Modulationsarten für RC-Anlagen

DD8ED

Vereinsmitglied
Hallo zusammen,
im Thread über Syntheziser-Empfänger hatte ich angekündigt, ein paar Messungen und Überlegungen zu Modulationarten anzustellen. Um es etwas übersichtlicher zu halten, mache ich dazu hier mal ein neues Fass auf.

Überlegungen zu potentiellen Modulationsarten für RC-Anlagen

Grundsätzliches:
Aktuelle RC-Anlagen verwenden als Modulationsart durchgängig 2-FSK (in vulgo FM, fachlich korrekt 2-Level-Frequency-Shift-Keying). Diese Technik ist seit langer Zeit (20 Jahre ?) Standard. Zu der Zeit, als diese Technik aufkam, war das sicher das Beste, was realisierbar war und wesentlich besser als die bis dato übliche AM-Technik. Mittlerweile hat es im Bereich der digitalen Datenübertragung aber zahlreiche Weiterentwicklungen gegeben, die für die RC-Technik nutzbar wären.

Kritik am Standard: :mad:
Die als Standard verwendete Modulationsart 2-FSK entspricht nicht der Anforderung der ökonomischen Nutzung des Frequenzspektrums, noch ist sie sonderlich robust gegenüber Störungen. Andere Modulationsarten nutzen den zur Verfügung stehenden Übertragungskanal besser aus und sind unempfindlicher gegen Störungen, Mehrwegeausbreitungen und schlechtes Signal / Rauschverhältnis. Die unökonomische Nutzung des zur Verfügung stehenden Übertragungskanals (zur Erinnerung: 10 kHz Bandbreite) beschränkt die Datenrate (bei PCM) bzw. die Framerate (bei PPM) die nutzbar ist. Ferner erfordert 2-FSK ein relativ hohes S/N (Signal / Noise Verhältniss).

Die Überlegung:
Die Frage ist: Was haben wir ? :confused:
Standard sind FM-Systeme, die entweder PPM oder PCM machen. Das Für und Wider der Übertragungsarten soll hier nicht eingegangen werden sondern nur auf die Performance des Übertragungskanals. Dem ist es egal, was darüber übertragen wird. Ferner ist die die Untersuchung hier auf die Senderseite, bzw. auf die spektrale Effizienz der Modulation beschränkt. Die Bewertung der Effizienz der Demodulation der einzelnen Modulationsarten ist ein anderes Thema und nebenbei ein weitest Feld, das hier aber zunächst nur am Rande betrachtet wird (da wird’s SEHR! theoretisch).

Die Untersuchung:
Als erster Schritt wurde das Spektrum eines realen RC-Senders (Robbe /Futaba FC 18) untersucht. Die folgenden Bilder zeigen das Senderspektrum für PPM und PCM. Zu diesen Messungen ist zu bemerken, dass die Ankoppelung des VSA (Vector-Signal-Analyzers) über eine Drahtschleife an der Antenne erfolgt ist. Daher sind die Pegel nicht normiert. Zu den angezeigten Pegeln müssen 10 dB addiert werden, um sie mit den folgenden Plots vergleichbar zu machen. Die Plots zeigen ein PPM-Signal mit dem handelsüblichen Timing und ein PCM-Signbal mit ca. 3.3 kB/s Datenrate (ist ein wichtiger Wert, merken!). Auf den Plots ist unten links die ACP (Nachbarkanalleistung) des Signals angezeigt. Das ist die spektrale Summenleistung, die vom Sender im Kanal über oder unter den eigenen Kanal ansteht.

Zunächst die Ergebnisse der Messungen an einem realen RC-Sender (FC18. 1. Bild PPM / 2. Bild PCM)
Zu den pegelwerten in den beiden Bildern müssen 10 dBm addiert werden, damit die Werte mit den nachfolgenden Bildern vergleichbar sind. Der Wert unten rechts im Bild gibt die im Nachbarkanal anstehende Leistung des Sigmals an. Datenrate für PCM ist ca. 3.3 kBit/s das Timing für PPM ist das Standard-Timing.Der FM-Hub beträgt ca. 3.2 kHz


Die sich ergebende Nachbarkanalleistung für 0 dBm (1 mW) Senderausgangsleistung wäre hier -42 dBm für PPM und -38 dBm für PCM. Hochgerechnet auf 100 mW (20 dBm) EIRP (CEPT-Limit für RC-Sender) ergeben sich Werte von -22 dBm (PPM) bzw. -18 dBm (PCM) Nachbarkanalleistung.

Die folgenden Bilder zeigen 2 Beispiele für die Modulationsarten BPSK und Pi/4 QPSK. Die Datenraten betragen 5 bzw. 10 kBit/s




Hier ist zu sehen, dass diese Modulationsarten den Kanal deutlich besser ausnutzen und die Störleistung im Nachbarkanal drastisch niedriger ist. (Hochgerechnet auf 100 mW EIRP bei beiden ca -41 dBm).
Ferner liegt die Datenrate bei BPSK bei 5 KBit/s und bei QPSK bei 10 KBit/s, also bis zum dreifachen der üblichen Geschwindigkeit.

