Technik - USKA

Technik
Frequenzbereich der gewünschten
Bandbreite entspricht. Der Rechenaufwand
verkleinert sich geometrisch
um einen Faktor 2 mit jeder
Kaskadenstufe.
Als nachgeschalteten Empfänger kann
man dann z.B. ein gängiges GNU-SDR-
Programm auf einem Laptop einsetzen.
Mit anderen Worten, es ist durchaus
möglich, einen Empfänger mit
einer dem „Perseus“ vergleichbaren
Leistung in ein USB-Stick integriert
an einem Laptop zu betreiben.
Beispiel: 30 MHz-Digital-Empfänger
mit Digitalisierung direkt an der Antenne:
64 Megasamples/sec = 32
Millionen komplexe Datenwerte pro
Sekunde (aus vier mach zwei: I =
1+2-3-4; Q = 1-2-3+4):
Rechenaufwand in komplexen Multiplikationen
(kM; Mega-kM):
- für die Frequenz-Rotation mit Phasor
exp(iωt): 32 Mega-kM/sec
- für erste Halbierung der Bandbreite:
48 Mega-kM/sec
- für zweite Halbierung der Bandbreite:
24 Mega-kM/sec
- für dritte Halbierung der Bandbreite:
12 Mega-kM/sec
- etc.
- Total 125 Mega-kM/sec
Dies ist mit einem heutigen Prozessor
ohne weiteres zu schaffen, und
ermöglicht die Frequenzwahl und
Bandbreiten-Vorselektion mit Dezimierung
der Datenrate direkt im
Zeit-Datenstrom, ohne die Phasen
und Intensitäten der Signale zu verzerren,
unter der Voraussetzung
dass man die kontaminierte äussere
Hälfte der am Ende resultierenden
Bandbreite nicht gebraucht. Die
verwendeten Filterkerne müssen
je an die Länge der sukzessiven Datensätze
angepasst werden, da es
sich um Trapez-Filter und nicht um
Rechteck-Filter handelt. Falls Rechenleistung
verfügbar ist, können
auch noch etwas längere Filterkerne
zum Einsatz kommen, die eine höhere
Stoppband-Dämpfung aufweisen.
Die obige Rechnung dient bloss zur
Aufzeigung des Prinzips; die Details
müsste man noch entwickeln.
Figure 3
Time «sinc» Truncated «sinc» Windowed «sinc» Hamming window
-16 0 0 0 0
-15 -0.00615571 0 0 0
-14 0 0 0 0
-13 0.01895917 0 0 0
-12 0 0 0 0
-11 -0.03340695 0 0 0
-10 0 0 0 0
-9 0.05129242 0 0 0
-8 0 0 0 0
-7 -0.07615647 0 0 0
-6 0 0 0 0.08
-5 0.11692928 0.11692928 0.0165605 0.14162831
-4 0 0 0 0.31
-3 -0.20603489 -0.20603489 -0.11125884 0.54
-2 0 0 0 0.77
-1 0.63457315 0.63457315 0.59546548 0.93837169
0 1 1 1 1
1 0.63457315 0.63457315 0.59546548 0.93837169
2 0 0 0 0.77
3 -0.20603489 -0.20603489 -0.11125884 0.54
4 0 0 0 0.31
5 0.11692928 0.11692928 0.0165605 0.14162831
6 0 0 0 0.08
7 -0.07615647 0 0 0
8 0 0 0 0
9 0.05129242 0 0 0
10 0 0 0 0
11 -0.03340695 0 0 0
12 0 0 0 0
13 0.01895917 0 0 0
14 0 0 0 0
15 -0.00615571 0 0 0
16 0 0 0 0
Tabelle 1
HBradio 6/2012 39