[Forum] Bakensignal für SNR<=0dB

Georg Seegerer ggseeg at gmx.de
Fri May 2 16:01:21 CEST 2008


Hallo,

Martin Laabs schrieb:

> aus aktuellem Anlass der vielen Cubesats deren TLEs nach dem Start
> ja noch nicht so genau bekannt waren, habe ich nochmal über eine
> schon länger gehegte Idee nachgedacht.
> Kann man nicht ein Bakensignal generieren welches einen sehr hohen
> Codierungsgewinn aufweist, so dass man es mit einer Rundstrahlan-
> tenne aufnehmen kann?

Das würde ich mir eh wünschen (als Sat-Empfangs-Anfänger), dass es mehr 
AFu-Sats gibt die man mit einem Rundstrahler empfangen kann, denn das 
Nachführen ergibt doch eine gewisse Einstiegshürde.
Bei der zur Verfügung stehenden Leistung kann man dann natürlich nur 
wenig Datenrate machen, aber das wäre für ein wenig Telemetrie oder nur 
eine "Ich bin da" Bake ja OK.


> Wenn der Receiver eine genügend hohe Bandbreite aufweist, könnte
> man dann über Zeit und Frequenz das gewünschte Signal korrelieren.
> (Auf den PCs ist ja genügen Rechenleistung vorhanden.)

Bei den typischen Receivern hat die ca. 2 kHz SSB Bandbreite. Da muß man 
die Dopplerverschiebung (d.h. Bahndaten) zumindest einigermaßen genau 
kennen.
Alternative bei wirklich ungenauen Bahndaten: RX auf die geschätze 
Dopplerverschiebung beim "Sat-Aufgang" setzen und warten.


> Nun bin ich in der Codierungstheorie nicht so fit um zu sagen ob so
> ein robustes Bakensignal einigermaßen schmalbandig machbar ist, oder
> ob man wirklich viel Bandbreite benötigt.

Ich bin da auch nicht so fit, aber AFAIK kommt es nur auf die zur 
Verfügung stehende Leistung (bzw. eigentlich Leistungsdichte beim 
Empfänger) und die Datenrate an.
Bzw. noch auf den den Antennengewinn, aber den haben wir in dieser 
Diskussion auf 0-2dBi festgesetzt, wir wollen ja einen Rundstrahler, 
bzw. eine Antenne für die obere Hemisphäre, sowas gibts auch.
Ob man die Sendeleistung auf viel Bandbreite verteilt (Spread Spectrum) 
oder möglichst schmalbandig Codiert (~CW) ist für das eigentliche 
dekodieren des Signals (in der Theorie) eher egal. Der eigentliche 
Parameter ist AFAIK eher der "Datenrate pro Sendeleistung", eher 
unabhängig davon welche Codierung genau man benutzt (es gibt natürlich 
schlechte Codierungen, aber alles aktuell benutze gibt sich da nicht 
viel, egal ob QPSK oder MFSK etc.)
Was schmales kann man halt besser auf dem Speki finden (mehr Leistung 
pro Frequenz), ein Spread-Spekrum-Signal steckt im Rauschen drin und 
deswegen sieht man es erst wenn die digitale Demodulation klappt. Also 
ist ersteres für AFu (=rumbasteln) besser geeignet.


> (Oder man tauscht es halt
> in Zeit ein.

Das heißt - anders ausgedrückt - Reduzierung der Datenrate. Eine Bake 
braucht ja nicht viele Bits ;-)

> Man kann ja durchaus über 10s korrelieren.)

Es gibt eine digitale Betriebsart für EME die kann ein Signal 20dB unter 
der Rauschleistungsdichte rausholen (hab ich jetzt vergessen wie die 
hieß, will ich auch mal ausprobieren), aber wenn man lang Korreliert muß 
man die zeitliche Veränderung des Doppler gut kennen. Ansonsten muß man 
verschiedene Änderungsraten der Dopplerverschiebung ausprobieren, so wie 
sie SETI-Leute das machen. Aber das kostet noch mehr Rechenleistung. 
Aber könnte sein dass ein heutiger PC soviel Leistung eh hat. Kann ich 
jetzt schlecht schätzen, dazu braucht es jemand der in dig. 
Signalverarbeitung wirklich fit ist.

> Ich habe für den Cubesat der gerade an der TU-Dresden entwickelt wird
> nachgesehen - mit einem SNR von 0dB an einem isotropen Kugelstrahler
> würde man den Satelliten bereits kurz nach dem Aufgang empfangen
> können.

Empfangen können ist relativ, kommt darauf an mit wie viel SNR. Kannst 
du mir einen Link auf die Seite geben, dann kann ich auch mal ein paar 
Berechnungen versuchen?

(Hey, alles Theorie hier. Ich hab seit dem Flohmarkt in Neumarkt eine 8 
Elemente Yagi für 70cm im Keller, damit muß ich die Tage mal testen ob 
ich mal eine Bake von irgendeinem Sat höre(*), damit ich auch mal in der 
Praxis einen Sat empfangen habe. Könnt ihr mir einen Tipp geben welcher 
Sat ein starkes Signal liefert?)

Bis die Tage
Georg (DG6RS)

(*) mit einem FT-897. Aber vorher muß ich noch einen LNA löten.



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