Würde man sich also mal modernen Modulationsarten zuwenden, könnte die Datenrate der Übertragung deutlich gesteigert werden und diese Steigerung entweder für eine höhere Framerate oder für eine FEC (Forward Error Correction) genutzt werden. ferner ist PSK als oberklasse der Modulation störungsunempfindlicher als FM.
In Verbindung mit weiteren Massnahmen (z.B. Diversity) ist hier ein Potential für eine Erhöhung der Performance (und der Sicherheit) von RC-Anlagen gegeben.
Vielleicht dient das hier ja mal als Denk- und Diskussionsanstoss. ;)
Gruss Frank
 
Hallo!

Sieht vielversprechend aus. Was ist QPSK, kannst Du das Modulationsprinzip beschreiben? Wo wird das schon verwendet?

LG, Wolfgang
 

Spunki

User
Klar, die derzeit verwendete Technik ist alt und vom Konzept her verbesserungswürdig!

Trotzdem gibt es auch heute ausgereifte Systeme die in der Praxis zuverlässig arbeiten.

Für mich die derzeit weltbeste Kombination in Sachen Reichweite stellt die "FC-28 V3" in Verbindung mit dem PCM-Empfänger "R-149 DP 35 MHZ A-BD" dar!

Beim Bodenreichweitentest haben wir nach 300m (Platzende) abgebrochen! - wohlgemerkt mit laufender Turbine und eingeschobener Senderantenne!

Grüße Spunki
 
Hallo,
schöne Darstellung und schöner Vergleich, der ganz konkrete Infos liefert.
Für mich sehr Informativ, besonders wegen meiner Anfrage zum 20 Khz Raster bei der Reg-TP. Die ist ja durch das Grunddilemma entstanden.
Mir fehlt da aber noch die derzeitige Datenübertragungsrate bei unseren Anlagen um sie mit dem theroretisch möglichen Wert vergleichen zu können? Oder sind die 3,3 Kbit/S der reale Wert. Wenn Ja liegen da dann alle derzeitigen Anlagen auf diesem 3,3 Kbit/S Nivou, wenn wiederum ja, werden dann auch tatsächlich 3,3 Kbit/S übertragen; bzw. wo liegt der tatsächlich übertragene/ausgenutzte Wert?

Gruß
Eberhard

[ 21. Dezember 2003, 13:02: Beitrag editiert von: Eberhard Mauk ]
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Hallo zusammen,
ich möchte noch eine ganz kurze Erläuterung zum Thema Modulationsarten nachschieben, da hier wahrscheinlich nicht alle tief in der Nachrichtentechnik drinstecken.
Es geht um die Übertragung von Information über Hochfrequenz. Ein HF-Signal ist Wechselspannungssignal beschrieben durch seine Amplitude und seine Phase in Abhängigkeit von der Zeit (daraus ergibt sich die Frequenz). Information wird dadurch übertragen, dass entweder die Amplitude oder die Phase oder beides geändert wird. Diese Änderung eines oder beider Parameter nennt man Modulation. Im RC-Bereich ist Infoübertragung nur durch Amplitudenänderung (AM) Historie, also lass ich es mal aussen vor.
Aktuell ist Frequenzmodulation, bei der die Phase des Signals so beeinflusst wird, das immer eine von 2 möglichen Frequenzen gesendet wird. Es gibt als 2 mögliche Zustände und es wird ein Bit pro Taktschritt übertragen

Bei Phasenmodulation (PSK) wird für jedes übertragene Bit die Phasenlage relativ zum vorherigen Bit um einen bestimmten Wert geändert.

Bei BPSK (Binarry PSK) ist das immer ein Wert von 180 Grad. Ebenfalls 2 Zustände, 1 Bit pro Taktschritt.
Bei QPSK (auch 4-PSK genannt), beträgt der Phasensprung 90 Grad. Es gibt also 4 mögliche Zustände. Daher werden pro Taktschritt 2 Bits übertragen.

Die Bandbreite ist aber abhängig von der Anzahl der Taktschritte / Sekunde. Somit benötigt QPSK nicht mehr Bandbreite als BPSK.

Hört sich zunächst mal ganz Klasse an, ist es aber nicht! Wer jetzt glaubt man könne in einem Schritt beliebig viele Bits übertragen, darf schon mal enttäuscht gucken.
Der Preis den man zahlt, ist eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Rauschen. Je mehr Bits, desto weniger Rauschen verträgt das System. Obendrein wird die Hardware sehr schnell sehr aufwendig.

