Demodulação de Rádio AM em espelho

Esse é um trabalho que tem tomado meu tempo há anos.

Estou a pesquisar uma maneira de livrar os receptores de rádio em AM das indesejáveis interferências radioelétricas urbanas, as quais não param de crescer há décadas.

As bases teóricas do projeto são dadas a seguir.



Acima, distribuição de Energia no Espectro de uma Emissora AM "em silêncio"
"f 0"  ou  "f-zero" é a frequência de operação da emissora. ERP é a energia efetiva irradiada pela emissora.



Acima, distribuição de Energia no Espectro de uma Emissora AM a transmitir uma programação "limpa", isto é: sem interferências.
Notar a redundância das bandas laterais inferior e superior.
Podemos dizer que "f-zero" é um espelho que reflete as informações contidas na banda lateral inferior (LSB) e banda lateral superior (USB).
A distribuição da informação transmitida nas bandas laterais são simétricas em relação a portadora "f-zero".



Acima, surge um sinal interferente (em verde) na banda lateral superior. Quem acompanha a programação da emissora, ouvirá, além da programação, uma interferência semelhante a um apito, cuja frequência é igual a diferenca entre a frequência do sinal interferente (em verde)  e a frequência portadora da emissora "f-zero".

Estratégia para eliminar apito interferente na recepção AM.



Acima, receptor de rádio dotado de filtros independentes para a banda lateral inferior "A" ( em azul) e banda lateral superior "B" (em vermelho).

Matrizagem



Através de circuitos somadores e diferenciadores, quer sejam analógicos ou digitais, os sinais "A" e "B" são "matrizados", isto é: processados matematicamente como demonstra a figura acima.

Tudo leva a crer que somente o sinal em perfeita "identidade simétrica" será demodulado e ouvido.  Em outras palavras, poderemos ter uma audição em AM livre de interferências.

A grande dificuldade de momento é que não conheço a tecnologia DSP (Digital Signal Processing), processamento de sinais no domínio digital.

Tenho trabalhado com filtros cerâmicos, circuitos seletivos L-C (indutância e capacitância) e circuitos operacionais, também conhecidos como computadores analógicos.

Resolvemos participar nosso trabalho a todos, uma vez que não obtive patrocínio para conduzir essas experiências em laboratórios bem instrumentalizados. Espero em breve, se Deus permitir, publicar o andamento prático das pesquisas.

O problema...




Possível solução analógica para o problema



- "x" (em azul) é a interferência embutida na banda lateral inferior;
- "y" (em vermelho) é a interferência embutida na banda lateral superior.

Os sinais A e B já estão demodulados, portanto podem ser processados por circuitos de áudio.

O transformador só transfere para o secundário as diferenças entre os canais "A" e "B".
A identidade sonora entre o canal A e B (a parte simétrica ou "espelhada" da emissão AM) não é transferida pelo transformador.

O último amplificador operacional (à direita do esquema) cancela as interferências contidas nas bandas LSB e USB.

A eficiência do circuito eliminador de interferências vai depender do corte adequado dos filtros cerâmicos, da linearidade dos amplificadores operacionais e da agilidade do circuito de ganho automático (AGC) do receptor.

Nosso grande problema agora é encontrar um transformador de áudio 1:1 de boa linearidade e boa resposta em frequência.

Algo de podre no Reino da Dinamarca ...

O circuito proposto é mais um fracasso nessa longa pesquisa.

Analisem a figura e verifique a tabela obtida por operações algébricas em seu rodapé:



Duas de quatro condições apresentaram resultados estranhos.

Tudo indica que operações algébricas simples são incapazes de "separar o joio do trigo"', isto é:

- Deixar passar a parte comum entre A e B;
- Bloquear a parte incomum entre A e B.

-Notem que a parte incomum pode ser interferência ou efeito de "fadding seletivo", fenômeno que ocorre nas transmissões de rádio quando o local de recepção encontra-se em condição de chegada de sinais de vários percursos. Tal fenômeno resulta em soma ou anulação de alguns sinais emitidos pelo transmissor.

Sem considerar a condição de "multipercurso" por "fadding seletivo", percebemos que a operação de seleção de "identidade espectral" é uma composição de operações algébricas e lógicas:



A União das energias contidas em A e B, subtraída da Intersecção das energias contidas em de A e B, devem resolver o problema

Provavelmente deve haver um meio digital de hardware e software capaz de realizar essas operações mistas, a fim de discriminar o que pode passar e o que deve ser bloqueado.

