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试制CW降噪装置 [复制链接]

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在线BG1TRP
 
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18292
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2020-02-02
利用电脑技术处理CW信号已经有很长时间了,有电脑版、手机版、单片机版等很多种,有些成品机也内置了CW译码器。
试制简易CW降噪装置的想法源自CW译码器的制作过程。我所制作的CW译码器直接读取电台的音频信号,然后用单片机进行处理。其间试用了几种方法,包括使用AD转换的方法,但效果不甚理想,主要是在高背噪环境下译码的准确率不高,只能对纯净信号或噪音很小的信号准确译码。究其原因应该是在短波通讯中信号经常被淹没在强烈的背噪中,我用的这些方法不能把信号与噪音完美地的分离,有效信号和噪音信号混在一起,导致解码错误。因此译码器的实用性不高,只能用于强信号解码。

在调试中发现译码器虽然不能准确解码,但却可以通过单片机输出获得清晰的CW信号,于是就开始试验CW降噪装置。几经测试发现用音频解码芯片LM657信号分离效果非常好,用CW Player测试,将噪音设置到最大也能分离。一些国外的CW译码器也采取了LM567作为信号分离电路。
使用LM567虽然可以取得好的效果,但调节RC电路的可变电阻有点不方便,对于电位器来说,谐振范围非常窄,稍微一动就错过了,致使调节困难。
为了解决这个问题,想起了数字电位器。数字电位器可以当变阻器使用,而且电阻值是分级调整的,有几十级的也有一百级的,利用数字电位器的这个特点就可以把非常尖锐的谐振点展宽,使得调节变得很容易。

基于这个思路,决定采用单片机控制数字电位器,调整LM567的选频范围,再通过LM567控制单片机输出CW信号。
这个装置有3路输出:1. 蜂鸣器,可以直接听CW信号;2. 音频信号输出,可以输出到音频放大器;3. 电平信号输出,为译码器提供可靠的信号源。
现在这个降噪装置初步完成,用CW Player测试(因条件所限尚未连接电台测试),在有很大背噪的情况下获得了清晰的CW信号,达到了最初的设计要求。

抛砖引玉,提供个思路,请各位老师指正。


原来想录一段声音,结果不知咋回事比蚊子的声音还小,于是拍了两张照片。第一张是没有噪音的输入信号波形,第二张是把噪音调到最大时的输入信号波形。

[ 此帖被BG1TRP在2020-02-05 11:42重新编辑 ]
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离线bg7igi
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只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-03
LM567在无绳电话中作收手机单音遥控主机发射,用了多年一直可靠!
电话:一伍三O七六九OO四八
离线bg2rah
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6938
只看该作者 2楼 发表于: 2020-02-03
过去的爱好之一,上地摊搜集廉价的大无绳主机回来拆件

内容来自Android手机客户端

在线BG1TRP
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18292
只看该作者 3楼 发表于: 2020-02-03
加上了自动扫描功能,减少手动调谐。

功能已实现,效果尚未达到预想的目标。
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离线ba2ba
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只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-03
楼主还在研究这个课题,值得夸奖,望越做越好。
地址:黑龙江省伊春市伊美区美溪镇新兴小区12号楼一单元201室
姓名:陈铁石/BA2BA
邮编:153021
电话:18804585572
QQ:464826156
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18292
只看该作者 5楼 发表于: 2020-02-03
回 ba2ba 的帖子
ba2ba:楼主还在研究这个课题,值得夸奖,望越做越好。 (2020-02-03 21:32)

谢谢关注。
现在把重点放在信号分离上了,因为把能够解析清晰信号的代码直接用于实战准确率太低。试过用AD读取信号,效果跟直读没有很大的区别。用LM567可以获得清晰的信号,为解码提供了很好的信号源。
译码那轱辘用的还是以前的代码。
[ 此帖被BG1TRP在2020-02-03 21:51重新编辑 ]
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离线ba6iv
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只看该作者 6楼 发表于: 2020-02-03
我测试,LM567虽然在电脑软件模拟的信号也能取得很好的识别率,比如加最大噪声等,不过在连接实际短波电台后,解码率下降很多,稍微背噪大一点,就无法解码了。总体看,硬件的局限性还是相对大一些。
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18292
只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-04
正如楼上所言,电脑模拟的噪音比电台的噪音差一些,CW信号的可辨度不低,所以解码效果还是要上短波电台进行检验。
通过测试感觉LM567是几种方法里信号分离效果最好的。依据手头的条件和技术水平,目前只能先看看能否用软件来弥补硬件功能的不足。
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离线张景玉
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只看该作者 8楼 发表于: 2020-02-04
这个很期待,加油!
2017年12月12日拥有呼号,我用6.5小时的步行回家路纪念这一天。
离线ba6iv
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1288
只看该作者 9楼 发表于: 2020-02-04
回 BG1TRP 的帖子
BG1TRP:正如楼上所言,电脑模拟的噪音比电台的噪音差一些,CW信号的可辨度不低,所以解码效果还是要上短波电台进行检验。
通过测试感觉LM567是几种方法里信号分离效果最好的。依据手头的条件和技 .. (2020-02-04 06:25) 