Pi/4 QPSK ist eine Spezialform von QPSK, bei dem die Verteilung der Phasenschritte anders organisiert ist. Der Grund dafür liegt im Ausgangsspektrum bei Systemen mit nichtlinearen Endstufen, aber das zu erklären würde hier den Rahmen sprengen. Praktisch ist es ungefähr so wie QPSK.

@Eberhard:
die gemessene Bitlänge ist 300 uS. Daraus ergibt sich 3.3 KBit/s. Wie oft nun tatsächlich Infos zu den einzelnen Servos übertragen werden, ist herstellerspezifisch und hängt wohl auch davon ab, was man gerade an den Knüppeln tut, aber die Datenrate im Funkkanal beträgt 3.3 kBit/s bei Robbe. Andere habe ich nicht gemessen, da ich nur einen Robbe-Sender mit PCM habe. Bei PPM gibt keine Datenrate in dem Sinne, nur eine Framerate, sich über den dicken Daumen als Anzahl der Kanäle * 1 mS + 10 mS ergibt. Das ist nicht variabel oder wir können alle unsere Servos wegwerfen.
Mit PSK und Varianten könnte man die Datenrate noch höher treiben, bekommt dann aber sehr schnell mehr Störleistung im Nachbarkanal. Bei der doppelten Rate von FM, also 6.6 Kbit/s wird es knapp mit der ETSI-Spec. Drum habe ich es mal bei 5 Kbit/s gelassen.

@macfree: Modulationsprinzip ist oben ganz kurz beschrieben, kann ich aber bei Bedarf genauer machen. Verwendet wird das in vielen Anwendungen, z.B. Digitales Fernsehen (DVB / SAT-TV), bei Sat-Telefonen (INMARSAT), bei der extrem störungsbelasteten Datenübertragung auf Kurzwelle (PSK31 im Amateurfunk) und bei ner Menge anderer Anwendungen, die mir jetzt gerade nicht einfallen. Ist also nix Neues sondern bewährte Technik.

Gruss Frank
 

axman

User
Hallo Frank,

sehr schöne Darstellung ! Damit sind die Spielräume klar.

Grüsse

Axel
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Tach zusammen,
ich hab noch einen zum Thema Modulation.
Diesmal geht es um die Empfängerseite. Ich habe mal einen qualitativen Vergleich zwischen FM und BPSK angestellt. Diser Vergleich ist allerdings nur rein qualitativ. Nagel mich also keiner auf die absoluten Werte fest. Ausserden ist es keine reale Messung, sondern eine Simulation. Die Relationen sollten aber trotzdem klar werden.
Zunächst mal 2 Bilder.



Im 1. Bild ist das "Augendiagramm" eines demodulierten FM-Signals (für Insider TX-Filter Gauss BT=1, RX-Filter BT=0.9) dargestellt. Kriterium für die Güte ist der freie Raum zwischen den einzelnen Bits (das Auge, daher Augendiagramm). Dort sollte keine Linie durchlaufen, sonst gibts bei einem Hardware-FM-Demodulator einen Bitfehler. Die MArker im Bild stehen auf 2 sicheren Fehlern. Der Fehler im 1. Auge zählt nicht. Das ist ein Feature der Software. Dargestellt sind 10 Bits mit mindestens 2 Fehlern (bei einem idealen Demodulator). Bitfehlerrate 20 %. Vergesst es !

Im 2. Bild ist für den gleichen Signal/Rauschabstand ein demoduliertes BPSK-Signal dargestellt (wieder für Insider TX-Filter RRC 0.35 Rolloff / RX-Filter RC 0.35 Rolloff). Hier sieht man, dass innerhalb der "Augen" keine Linien sind und keine Fehler auftreten.

Beide Simulationen wurden mit gleicher Bitrate und gleichem Eb/N0 gerechnet. Das ist letzlich der Signal/Rauschabstand.
Die Schlussfolgerung in dürre Worte gefasst ist, dass BPSK gegenüber FM deutlich robuster gegenüber Rauschen ist.

Diese Simulation ist mit dem von R&S bereitgestellten Programm WINIQSIM gemacht. Wen es interessiert, das Ding gibts auf der Web-Seite von Rohde und Schwarz, für ohne Geld.
Nein ich bekomme keine Werbetantiemen und arbeite auch nicht da. Ich hab nicht mal einen Kalender von denen bekommen.
Gruss Frank
 
Hallo Frank,
Das Grundproblem ist klar, aber zumindest unter der Voraussetzung, das die zu übertragende Datenmenge nicht ins Uferlose durch zusätzliche Kanäle oder heute noch nicht absehbare Funktionen ansteigt (was allerdings eine hoffnungsvolle Annahme sein dürfte), sollte sich die tatsächlich erforderliche Datenmenge in den Grenzen halten die auch physikalisch-technisch möglich sind. Also mit einer Verdopplung der 3,3 Kbit/S müsste da Theoretisch einiges an Verbesserungen möglich sein.
Da ich kein Fachmann auf diesem Gebiet bin, muss ich mich da aber leider auf Schätzungen beschränken.