Quanto aos sistemas analógicos, vou continuar tentando   ...

Quando as coisas não funcionam...



...é bom dar uma revisada na teoria   !

A parte que nos interessa é mostrada no gráfico abaixo:



Na postagem anterior, afirmei que:


A afirmação é errônea, pois na verdade diz respeito a situação lógica "Somente A e B"

O objetivo almejado, isto é: uma recepção AM livre de interferências só será alcançada se...



... for possível  a implementação de um circuito que permita somente a passagem da parte dos sinais  comuns entre A e B, ou seja: "A intersecção B".

Voltemos à bancada!

Referência:
https://slidetodoc.com/conjuntos-intuitivamente-representados-por-letras-maisculas-os-conjuntos/

O circuito de matrizagem atual é incapaz de realizar a desejada operação lógica "A intersecção B"

Repassamos o circuito em detalhes, mais uma tabela lógica que prevê alguns casos de interferência:



Para visualizar a figura completa, clique sobre a imagem.

Para quem acompanha o fórum com dispositivos portáteis, a mesma imagem redistribuída:



Notem a tabela lógica. Os números representam a tensão elétrica instantânea dos sinais, dada em volts.

Números em azul: problemas resolvidos. Números em vermelho: problemas sem solução atual.

O circuito só é capaz de eliminar as interferências quando elas se concentram somente na banda lateral inferior (LSB) ou na banda lateral superior (USB) da emissão de AM. Se assim for, basta introduzir um "trafo" transformador 1:1 com saídas simétricas e mais uma chave de reversão.

A solução com chave reversiva torna o circuito de eliminação de interferências semi-automático.

Continuarei a pesquisar uma solução integral para o problema com circuitos analógicos.
Acho que será difícil, pois sempre haverá um referencial de comparação a ser aceito como " sinal correto".

Se ambas as bandas estão contaminadas com interferências, a tarefa torna-se impossível com o circuito analógico atual.

Será que a operação "A intersecção B" pode ser exitosa se realizada por circuitos digitais?

Por último, me ocorre uma ideia estranha:

Operações lógicas "A união B" ou "A interseção B:  podem ser aplicadas a números relativos ?

Com a palavra, os matemáticos!

SDR - Rádio Definido por Software

O SDR pode ser a solução para a demodulação de Rádio AM em espelho.

Para quem deseja saber um pouco mais sobre receptores de rádio capazes de demodular emissões analógicas ou digitais através de hardware e software dedicados, deem uma olhada na Wikipedia:

https://pt.wikipedia.org/wiki/R%C3%A1dio_definido_por_software

O sistema SDR KIWI pode ser ouvido por todos aqueles que possuem computadores e dispositivos digitais portáteis em casa, além de uma conexão com a internet.

Vários radio-amadores no mundo disponibilizam estações receptoras SDR KIWI ligadas a Internet.

A parafernália usada numa estação receptora KIWI pode ser vista na página abaixo:
http://kiwisdr.com/

Esses equipamentos podem ser controlados remotamente pelos internauta em qualquer parte do mundo.

O assunto "KIWI", entre outros é discutido no HT Fórum:

Rádio via Celular (Telemóvel) ou Computador
https://htforum.net/threads/radio-via-celular-ou-computador.317/#post-5034

Peço aos interessados nas técnicas de demodulação de Rádio AM que deem uma olhada nessas matérias. Isso será importante para entender os próximos passos de nossa trilha

Recursos do Sistema SDR KIWI contra interferências em AM

Abaixo, um gráfico exibido pelo programa KIWI:



A parte superior do gráfico mostra a distribuição de energia eletromagnética de Rádio  em função da frequência.

Note que a Rádio Capital (1040 KHz) é a emissora mais potente da região próxima da estacão receptora KIWI. Por outro lado, a Rádio Metropolitana (1070 kHz) é a mais fraca nessa faixa capturada.

O ponto de interesse é a emissora recebida: Rádio Record 1000 kHz (1MHz). Notem no gráfico uma curva em amarelo, a qual define o sinal que está sendo selecionado e ouvido pelo internauta.

A parte inferior do gráfico "em cascata" mostra a trilha de áudio demodulado em função do tempo. O padrão obtido é muito parecido com as trilhas sonoras de filmes antigos.



