DSP på gott och ont i amatörradioapparater, ICOM med digital signalbehandling DSP bestyckad HF transceiver för amatörbruk -  Kenwood TS-870 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 mellanfrekvenser, 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 och 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 all vedertagen kontruktionspraxis 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 "vardagstrafik" 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 shift, 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 Side Band) mottagare. Detta är kanske inte så viktigt under perioder av solfläcksminimum, men 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 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 auto-notchar, med 80-320 Hz 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 lokaloscillatorsignal. 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 minnestext i klartext. Den räknar automatiskt upp serienumret för varje QSO. Man behöver i princip bara trycka på tre knappar för att genomföra ett contest-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 amatörradiostation. 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 demodulering av signalerna. 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 lokaloscillatorprestanda, (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. DSP utveclas ständigt, men det är fortfarande tveksamt om tiden är inne att ersätta en god analog radiomottagare med en DSP och dator. Kraven på en amatörstation är idag avsevärt större än på kommersiella stationer.

Copyright © 2002 Roy Nordqvist, SM4FPD