Was mir aber bei der bisherigen Entwicklung auffällt, ist dies, je komplexer die Systeme intern zB. mit der Prozessortechnik werden, die Zuverläassigkeit leider nicht in gleichem Maße mit wächst.
Da liegen meine Bedenken.
Dann kommt dazu, das man zB von 512 auf 1024 Schritte verdopplet hat, jetzt wieder verdoppelt und dann vermutlich nochmals verdoppelt, und damit die mit zB. verbesserter Modulationsart übertragbare Datenrate wieder voll ausnutzt und das eigentliche Sicherheitsanliegen also die Zuverlässigkeit und die Anpassung der übrigen Technik an das Modellspezifische Umfeld weiter vernachlässigt wird.
Klar, Diversity ist ein Schritt in die richtige Richtung, aber dies löst da nicht alle Probleme, denn die sind AUCH leider nicht nur technisch physikalischer Natur.
Vieles liegt in der Denkweise der Planer und Marketingleute im Argen. Das heißt, bevor da nicht ein Wille ist, findet sich auch kein Weg der da zu neuer Technik mit zB. effektiverer Modulation führt.
Dann fällt mir auch auf, das die für unsere Anwendungen erforderlichen Geräte durchaus da sind, zwar vieles verbesserungsfähig ist, Jedoch die Informationspolitik unserer Geschäftspartner die richtige Auswahl und damit den Einsatz der Geräte weitgehend dem Zufall repektive der zufälligen Erfahrung des einzelnen Users überlässt. Gute Beratung gibts da fast nie.
Dies lässt beispielsweise den Rückschluss zu, das es da offenbar ungenügende Rahmenbedingungen um nicht zu sagen Vorschriften gibt.
Die FSK scheint da einfach nicht zu reichen, denn ein Fruchtbares Miteinander vermisse ich da schon.

Wenn ich heute mein Auto wegen eines Problems zur Reparatur bringe, dann erklärt man mir die Zusammenhänge vernünftig und löst das Problem in Abstimmung mit mir als Kunde, wenn ich aber einen Hersteller für Fernsteuerungen auf ein Problem anspreche, dann kriege ich da nur Abwiegelungstaktik. Aber Nie effektive Beratung u. Unterstützung bei wirklichen Problemen.
Was tatsächlich bedeutet, das wenn ich einmal mit dem Modell auf die Nase gefallen bin, ich mit hoher Warscheinlichkeit wieder damit auf die Nase falle. Bis mir eben mein Wissen und oft der Zufall hilt.

So jetzt hab ich mir lange genug erlaubt das eigentliche Thema zu verlassen, ich hoffe ich finde da mit meinen Sorgen Gnade bei euch.

Gruß und Frohe Weihnachten

Eberhard
 
Hallo Frank,
Die Simulation, ist selbst für mich als Elektronik- Laie eindeutig nachvollziehbar.
Aber in der Praxis, kommen da Fremdrauschen und reichlich Störsignal von zB. Funkenstörungen Interferenz usw. dazu, wie lässt sich das im Vergleich eliminieren, bzw. wirds dann wirklich besser?
Lässt sich das überhaupt so beantworten, ohne einen Versuchsträger zu entwickeln.

