Minule jsem vám sugestivně předestřel problém jak oddělit "demodulovaný signál" a "nosnou vlnu" pokud tyto jsou k sobě frekvenčně blízko. Tento problém jsem demonstroval na AM - amplitudové demodulaci, ale tento problém je daleko širší. V podstatě se týká každé situace, kdy máme dvě frekvence, které potřebujeme od sebe oddělit.
Logicky jedna z nich je vyšší a druhá je nižší - tedy jednu budeme hnát filtrem typu "horní propust" a druhou filtrem typu "dolní propust"
Moderní elektronika se snaží takové situaci vyhnout jak jen může - radioamatéři aby se nemuseli patlat se vstupními fitlry svých rádií používají rádia konstrukce UP - konvertor - vstupní signíl třeba 3,5 MHz se převede na nějakou absurdně vysokou mezifrekvenci třeba 90 MHz - pak vám na vstupu stačí jednoduchý LC (klidně i RC) filtr.
To samé moderní radiopřijímače pro VKV, WIFI, GSM, GPS všechny jsou založeny na principu mixování signálu "na nulovou" (nebo velmi nízkou) "mezifrekvenci". Takže když máte VKV rádio na 100 MHz a potřebujeme audio max do 20 Khz - není s filtry zase takový problém.
Pak si ale představte takové Packet radio, které používalo modulaci AFSK - tedy Acoustic Frfequency Shif Keying. Zjednodušeně logická "0" byla 1200 Hz a logická "1" byla 2200 Hz. Smyslem úlohy je vymyslet dělící frekvenci pro tyto dva kmitočty. Protože "frekvenčního prostoru" je málo je potřeba vymyslet frekvenci "někde uprostřed"
Tedy průměr z 1200 a 2200 je 1700 Hz - ale je aritmetický průměr správná metoda výpočtu ?
Kdybychom měli to VKV kde bychom potřebovali spočíst střed mezi 100 MHz a 20 KHz - vyšlo by nám 50.01 MHz - kravina na kvadrát !
Tedy pro výpočty "střední frekvence" se zásadně používá geometrický průměr -
f1 = SQRT ( f2 * f3)
Předpokládám, že funkce z Pascalu SQRT alias SQUARE ROOT alias ODMOCNINA je vám jasná.
Tímto výpočtem nám pro Packet radio vychází kmitočet 1624 Hz (skoro totéž co 1700) ale pro VKV vychází mnohem realističtějších 1,4 MHz (v praxi by se dalo filtrovat ještě na mnohem nižší frekvenci).
Jestli jste si přečetli link o packet radiu patrně teď kroutíte hlavou - proč dědek otravuje s archaickým bezdrátovým systémem který měl přednosovou rychlost 1200 bitů / sec. Opak je pravdou - jakou modulací si myslíte že vysílají mořské bóje, meteorologické balony, nouzové majáky lodí a letadel - a co takhle nouzové spojení z družic, marsovská vozítka nevyjímaje ?
Pokud jsou dvě frekvence, se kterými pracujeme opravdu zatraceně blízko - je jedna možnost (kterou už jsem naznačil) jak z problému ven. Odfltrovat od sebe dvě rádia která vysílají na 100 a 101 MHZ je prakticky nemožné, ale zmixovat si signál "dolů" a dělit od sebe frekvence 100 KHz a 1,1 MHz - už není takové drama.
Dokonce i v případě Packet radia a AFSK se sice dají použít frekvenční filty - říká se tomu "asynchonní demodulace", ale je to jenom primitivní a málo účinná metoda. Dnes se pro většinu digitálních modulaci používá "synchronní demodulace" - kdy přijímač zjistí fázi a frekvenci přicházejícíh dat a touto frekvencí mixuje vstupní analogový signál aby se mu 0 a 1 pěkně od sebe oddělily.
Jistě tušíte, že vše směřuje k oblibenému (jak pro koho že ? ) zpracování signálů pomocí mixování. A máte pravdu. Pokud použijeme dvojitě vyvážený mixér a mixujeme signál "na nulovou mezifrekvenci" tedy více méně sám se sebou lezou z mixéru dva užitečné signály - na frekvencí 0 a na frekvenci dvojnásobku původního signálu - takže vlastně mixováním se nám signál nejenom posune na pásmo, kde jej chceme mít, ale dokonce se nám žádoucí a nežádoucí složky od sebe "frekvenčně vzdálí"
Drobný příkladi si dáme příště, dnes zbývá už jenom tradiční rada paní Kubáčové novomanželkám : co je častější - manželova ruka ve vašich kalhotkách nebo vaše ruka v jeho trenýrkách ? Přemýšlela jste, co to o vašem (novo) manželství vypovídá ?