SK4WV
Västerdalarnas Amatörradioklubb VARK

DSP-Filter? !
Bidrag från SM4ULL


Ur klubbtidningen VARK 97

"Om jag ändå hade ett bra DSP-filter på kortvågen skulle jag strypa den där breda stationen som tar död på mitt QSO."

Jag tror att många amatörer har upplevt den känslan. Just när man uppsnappat en svag signal och skall besvara anropet lägger sig en annan station på lagom "behörigt" avstånd och fullständigt trycker ned den svaga stationen. Sitter man då som i mitt fall med en station där möjligheterna att förbättra situationen är minimal, då är det lätt att tappa geisten och ta en tidning istället. Ja, så drastiskt kanske det inte blir. Men nog börjar man fundera på annonserna om de där superbra DSP-filtren, som lär ska lösa alla problem. Nog är det lätt att tro det när man läser de vackra texterna om Digital Signal Processing.

Under julledigheten råkade jag se en artikel på Internet som behandlade "fenomenet" DSP. Det var en artikel av Roy Nordqvist på SRS i Karlstad. Jag ringde Roy och fick hans löfte att få publicera hans artikel i VARK-bladet. Jag vet att SRS råkar vara importör av ett av de mera kända kortvågsfabrikaten och det kan vara lätt att påstå att synpunkterna kan vara färgade. Det är upp till dig som läser att skapa din egen uppfattning.

Här kommer artikeln. Vad tycker du?


DSP på gott och ont i amatörradioapparater

1996-12-20 Roy Nordqvist - Swedish Kadio Supply AB
Du får gärna skicka Synpunkter på nedanstående till roy.nordqvist@,srsab.se


ICOM kommer med en ny DSP bestyckad HF transceiver för amatörbruk, Kenwood modifierar sin TS-870 och kommer med en ny modell med LF DSP. Proffsmottagare med DSP. En digital djungel som det finns anledning att ha synpunkter på.

IC-775 DSP
är en apparat bestyckad med flera MF och ett stort antal kristallfilter som står för huvudselektiviteten, DSP jobbar på sista MF som ligger på c:a 16 kHz. I denna apparat förekommer samma goda filter som i tidigare helt analoga apparater. Det vill säga hela förstärkningskedjan är optimerad på minimal bandbredd och maximal undertryckning av intermodulation, korsmodulering, överstyrning. I sista MF använder man sedan dubbla DSP för att åstadkomma ytterligare bandbredder, Notchar, demodulering och brusreducering. Inga problem med att en DSP inte hinner med. Man kan välja mellan analoga detektorer och DSP gjorda detektorer.

TS-870
var tvärt emot alla vedertagna kontraktionspraxis uppbyggd utan selektivitet i de viktigaste kretsarna (mellanfrekvenserna). Den hade DSP i sista MF som ligger på c:a 11 kHz. DSP systemet står för alla bandbredder och även för detektering. Apparaten har stora svagheter p.g.a. av detta. Bl.a. är det lätt att få blockering på upp till +- 30 kHz från inställd frekvens om en stark station uppenbarar sig. Dessutom skall DSP klara av att emulera filter, detektor och brusreducering på en gång. Vid exvis svårt brusreduceringsuppdrag kommer då bandbredden i andra hand och bandbredden i princip fladdrade. Mycket konstiga Ijud som inte alls är trevliga att lyssna på uppträder. Vid söndagstrafik låter emellertid koncepted utmärkt. Men vid solfläcksmax och stora antenner kommer dåliga storsignalegenskaper att visa sig hänsynslöst.

Eftersom modellen var svårsåld kommer nu Kenwood med en modifierad version av TS-870. Man har försökt göra en bättre DSP som eliminerar dessa brister. Man använder dubbla DSP med 40 MHz klockfrekvens. Dock kan den inte eliminera de problem som uppstår i överstyrda blandare och breda MF-ar. Ingen DSP i världen kan ta igen det som går förlorat i en dålig MF förstärkare med korsmodulering, överstyrning, och intermodulation. Sådana problem är något man måste få bort tidigt i mottagaren. DSP förbättrar således inte storsignalegenskaperna.

TS-570
är en ny apparat från Kenwood, denna apparat är helt analogt uppbyggd, med en DSP i LF-en. D.v.s. man använder kristallfilter i mellanfrekvenserna, och en DSP som brusreducering och diverse filterfunktioner i LF-en. Genom denna metod kommer man ifrån de stora nackdelarna som finns i TS-870. Man har tvingats frångå konceptet med breda förstärkningkedjor i MF-arna. Anmärkningsvärt är visserligen att man gör den s.k. slope-tuningen med LF DSP. Genom denna konstruktion klarar man sig med ett enkelt filter i första MF och bara en MF med riktigt filter. Naturligtvis kommer AGC att arbeta trots att man då reducerat bandbredden. Systemet fungerar endast då störningarna som man försöker ta bor inte är starkare än den signal man vill höra. När det gäller IF shiftet, så är det ett riktigt IF shift, men då bara en MF användes blir bandbredden konstant vid användning av denna funktion. det hela fungerar förutsatt att inga störningar finns på andra sidbandet, eller apparaten blir vid användning av IF shiftet en DSB (Double SideBand) mottagare. Detta är kanske inte så viktigt under rådande solfläcksminimum, men om några år då solfläckarna växer till sig kommer dåliga storsignalegenskaper att klassa ut en dåligt dimensionerad HF och MF del. Mellanfrekvenserna är 73.05 MHz och 8.83 MHz, och detektorerna är helt analoga. 455 kHz användes vid FM på mottagning. Apparaten är en budgetmodell, och s.k. heavy duty i relativt kompakt utförande. Man använder DSP även vid sändning, då som en mikrofon equalizer.