Gruß
Eberhard
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Hallo Eberhard,
ich glaube nicht, dass deine Anmerkungen zur zunehmenden Komplexität der Systeme off Topic sind. Ich sehe auch die Gefahr, dass eine Erhöhung der Datenrate dazu genutzt wird, dem "Schneller, weiter, höher Gedanken" zu frönen und einen solchen Zugewinn in mehr Gimmiks anstatt in mehr Sicherheit zu investieren. :mad:
Mein Gott, wenn ich 1024 Schritte Auflösung habe, sind das bei 180 Grad Drehwinkel 0.176 Grad Auflösung. Und wieviel Spiel hat das Getriebe ????? Schlagt mich tot wegen der Frage, aber wer braucht das ? Ich nicht. :rolleyes:
Sinnvoller wäre, eine effektive Fehlerkorrektur. Soweit ich informiert bin, gibts bei bestehenden PCM-Anlagen lediglich eine Fehlererkennung, keine Korrektur. Fehlererkennung ist ja auch vergleichsweise einfach. Ich mach einen CRC16 Check und weiss dann, das was falsch war. Nur richtig werden die Daten davon nicht. Eine FEC erfordert die Übertragung renundanter Information. Für übliche Verfahren ist der Vorteil einer Verdoppelung der Datenrate da sofort wieder weg.
Da spielen aber sicher auch die (von den Herstellern vermuteten) Wünsche der Kundschaft mit, die mit jeder neuen Produktgeneration immer mehr Features haben wollen, obwohl sie das eigentlich garnicht brauchen.
Ich nehm mich selber mal als Beispiel. Ich habe als Sender einen FX18 und einen MC12. Ich hab auch einen uralten Graupner 6014. Eigentlich reicht der Uraltsender aus, wenn ich einen Deltamischer im Modell benutze (Nurflügler). Und eigentlich brauch ich für die meissten Flieger nur 2 Kanäle und kein PCM. Trotzdem hab ich, gemessen an meinem tatsächlichen Bedarf so eierlegende Wollmilchsäue. Ist halt so bequem. Das ist wie bei den Handies. Die Dinger können alles, ausser Kaffee kochen und kein Schwein kann es nutzen. Aber das (für mich) ideale Handy (telefonieren, ein Feuerzeug und einen Flaschenöffner drin) gibts eben nicht. Wär wohl auch ein Flopp wg. der fehlenden Gimmiks. :cool:
Das Risiko der Softwaresicherheit bei zusätzlichen Funktionen (Diversity) sehe ich als nicht so schwerwiegend an. Eine saubere Implementation und eine gründliche Erprobung kann zwar keine 100 % Sicherheit garantieren, aber da muss man mal eine Risikoabwägung treffen. Die Wahrscheinlichkeit, durch Funkstörungen ein Problem zu bekommen ist wohl deutlich höher, als ein Softwareproblem, in einem immer noch begrenzt komplexen System. Wenn eine Diversity pro 10 Crashes durch Funkstörungen einen Crash durch Fehlfunktion ersetzt, hat man schon ne Menge gewonnen. Deine Anmerkung, das ohne Wille (des Kunden) kein Weg für den Hersteller da ist, halte ich für sehr treffend. Wenn ACT mit dem System auf dem Markt kommt, drücken wir mal die Stoppuhr und sehen, wie lange es dauert, bis ein "Grosser" nachzieht.
Um deiner Sorge vorzubeugen. Gnade sei dir gewährt. :D

Zu deinem 2. Beitrag:
Das ist sooo einfach nicht zu beantworten. Die Simulationen wurden mit Rauschen als Störsignal gemacht. Das entspricht der Situation Reichweitengrenze. Störungen durch Fremdsignale versuche ich gerade zu simulieren, liege da aber noch im Clinch mit der Software. Das mit einem Störer die Bitfehler weniger werden, kann nun mal nicht gut sein. :confused:
Funkenstörungen haben meisst eine erhebliche Signalamplitude, die immer richtig reinhaut. Da wäre allerdings eine FEC (Forward Error Correction) bestens geeignet, diese (kurzen) Störungen zu eliminieren.
Ganz kurz zur Funktionsweise einer FEC. Die Daten werden über die Länge eines Bursts, Frames, Blocks, Pakets oder wie es im aktuellen System gerade heisst, mit Renundanz übertragen. D.h. es wird mehr Info übertragen, als eigentlich nötig ist. Ferner giibt es noch eine zeitliche Verwürfelung (Interleaver). Tritt nun eine Störung auf, kann der entstandene Fehler durch die renundanten Daten korrigiert werden und tritt nach aussen hin nicht in Erscheinung. Das ist eine andere Qualität, als ein CRC-Check, der lediglich Fehler anzeigt aber nicht korrigiert. Es gibt verschiedene und erprobte Strategien, sowas zu machen. Ein Beispiel ist das Reed-Solomon-Verfahren bei CD´s, Faltungscoder und Viterbi-Dekoder z.B. bei GSM (und vielen andern Systemen) oder Turbo-Coder bei Sat-Phones (ist Viterbi-deluxe).
Eine genaue Antwort würde einen echten Systemsimulator erfordern, den ich als Privatmann aber nicht habe (wg. schweineteuer). In der Firma haben wir so ein Ding, aber da macht man mal nicht eben eine Simaltion mit. Das Ding ist nicht ganz trivial. Ein Versuchsträger wär nicht schlecht, hat aber auch den Nachteil, das ein Test im Flug eher phänomänologische Ergebnisse liefert und ein Test im Labor sehr aufwendige Test-Cases erfordert, die vom messtechnischen Aufwand her nur noch an relativ wenigen Stellen realisiert werden können wenn man da vollständige, reproduzierbare, saubere und aussagekräftige Ergebnisse haben will.
In der Praxis wäre aufbauen die realistische Methode.

