Espaciamiento de frecuencias y el efecto doppler

Supongamos que estoy trabajando en un sistema que necesita usar un transceptor con una señal de FM. Si ese sistema se mueve muy rápido (es decir, es un satélite o lo que sea) en el que el efecto doppler máximo puede ser comparable con el espaciado de frecuencia, ¿necesito un espaciado mayor que el doppler? ¿O no está relacionado en absoluto? ¿O la utilidad de simplemente cambiar el espaciamiento está relacionada solo con lograr un mejor aislamiento entre otras frecuencias y/u obtener una SNR más alta, y por lo tanto nada que ver con el doppler?

Gracias, y perdón por la pregunta tonta. :)

Respuestas (3)

Cuando se mueve a 1 km por segundo (muy rápido para cualquier cosa que use una carretera), una onda de radio de frecuencia portadora de 100 MHz parecerá cambiar a 99,9997 MHz si se aleja de la fuente de transmisión. Esta es una desviación de 300 Hz.

Los satélites (como el ISS) viajan a 7,66 km/s, por lo que los 100 MHz parecen ser 99,9974 MHz, es decir, una desviación del centro nominal de la portadora de 2,6 kHz.

La separación típica del canal de comunicación de FM puede ser tan baja como 12,5 kHz, por lo que hay una buena razón para sospechar que la alta velocidad es una posible causa de mala recepción, PERO, con un desplazamiento de 2,6 KHz, creo que un receptor de FM debería hacer frente fácilmente a alinearse con el aparente apagado. -centralidad de la transmisión. Usan PLL para mantenerse alineados con las transmisiones, así que no creo que sea un problema.

Para un sistema de radio simple como uno que funciona a 434 MHz, habrá un cambio de CC en la salida de demodulación, pero dado que muchos de estos transceptores son de baja precisión (dependiendo de un cortador de datos para extraer los datos de la salida de demodulación sin procesar), no No lo veo como un problema. Tienen un ancho de banda de recepción de más de 1 MHz, por lo que debería ser fácil ver que no será un problema.

Tengo una hoja de datos de la familia CC10xx, pero no habla de ninguna capacidad para realizar un seguimiento de la frecuencia doppler. O al menos no lo mencione con palabras que yo sepa. Algunos cubesats universitarios están utilizando frecuencias de alrededor de 435 MHz con ese chip transceptor, y el efecto doppler en esas órbitas puede alcanzar los 10 kHz con un espacio entre canales de 12,5 kHz. ¿Cómo puedo saber si esta es una condición confiable?
Con una separación entre canales de 12,5 kHz y una compensación de 10 kHz, siempre que no haya otra transmisión que pueda superponerse, no habrá ningún problema siempre que el software del receptor reconozca lo que está sucediendo y elija la siguiente asignación de frecuencia para recibir. Creo que no será un problema de hardware, sino de administrar el escenario doppler en el software.
Gracias. Si puede, ¿puedo tener algunas sugerencias sobre algunas lecturas sobre este tema? En Internet encuentro cosas que son demasiado básicas o no están relacionadas con esto. Gracias de cualquier manera
¡No puedo recomendar un libro porque uso Internet para todos mis datos e información que aprendí hace muchos años!
Finalmente, descubrí que parece que si no quiero lidiar con eso en el software y suponiendo que el transceptor no lo maneje, necesito extender el filtro BW para cubrir el cambio en la recepción. Pero disminuye la sensibilidad. Siempre es una compensación.
Un mayor ancho de banda significa más ruido dentro de la banda, lo que generalmente significa una menor sensibilidad.

Si todos estos canales están en el mismo objeto, todos tendrán desplazamiento Doppler juntos y no interferirán entre sí más de lo que lo harían sin el desplazamiento Doppler.

El receptor tiene que tolerar y ser capaz de bloquear las señales a pesar de la aparente desviación de la frecuencia de la portadora causada por el desplazamiento Doppler.

¿Hay palabras clave para encontrar en la hoja de datos para comprender si el hardware del transceptor puede rastrear este cambio? Por ejemplo, estaba estudiando el CC1020 y no veo cosas relacionadas con el cambio de frecuencia, al menos no con palabras que yo sepa.
Sospecho que no hay disposiciones en el CC1020 para dar cuenta del cambio Doppler. Para tener en cuenta el cambio Doppler, debe poder derivar una compensación de frecuencia del demodulador y retroalimentarla al receptor para ajustar el oscilador local. Esto podría hacerse externamente ajustando el oscilador de cristal, pero eso probablemente tendría otros efectos.

De acuerdo con una hoja de datos CC1020 (pero también podría ser cualquier otro dispositivo similar), la desviación de frecuencia es la separación de frecuencia del canal dividida por la mitad.

De la hoja de datos:

" El ancho de banda de la señal debe ser más pequeño que el ancho de banda del filtro de canal del receptor disponible. El ancho de banda de la señal (SBW) se puede aproximar mediante (regla de Carson): SBW = 2 ∙ fm + 2 ∙ desviación de frecuencia "

Estoy interpretando esto como considerando en el ancho de banda de la señal recibida también las imperfecciones (tolerancia, medio, DOPPLER, etc.).

También reportan ChBW > SBW + 2 ∙ f_error , donde f_error es el error que trae el oscilador. Parece que mi respuesta a mi pregunta es: sí, necesita un ancho de banda mayor teniendo en cuenta el doppler que amplía el ancho de banda, pero como consecuencia, el espaciado de frecuencia debe ser mayor que eso.

Si esto es correcto, es posible que necesite una corrección sobre cuál es exactamente la diferencia entre la separación de frecuencias y el espaciado de frecuencias.