IC-756
är en ny mellanpris apparat från ICOM. Apparaten är uppbyggd på ett sätt som liknar exvis IC-775, d.v.s. den har en helt analog mottagare, med kristallfilter i flera MF-ar. Optimalt konstruerade blandare och förstärkarsteg, allt för att åstadkomma en mottagardel med de bästa storsignalegenskaper. Då fyra MF användes kan man åstadkomma dubbla analoga passbandstuningar, d.v.s. IF shift med variabel bandbredd, (totala bandbredden minskar vid användandet av PBT). Man hör inte det andra sidbandet vid användande av denna funktion. Detta till skillnad mot apparater som har IF shift. Som sista MF finns 16 kHz på samma sätt som i IC-775. Här kommer det dubbla DSP systemet in, och med dess hjälp kan man åstadkomma filter, flera autonotchar, med 80-320Hz CW bandbredder. AFP (Audio Peak Filter), Digital PSN etc. Även brusreducering kan erhållas. Genom detta system kommer bandbredd och detektorer att vara orörda om brusreduceringen har ett svårt arbete. Det viktiga har varit att konstruera en apparat som inte ger avkall på storsignalegenskaper, korsmodulering, intermodulation och blockering. Lägg till detta en PLL som levererar en absolut ren lokalosc. signal. För övrigt finns stor LCD display och bl.a. spektrumanalysator, som IC-781 på sin tid blev känd för. En av de roligaste finesserna i IC-756 är elbuggen, som på displayen visar varje minnes text i klartext. Den räknar automatiskt upp serienumret för varje QSO. Man behöver i princip bara trycka på tre knappar för att genomföra ett test QSO.

DSP i kommersiella apparater för HF
Att DSP system användes i kommersiella mottagare för HF är väl ingen nyhet. Dock är målet med DSP inte riktigt samma som i en amatörradiostn. Exvis Watkins Jonson tillverkar en fin HF mottagare med DSP. I denna apparat jobbar DSP på 455kHz! ! ! Samt att de första MF-ar har kristallfilter. DSP svarar för huvudselektiviteten, och detektorerna. Vinsten blir att man får mycket bra kontroll på bandbredderna och demodulatorernas egenskaper. Bandbredder med hög precision, samt superlinjära demodulatorer blir resultatet, dock kostar det att få dessa fina egenskaper. Vid tester på denna apparat har det framkommit brister i AGC. AGC alstras i DSP n, problemet är då att DSP inte "hinner" ställa in mottagarens förstärkning tillräckligt fort, kraftig distorsion i början på SSB sändningar. (de första orden i varje mening blir överstyrda). De flesta amatörmottagare har analog AGC. Allt för "hård AGC verkan gör en sådan mottagare tråkig att lyssna på för en radioamatör. Men den är knappast avsedd för det ändamålet heller. För körning mot modem eller vid mätningar är en sådan mottagare värd sitt pris.

Sammanfattning
De viktigaste fördelarna med DSP är stora möjligheter att på ett relativt billigt sätt få flera bandbredder att komplettera mottagarens vanliga filter med. Brusreduceringen upplevs även den som en fin finess. DSP styrda notchfilter och LF bandpassfilter fungerar mycket bra vare sig de sitter i LF eller en låg MF, dessa kan göras automatiska och mycket smala. En annan fördel är att kunna konstruera mycket fina professionella mottagare. Nackdelarna uppträder när man försöker ersätta "riktiga" filter med en DSP, med kraftigt försämrade selektivitetsegenskaper som följd - detta görs naturligtvis för att pressa priset. En annan risk är att man ger avkall på lokalosc. prestanda, (PLL spektrala renhet) och resonerar helt enkelt så att DSP rensar signalen och allt låter bra ändå. Men sanningen är att ingen DSP i världen kan återta det som en gång förlorats i intermodulation eller falska blandningar och sidbandsbrus, men man slipper höra oljuden. DSP kan göra passning bekvämare. Jag anser således att tiden ännu inte är inne att ersätta en god radiomottagare med en DSP/dator. Kraven på en amatörstation är idag avsevärt större än på kommersiella stationer.

DSP är ett modeord......

Roy Nordqvist


Tillbaka