Gruss Frank
Ein frohes Fest und einen guten Rutsch
 
Hallo Frank,
dank dir für deinen ausführlichen Beitrag, von der Technischen Seite kann ich da nimmer mithalten, Aufschlussreich ist es trotzdem.
Bei mir siehts in der Praxis so aus, das ich meinen Jet mit ner MC 22 fliege, einfach weil ich keine Lust hatte mir den Marktpreis einer 24 er
anzutun und weil die 22 all das kann was ich brauche. Als Empfänger reicht mir der alte DS 20 MC mit noch 512 Bit Auflösung, denn die neueren mit 1024 Bit haben sich nach einigen Jahren Beobachtung als zu Störanfällig im Jet herausgestellt. Das gilt für MPX Empfänger leider in noch größerem Maße.
Aber wie gesagt, wer braucht schon 1024 Bit Auflößung, ich hätts allerdings gerne, weil es noch das Quäntchen mehr Steuergenauigkeit liefern würde das ich gerade so vermisse, da merkt mans nehmlich noch ein ganz klein wenig.
Aber bevor ich eben nicht sicher sehen kann, das einer der neueren Empfänger mit der Sicherheit des verwendeten mithalten kann, rühr ich mich da keinen Millimeter von wech.
Immerhin hatte ich damit und in Verbindung mit den von mir verwendeten Innenantennen seit immerhin 8 Jahren nicht ein einziges mal Fail-Saife oder schlinmeres. Mehr als die 10 Funktionen die mein Empfänger hat brauche ich auch mit Licht und Smoke in der Zukunft nicht, einfach weil ich noch weis wie man eine mechanische Differenzierung durchführt u. die Queruder zB. über V- Kabel verbinde. für die Klappen gilt das falls erforderlich Analog.
wer allerdings den Luxus sucht, wird bald ohne 14
u mehr Kanäle eben für jedes Servo einen Kanal, nimmer auskommen. Da ist leider ein Weg ohne sinnvolle Selbstbeschränkung vorgezeichnet.
Mir wäre jedenfalls eine Verbesserung der Übertragungsicherheit allemal lieber.
Irgend wie krieg ich da das Gefühl nicht los, das da die falschen Prioritäten gesetzt werden.
Bei ACT vermisse ich leider PCM.
unter den Umständen wird für mich erst mal ein zurück zu PPM nicht in Frage kommen, denn das wäre aus meiner unmaßgeblichen Sicht ein erheblicher Rückschritt. Der alle durch PCM gewonnenen Vorteile zunichte machen würde.

Was mich so tief traurig macht ist, das sich halt unsere Lobby da so gar nicht für unsere Interessen einsetzt. Warum wohl? Ein Schelm der Böses dabei denkt. Zumindest für mich eine Grobe Pflichtverletzung.

Frohe Weihnachten

Gruß
Eberhard
 

Spunki

User
Fehlerkorrektur statt Fehlererkennung wär bei PCM schon mal ein riesen Fortschritt!

Die Gefahr das der Empfänger dann einfach dichtmacht und zumindest für kurze Zeit auf "FailSave" geht wäre dadurch sicher herabgesetzt.

Trotzdem bin ich mit meinem jetztigen System eigentlich zufrieden, bei meinen rund 100 Flügen mit beiden Turbinen-Jets hatte ich noch kein einziges mal "FailSave" *AufHolzKlopf* - ein eigener FailSave-Decoder fliegt immer mit!. Ich nutze die MC-24 mit smc-20DS. Mit meiner "alten" mc-16/20 wär das nicht möglich gewesen obwohl die genauso PCM kann ...

Noch leistungsfähiger ist wie oben schon erwähnt das System "FC-28 mit R-149DP", Kommentare der Jungs am Platz "Wieso zieht ihr überhaupt Eure Senderantenne beim Fliegen aus?" ;) ...

Ich vermute irgendeine Art von "Diversity" liegt bereits heute vor, zb. durch lose HF-Ankoppelung langer Servoleitungen, etc ... ansonsten kann ich mir die 13 Std. reine Flugzeit (entspricht 2.600 Flugkilometern) "FailSave-frei" nicht erklären ... trotz Stabantenne ... die Enfernungen sind riesig, oft fliegt man nur mehr nach Gefühl und die Landeanflüge sind weiträumig und knapp über dem Boden ...

Diese Vermutung wird unterstützt durch jenen Kollegen hier im Forum der erst am Ende der Flugsaison bemerkte das seine Empfängerantenne in seinem Groß-Segelflugmodell noch original zusammengerollt am Empfänger baumelte ;) ...

Mit einem Wort: ich habe es bis jetzt noch nicht geschafft das mir ein PCM-Empfänger vom oberen Preissegment dicht gemacht hätte, egal wie auch immer ich die Komponenten in den Rumpf reingeworfen habe ...

Vielleicht noch was am Rande: "selektiert" Euch mal Eure E-Quarze passend zum Senderquarz, bewaffnet mit Holzpflöcken, ihr werdet erstaunt sein, siehe: http://www.rc-network.de/cgi-bin/ubb/ultimatebb.cgi?ubb=get_topic;f=26;t=000028

Frohes Fest und schöne Grüße

Spunki
 

Ulrich Horn

Moderator
Teammitglied
Frank,

danke für die Messungen. Ich habe in den letzten Wochen viel gelernt (die Diskussion um Diversity eingeschlossen). Kurz und knackig läßt sich folgern, dass sich die Übertragungssicherheit der Funkstrecke allein durch technische Maßnahmen gegenüber dem jetzt üblichen Standard theoretisch um wenigstens zwei Größenordnungen steigern läßt. Damit wäre unter Beibehaltung des bisherigen Frequenzrasters weitaus mehr möglich, als ich bisher dachte.

