9.7. ZASTOSOWANIA W TECHNICE AMATORSKIEJ

  Najprostszymi i najłatwiejszymi do eksperymentowania w warunkach amatorskich są układy pracujące w zakresach niskich częstotliwości, jak modemy, detektory i dekodery emisji specjalnych.
    Układy można wprawdzie stosunkowo łatwo skonstruować w technice analogowej, ale konieczność dostosowania się do różnorodnych możliwych standardów par tonów czy szybkości transmisji lub rodzaju modulacji komplikuje układy przełączników częstotliwości środkowych i szerokości pasma filtrów oraz układy dekodujące.
    Wymagana w tym zakresie częstotliwości szybkość przetwarzania pozwala na zastosowanie zwykłego 16-bitowego systemu mikroprocesorowego. Układ ten może także dekodować dane w zależności od stosowanego protokółu (AX.25, AMTOR) lub nawet je wyświetlać.
    Modem taki może wykazywać znacznie lepsze parametry (czułość, odporność na zakłócenia) niż modem analogowy, pod warunkiem zastosowania odpowiednio złożonych algorytmów.
    Przedstawiony na rysunku 9.27 odbiornik homodynowy zrealizowany jest prawie w całości cyfrowo. Syntezer cyfrowy dostarcza sygnału kwadraturowego (tzn. sygnałów przesuniętych względem siebie o 90 stopni). Mieszacze i filtry (w tym przypadku filtry FIR) mogą być oparte na przedstawionych wyżej algorytmach. Filtry charakteryzują się współczynnikiem kształtu 1,1 i tłumieniem sygnałów poza pasmem przenoszenia dochodzącym do 120 dB przy szerokości słowa 24 bity. Odbiornik taki wymaga jedynie stopnia wejściowego dostarczającego sygnału o poziomie wymaganym przez przetwornik a/c i oczywiście samego przetwornika. Układ ten pozwala na wyeliminowanie podstawowej wady odbioru homodynowego - odbioru zwierciadlanego sąsiedniego kanału. Krytyczny i trudny do realizacji w postaci analogowej szerokopasmowy przesuwnik fazy może być łatwo zastąpiony przesuwnikiem cyfrowym. Rozwiązanie to odpowiada fazowej metodzie generacji sygnału SSB z uniknięciem podwójnej komplikacji układu. Liniowość charakterystyki fazowej filtrów cyfrowych pozwala na wykorzystania odbiornika do odbioru transmisji cyfrowych. Cyfrowy układ automatycznej regulacji wzmocnienia reaguje synchronicznie na zniany poziomu sygnału wejściowego. Opóźnienie występujące w analogowych układach regulacji może być całkowicie usunięte.

    [rys. 9_27]

    Technika COS stanowi interesujące pole dla działalności amatorskiej. Zasadniczo najkorzystniejszym w warunkach amatorskich rozwiązaniem jest wykorzystanie zwykłych mikroprocesorów w prostych samodzielnych układach najlepiej jednopłytkowych. Jak wynika z poprzednich wyjaśnień powinny to być mikroprocesory 16-bitowe. Mała szybkość układów 8-bitowych ogranicza poważnie zakres ich zastosowań (także zastosowań eksperymentalnych). Nawet w przypadku rozwiązań 16-bitowych zakres zastosowań ogranicza się w zasadzie do przetwarzania sygnałów o częstotliwościach akustycznych lub niewiele wyższych. Byłyby to więc wszelkiego rodzaju filtry telegraficzne, dalekopisowe, foniczne, szczególnie ciekawa dziedzina modemów dalekopisowych, pakiet radio czy faksymile lub analizatorów widma sygnałów pracujących w oparciu o transformatę FFT i pozwalających na analizę cech charakterystycznych, a przez to i rodzaju emisji odbieranego sygnału.
    Dla osiągnięcia pożądanej przepustowości system operacyjny powinien być dostosowany do wymogów pracy w czasie rzeczywistym - czyli możliwie prosty, nie absorbujący zbyt wiele czasu procesora i gwarantujący możliwie krótki maksymalny czas reakcji. W warunkach amatorskich może być to zwykły monitor maszynowy. Wybór procesora do własnej konstrukcji powinien być uzależniony nie tylko od jego ceny i dostępności, ale także od typu procesora stosowanego w posiadanym lub dostępnym komputerze - a więc od dostępnego oprogramowania pozwalającego na opracowanie i uruchamianie własnych programów.
    Przy doborze pamięci EPROM i RAM należy zwrócić uwagę na czasy dostępu - nie powinny one hamować mikroprocesora.
    Korzystne byłoby zastosowanie jako przetwornika a/c i c/a wspomnianego już wielokrotnie przetwornika CODEC, w zasadzie może być tu użyty każdy dowolny przetwornik, o ile jego cykl konwersji będzie dostatecznie krótki. Szerokość słowa zależna jest od zakresu potrzeb, w wielu przypadkach wystarczy 8 bitów. Jeżeli planowane są eksperymenty z modemami, konieczne jest wyposażenie układu mikroprocesorowego w złącze szeregowe RS-232 pozwalające na komunikację z komputerem pracującym jako terminal. Komputer ten może wyświetlać także w postaci graficznej wyniki analizy odbieranych sygnałów. Alternatywą byłaby rozbudowa systemu COS o własny kontroler graficzny i klawiaturę. Jest to jednak rozwiązanie o wiele bardziej skomplikowane układowo i programowo.
    Systemy operacyjne MS-DOS i Windows nie są systemami czasu rzeczywistego, dlatego też komputer PC wymaga dodatkowego wyposażenia w postaci płytki wyposażonej we własny procesor sygnałowy i przetworniki a/c i c/a. Najpopularniejszym wyposażeniem tego typu jest płytka akustyczna ("Soundblaster"), która jest już wykorzystywana przez wiele programów jako modem pakiet radio, rtty, faksymile lub SSTV. Dostępność literatury na temat standardu "Soundblaster" i wykorzystania go we własnych programach powinna zachęcić do eksperymentów w tej dziedzinie.
    Znaczną popularność osiągnął też eksperymentalny system firmy Texas Instruments zawierający procesor sygnałowy typu TMS320C26, przetworniki a/c i c/a oraz 1,5 k słów pamięci RAM. System ten podłączany jest do komputera PC przez złącze szeregowe RS-232. W komplecie zawarte są asembler i debugger pracujące na komputerze PC. Programy, opracowywane i kompilowane na komputerach PC, są następnie ładowane do pamięci RAM procesora sygnałowego. Amatorskie programy dla tego systemu rozpowszechniane są m. in. przez sieć pakiet radio. Na rynku dostępne są też inne zestawy eksperymentalne wyposażone w nowsze i szybsze procesory sygnałowe.