsarten untersucht werden.

Im theoretischen Teil, dem Kapitel 4, haben wir die Grundlagen für die weitergehende Entwicklung des Modems erarbeitet.

Im Kapitel 5 (die Simulation des Adaptiven Entzerres) wurde der Einfluß von Echo, Rauschen und Filterverzerrungen im Sender und Empfänger untersucht. Als Qualitätsmerkmal diente uns dabei das Augendiagramm vor dem Abtaster. Für die Übertragungsstrecke haben wir „Worst-Case" Parameter benutzt und dabei untersucht, wie leistungsfähig der adaptive Entzerrer ist.

Im nächsten Kapitel wurden die Simulationen verfeinert. Das Ziel war es, das Modem möglichst realitätsnah zu simulieren. Die Simulation des verzerrten Augendiagrammes stimmt dabei sehr gut mit dem Augendiagramm auf dem KO überein. Als Qualitätsmerkmal dienten uns nun die BER-Kurven.

Die Simulation auf MATLAB lehrte uns dabei, daß durch die höherwertige Übertragung ein adaptives Filter unumgänglich wird. Gleichzeitig hat sie aber auch gezeigt, daß dieses realisierbar ist. Dabei hat sich herausgestellt, daß der RLS-Algorithmus die besten Resultate erbringt. Dies muß aber mit einem großen Rechenaufwand erkauft werden.

Mit Hilfe der Simulationen konnte ein Algorithmus für den vierwertigen PLL erfunden und getestet werden.

Im Kapitel 7 (Realisation des zweiwertigen CPFSK-Modems) wurde zuerst das Modem in seine Baublöcke zerlegt. Danach wurden die einzelnen Blöcke realisiert. Für den Block des Übertragungsprotokolls zwischen dem PC und dem Modem haben wir uns für das 6PACK Protokoll entschieden. Das 6PACK besitzt als einziges Protokoll eine unvergleichbare Transparenz und ist realtime-tauglich.

Abschließend kann man sagen, daß wir in dieser Diplomarbeit ein funktionstüchtiges, zweiwertiges Modem entwickelt haben.

Der adaptive Entzerrer ist implementiert aber noch nicht getestet.

Das vierwertige Modem konnte aus Zeitgründen noch nicht implementiert werden. Die Simulationen dazu sind jedoch abgeschlossen.