Eine Frage zum Verständnis: für mich befindet sich die zu übertragende Information in einem wie auch immer gearteten und codierten NF-Signal, das auf die HF aufmoduliert wird. Damit wäre die Bandbreite durch das NF-Signal festgelegt und man könnte sich in der Diskussion auf dieses beschränken. Beziehen sich die von Dir angeführten Verfahren auch auf dieses Prinzip, oder ist da was anderes im Spiel?

Grüße, Ulrich
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Hallo Ulrich,
das mit dem Verhältniss zwischen NF- und HF-Spektrum ist leider nicht ganz so einfach. Früher bei den Tip-Anlagen war das so. Da konnte man das im Kopf ausrechnen. Bei digitaler Modulation hat das (ideale) NF- oder korrekter, Basisbandsignal ein unendlich breites Spektrum. In der Praxis ist es zwar nicht unendlich, aber immer noch seeeehr breit. Die Bandbreite des HF-Signals ergibt sich aus der Filterung des rein digitalen Signals im Basisband (immer eine Form des Tiefpass) und der Modulationsart, wobei noch Modulationsparameter mit eingehen. Bei FM ist das z.B. der Frequenzhub, bei komplexen Modulationen z.B. die Anzahl der möglichen Modulationszustände. Man kann allerdings für PSK (Phase-Shift-Keying) oder QAM (Quadratur-Amplituden-Modulation) mit Root-Raised-Cosine Filtern die HF-Bandbreite recht einfach bestimmen. Die Formel dafür ist:
Baudrate * (1 + alpha)
Alpha ist dabei ein Filterkoeffizient und die Baudrate ist die Anzahl der Zustandswechsel / Sekunde (nicht die Bitrate !)
Bei FM ist das Verhältnis weitaus komplexer. Das rechnet man nicht mal eben im Kopf, wenn man es einigermassen genau haben will.

Gruss Frank
 

Weste

User
Hallo Spunki,
bin schon etwas überrascht über Deine Aussage.
Da liege ich ja offensichtlich völlig falsch mit meiner Bedarfsanalyse und wir brauchen gar nichts Neues mehr mit mehr Sicherheit? Man nehme nur einen Empfänger von einem der großen Hersteller und alles ist erledigt? Gut daß Du keine Probleme hast. Aber täusche ich mich, oder warst Du nicht derjenige, der das "redundante Empfängersystem " gebaut hat (neben Rudy F. natürlich)? Warum dann der Aufwand?

Meine Nachforschungen haben da ganz andere Ergebnisse, und ich möchte hier nicht dazu aufrufen, wieviele "Düsen" oder "Großmodelle" im letzten Jahr wegen Empfangsproblemen abgestürzt sind (die haben zu 99% Empfänger von den "großen" Herstellern).

Aber Spaß beseite, ich denke es ist unstrittig, daß mehr Sicherheit immer ein Forstschritt ist und das ist Diversity in jedem Fall. Das zeigen ja auch weitere Beiträge hier. Deshalb mal eine Beschreibung, wie wir bisher getestet haben.

Um Empfänger unterschiedlicher Fabrikate überhaupt miteinander vergleichen zu können, müssen die HF-Teile jedes Empfängers ohne die Signal-Nachbearbeitung (Schönrechnen) bei uns immer auf den selben NF-Ausgang, wir adaptieren da höchstens eine Pegelanpassung des Seriensignals. Damit sind die Messwerte und Reichweitentests erst mal vergleichbar.

Dann erfolgt Messtest, danach Reichweitentest. Ohne hier auf Einzelheiten einzugehen, das Ergebnis überrascht dann schon, die "Schönrechnerei" überdeckt da manche prinzipielle Schwächen. Eigentlich schade, daß das ein Normal-Anwender nicht machen kann. Da sind jedenfalls die oft als so top angepriesenen Empfänger höchstens Durchschnitt, und meine Meinung zu PCM ist bekannt, ich erwähne nur die große Hysterese zwischen Signal weg (Fail-Safe) und Signal wieder da beim Reichweitentest. Alleine sieht das ja noch ganz gut aus, aber im Vereinsbetrieb ist mir dieser Unterschied viel zu groß. Darüber kann ich und will ich aber hier nicht diskutieren.