LM567在芯片手册说的正常输入电平范围内,锁相环锁定还是不错的,但是短波CW信号多数音频电平都不稳定,快速QSB,慢速QSB导致各种信号不稳定,如果没有良好的AGC电路,很难保证输入LM567的电平稳定,一旦音频信号过载,锁相环就会在失锁和锁定状态下快速跳动,导致检出信号出现很多的毛刺,这种毛刺是跟有用信号混在一起的,很难通过软件滤除。这也是LM567在较大音量下识别率降低的主要原因。
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18292
只看该作者 10楼 发表于: 2020-02-04
回 ba6iv 的帖子
ba6iv:LM567在芯片手册说的正常输入电平范围内,锁相环锁定还是不错的,但是短波CW信号多数音频电平都不稳定,快速QSB,慢速QSB导致各种信号不稳定,如果没有良好的AGC电路,很难保证输入LM567的电平 .. (2020-02-04 13:41) 

曾经在输入端加上了二极管钳位电路,结果LM567不干活,我还以为是程序的毛病。后来想起在网上看到过一例贴片LM567加钳位二极管后不干活的帖子,拆掉二极管后蜂鸣器立马出声。
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离线zxy826
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21
只看该作者 11楼 发表于: 2020-02-04
根据LMC567的数据手册,LMC567输入电压在20mV~(Vcc+0.5v)之间,不知楼主试过没有。
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18292
只看该作者 12楼 发表于: 2020-02-04
回 zxy826 的帖子
zxy826:根据LMC567的数据手册,LMC567输入电压在20mV~(Vcc+0.5v)之间,不知楼主试过没有。 (2020-02-04 19:13)

用示波器测试过输入信号幅度与解码效果之间的关系,在一定范围内是正比例关系,而且背噪越大所需的信号幅度也越大。但条件所限未达到Vcc+0.5的程度。
[ 此帖被BG1TRP在2020-02-04 21:55重新编辑 ]
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在线bd4lb
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3175
只看该作者 13楼 发表于: 2020-02-05
楼主好!
关于收听CW信号,降低噪声的办法。
我的试验体会是,制作和调整好,
窄带的晶体滤波器。
用NE602制作的简易CW收发信机,关键的元件,
就是窄带的晶体滤波器。
音频放大电路是LM386。


电路复杂之后,各个电路的信号,
也会产生本底噪声。
用数字电路VFO的本振,用晶体的VXO本振,我对比过。
VXO本振的噪声,是最小的。
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18292
只看该作者 14楼 发表于: 2020-02-05
回 bd4lb 的帖子
bd4lb:楼主好!
关于收听CW信号,降低噪声的办法。
我的试验体会是,制作和调整好,
窄带的晶体滤波器。
用NE602制作的简易CW收发信机,关键的元件,
....... (2020-02-05 10:42) 

您好,这个降噪装置是个副产品,主要还是想取出理想的信号做CW译码用,所以搞了三路输出。

降噪装置播放的音频信号不是电台过来的,而是装置自身产生的音频信号,换句话说是一手的信号,中间没有放大电路。

思路是不管背噪有多大,只要LM567能够把信号分离出来就能得到清晰的CW信号。偏离LM567解码频率的信号是不播放的。
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离线永远的FM
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11571
只看该作者 15楼 发表于: 2020-02-05
楼主说的这个方法以前考虑过,就差实践,看来实践起来效果和我以前预期有很大区别。另外就是调节识别频率问题。如果电台喇叭里有一堆信号,有没有办法快速调节让机器解码我们要的那一个信号。如果说我们知道是哪个信号(呼号)然后调节过去听,那说明我们能听懂,这要解码似乎意义也不大?
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只看该作者 16楼 发表于: 2020-02-05
回 永远的FM 的帖子
永远的FM:楼主说的这个方法以前考虑过,就差实践,看来实践起来效果和我以前预期有很大区别。另外就是调节识别频率问题。如果电台喇叭里有一堆信号,有没有办法快速调节让机器解码我们要的那一个 .. (2020-02-05 14:21) 

信号堆叠不太好处理,芯片不知道需要的是哪个信号,只能一个个地排查。要不就设立几个规则如:信号强度、信号频率等,用自动扫描还是有可能实现的。

CW解码对老手没有意义,只是给半生不熟手或懒人用的。
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只看该作者 17楼 发表于: 2020-02-06
在测试中发现数字电位器的级数太多也不好,调节有点慢。
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只看该作者 18楼 发表于: 2020-02-07
用电台的信号测试,感觉背噪倒不是头等大事,QSB才是。
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只看该作者 19楼 发表于: 2020-02-15
对于噪音,闭环控制能实现快速调节,优化设计的思路可以用到这里,只要选好边界条件就行。

QSB光用LM567不行。信号堆叠还真不容易分辨。
[ 此帖被BG1TRP在2020-02-15 13:01重新编辑 ]
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