当频率不足以大于波特率时检测频率

信息处理 频率 fsk
2022-02-08 13:29:13

我正在编写软件信号分析器,如Github - Signal Analyzer,用于将 FSK 数据的音频样本解码回位(ASCII 等)。当标记和空间频率足够大于波特率时,该软件在解码 FSK 时工作得非常好。

但是,我检测到的频率0 Hz当标记和空间频率降低到不足以大于波特率的值时。我一直在使用一个非常基本的过零算法来检测给定间隔中存在的频率。我认为这是因为频率不足以在我采样的时间间隔内出现任何零交叉。

  • 当波特率不足以大于所述频率时,还有哪些其他方法可以检测给定间隔中是否存在标记或空间频率?

  • 作为一个后续问题,在现实生活中的 FSK 实现中,标记和空间频率是否普遍低于波特率?

例如,我在Wikipedia - Bell 202 Modem中读到 Bell 202(1,200 波特)的标记和空间频率是1200 Hz并且和2200 Hz,分别——我目前使用的算法可以检测到2200 Hz频率但不是1200 Hz频率。

1个回答

您应该阅读Wikipedia - Minimum Shift Keying两个 FSK 音之间的最小频率距离是波特率的一半。但即使在 1X 波特率下,频谱中的音调看起来也很模糊。请注意,在没有任何脉冲整形的情况下,每个音调的带宽实际上就是波特率。这与数字调制应用的隐式矩形窗口有关。所以你有两个音调,每个音调都有一个波特率的宽度。当它们之间的间隔是波特率时,高音的左侧半带宽与低音的右侧带宽相结合,您会得到一个大斑点。如果您要在相位域中对信号进行脉冲整形,则单音带宽会降低,并且您会在音调之间获得更多的视觉分离。

MSK 的解调通常在相位域中完成,因此不是在频域中完成。如果您绘制信号的展开相位,您会看到相位向上倾斜以获得高音,而向下倾斜以获得低音(假设您使用的是信号的复杂分析形式)。您可以通过对基带信号的相位使用滤波微分器来解调相位域中的信号,该微分器基本上是将 FSK 信号转换为 BPSK 信号的 FM 解调器。您还可以使用锁相环(这是另一种形式的 FM 解调器)。