Beim Futaba-Empfänger mit PCM kann man übrigens sehr schön die Signalabschwächungen am Antenneneingang auslesen. Es gibt am NF-Prozessorausgang jedes Futaba-Empfängers einen (unbelegten)Pin, dessen Zustand von low nach High wechselt, wenn die Software verstümmeltes Signal erkennt und deutlich nachbessern muß. Daß ist am Servoausgang dann immer (kurzzeitig) der Zustand "Hold" und bekanntlich wechselt der Zustand dann nach max. 0,8 sec. in den Zustand Fail-Safe. Ich verbinde diesen Pin mit einem 4 stelligen Display mit Ereigniszähler (Conrad € 9,99). Dieser "Zähler" fliegt bei mir schon seit 12 Jahren in jedem neuen Modell mit. Unsere Empfänger werden damit auch verglichen, indem unser Seriensignal parallel durch den "Futaba-Messempfänger" und unseren Empfänger auf die (dann 2)Zähler ausgegeben wird. Und unsere Empfänger müssen dann immer mind. so gut sein wie der vergleichbare Futaba-Empfänger.

Im Schnitt haben wir dann bis zu 2.000 Ereignisse in 5 min auf unserer "Messtrecke", wenn sozusagen "alles in Ordnung ist", also keine Störungen bemerkbar waren, und das bei den besten Empfängern. Man fragt sich manchmal unwillkürlich, wieviel von der Zeit eigentlich ein richtiges Signal anliegt. Unsere "mechanischen Verzögerungen" durch die Servos und auch die zwischen "Hand und Auge" scheinen da doch ganz schön stark zu sein.

Merkbare Störungen ergeben dann in der gleichen Zeit 8.000 bis über 10.000 und mehr Ereignisse in dieser kurzen Zeit.
Wer so testet, fliegt mit Sicherheit zumindest nur noch Doppelsuper-Empfänger.....

Das Ganze nun an das Seriensignal nach Diversity-Empfang angeschlossen zeigt bisher max. 200 Ereignisse, mich zumindest hat das überzeugt......
 
Hallo Weste,
also wenn ich dich richtig verstanden habe, sollten wir jetzt ganz schnell unsere teuren PCM- (DS)Empfänger aus den Jets rauswerfen, und auf dein viel besseres System umsteigen, dann fallen uns keine Jets mehr wegen Empfangs/Empfängerproblemen mehr runter. Oder hab ich da was missverstanden?

Gruß
Eberhard
 
Ich will Euch ja nicht ausbremsen, aber das führt jetzt zu nichts.

Der alte Streit PCM gegen PPM ist nun wirklich unnötig. Man kann bei RCN und auch anderswo beliebig viele Streitereien dazu nachlesen, wir brauchen nicht noch eine. Schon garnicht dann, wenn es in ACT gegen Futaba ausartet.

Weste hat dazu auch eine Meinung, die kann man auf seiner Homepage nachlesen. Ich bin sicher, daß er sie überdenken wird, wenn etwas neues zur Diskussion steht.

Außerdem ist das hier komplett off-topic. In diesem Thread geht es um die Frage, mit welcher Modulation man sinnvollerweise arbeiten sollte, also um die Kanalkodierung. Was man dann wie darüber überträgt, ist eine ganz andere Frage:

Der Unterschied PCM/PPM fällt in das Kapitel Quellkodierung, auf deutsch: Was übertrage ich mit den Nullen und Einsen und wie. Das ist natürlich auch ganz wichtig, ich arbeite gerade an einem entsprechenden Beitrag. Damit werde ich natürlich genau den Nerv treffen, denn dann geht es um Sachen wie fail-safe, Auflösung und Verzögerungszeiten.

Vielleicht schaffen wir es ja, diesen Streit hier nicht neu zu entfachen. Ich bin sicher, außer mir wären noch einige froh darüber.

Gruß, Gunter
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

@Eberhard
Dein Beitrag bringt nichts. Warte doch einfach ab, bis das ACT-System auf dem Markt ist. Wenn es besser ist als Dein bisheriges wirst auch Du gerne umsteigen. Wenn nicht, dann eben nicht. Ich habe auch teure PCM-Empfänger, aber das ist doch kein Grund zu so einem Posting. Ich habe auch (aus heutiger Sicht) viel zu teuer gekaufte PCs, Digitalkamera, Viedeokamera usw. und nutze sie trotzdem. Und wenn mir der Qualitätssprung groß genug ist und ich es mir leisten kann kaufe ich was neues, auch wenn das alte es noch tut. Ist eben so.

@Gunter
Ganz Deiner Meinung.

Hans
 
Oder hab ich da was missverstanden?
Warum biste denn im neuen Jahr schon so stinkig? Sei doch lieber froh, dass sich in dieser Hinsicht endlich mal was bewegt. Oder geht dir die Sicherheit am Allerwertesten vorbei? Kann doch nicht sein! Oder sind dir dei pseudotechnischwissenschaftlichen Projekte á la Fiala und Markovic lieber? :confused:
 
@Holofernes
obwohl ich voll mit Radiomann einverstanden bin, sehe ich hier nur einen der "stinkig" reagiert und der heisst Holofernes, oder dann kann ich zwar lesen, aber ich verstehe nichts...

Gruss

Kurt
 
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