PATHpilotのブログ

AFSKの復調について大変参考になる情報があったので、その要約も含めて備忘録。

復調における課題：

• Low SNR
• Hight Twist -  Mark信号とSpace信号の大きな振幅差
• Phase distortion - Mark信号とSpace信号が符号境界に到達しない
• Inter-Symbol interference - Mark信号とSpace信号がPhase Distortionにより重なる
• Frequency Distortion - Tone周波数とData Rateとの大きな差
• No error correction - 1ビットエラーで破棄

Hight Twist対策

Digital Correlator

Comb Filter（自らの遅延信号によりその信号自体を増幅する手法）の利用。

Delayを最適化することでMarkとSpaceのTone差を最大化することができる。
Zero Cross Detectorを使ってアナログ信号をデジタル変換し、同じDelayをComb Filterに適用する。

テストでの入力信号は以下。ジッターを発生させる低周波成分が含まれていてこのままではZero Cross Detectorにかけられない。

1200Hz-2200Hzを通過させるBandpass Filterを通すと、低周波成分が除去できる、

Bandpass Filterを通した波形をZero Cross Detectorにかける。

Digital Comb Filterを適用する。Digital Comb Filterでは以下を実行する。

1. Zero Cross Detector出力をDelayさせた信号とXORを取る
2. 得られた信号に対してLow Pass Filterをかける。
3. 得られた波形に対してZero Cross Detectorをかける。

XORを取った信号波形

Cutoff 760HzでLowpass Filterをとおした波形

Lowpass Filterを通した波形に対してZero Cross Detectorをかける。

Clock Recovery

送信信号に対して、受信側のクロックを同期させる必要がある。そうしないと上記Bit Periodが得られない。

この為にTX Dlayがある。TX Delayで送られる信号でこのClock同期をとる。よってTX Delayはそれなりの長さが必要となる。

この過程においてCarrierシグナルからビット周期（パルス幅）を測定する。

クロック同期をとるためにDigital PLLをつかう。Digital PLLはジッター量を計り、そのジッター量により、Data Carrierに同期しているかを判断する。

ここでは、シンボル周期をサンプリング数22で測定している。この範囲で上記矩形幅によってPLLを遅らせたり、進めたりする。

ロック状態と判断するには、ジッター幅が1.1サンプル以内になった時、アンロックと判断するのはジッター量が4.4サンプル以上となった時。