Em caso de alguma interferência severa na Rádio Record na Banda Lateral Superior (USB), o programa KIWI permite a eliminação da interferência pelo recurso de limitação de faixa de recepção.


A imagem que segue abaixo é uma simulação daquilo que o programa KIWI permite para resolver esse problema:



O sinal interferente é simulado por uma barra vermelha na banda superior do sinal da Rádio Record.
A interferência é limitada pela banda de passagem (em amarelo), definida ouvinte do sistema KIWI.

Essa técnica de filtragem por rejeição de faixa pode ser implementada tanto em sistemas totalmente analógicos como digitais. O grande problema é que muita energia útil, isto é: parte da faixa que transporta informação de áudio aproveitável é perdida. Com isso, a fidelidade de audição é diminuída pelo aumento de ruído de fundo e distorção harmônica.

Uma outra técnica facilmente implementável é o uso de filtro de rejeição de corte agudo, ao menos em sistemas analógicos, é mostrada na figura abaixo:



Como se pode ver, parte da energia da Banda Lateral Superior é aproveitada. Assim, a fidelidade da audição pode ser melhorada. Infelizmente, não existe esse recurso na atual versão do programa SDR KIWI.

A grande vantagem da demodulação de Rádio em AM em espelho, mesmo no atual estágio de técnica laboratorial, é que ela permite a total eliminação da interferência, desde que a mesma esteja concentrada em apenas uma das faixas laterais, sem a necessidade do uso de filtros de rejeição múltiplos.

A eliminação de interferências de Rádio AM por demodulação em espelho, discrimina sinais interferentes simples, múltiplos, fixos ou variáveis, tanto em amplitude como em frequência.

Se as técnicas SDR foram capazes de realizar a almejada "Função Identidade de Espelho de AM", teoricamente seria possível eliminar toda a interferência contida nas recepções de Radio AM, muito comuns nos grandes centros urbanos, nos quais as interferências radioelétricas nas faixas de AM são severas.

Atualmente, o problema é contornado com o aumento a potência irradiada pelas emissoras, de modo a serem ouvidas com razoável qualidade de som dentro da área de cobertura almejada .

Demodulação de Rádio AM em Espelho

Circuito Semi-Automático com Chave Reversora de Referencial



Mais detalhes, verificar postagens anteriores.

Demonstração Gráfica

Conforme demonstrações anteriores, chegamos à conclusão que circuitos analógicos são incapazes de fazer operações lógicas baseadas na teoria dos conjuntos. Dessa maneira, temos de nos contentar com as operações matemáticas simples e da álgebra. Vamos agora fazer uma demonstração gráfica de circuitos analógicos quando operam sinais demodulados da Banda Lateral Inferior (LSB)

O primeiro caso, nem a Banda "A" nem a Banda "B" carregam interferências.



Dessa maneira, qualquer uma das bandas demoduladas podem ser tomada como referência.
O resultado será sempre o mesmo: amplitude do sinal demodulado dobrado, livre de interferências. O ruído de fundo, conforme reza a teoria, vai cair três decibéis.

O segundo caso, a banda lateral superior "B" carrega uma interferência, enquanto a banda lateral inferior "A" está livre de qualquer interferência. Dessa maneira o sinal "A" é tomado como referência de cálculo:



Nota-se que, após as operações algébrico-matemáticas, obtemos o sinal de áudio ampliado e livre de interferências

O terceiro caso, a banda lateral inferior "A" carrega uma interferência, enquanto a banda lateral superior "B" está livre de qualquer interferência. Dessa maneira, é necessário tomar "B" como referência de cálculo:



Novamente, após as operações algébrico-matemáticas, obtemos o sinal de áudio ampliado e livre de interferências

Os dois últimos casos não podem ser resolvidos, pois tanto "A" como "B" carregam interferências:

Quarto Caso - Referência em "A"



Quinto Caso - Referência em "B"



Tanto no quarto caso como no quinto caso, uma das interferências é eliminada enquanto a outra aparece em amplitude dobrada   ...

Bem, por ora é o que a matemática e álgebra podem nos propiciar.

Voltemos à bancada...

Vocal Eliminator - Eliminador de Voz

Um dos atuais problemas que enfrento no projeto de demodulação de AM em espelho é a necessidade de uso de um transformador de áudio com saída simétrica.



Tais transformadores são de difícil fabricação, condição tal que "reflete" no aumento de custo da implementação de nossas ideias.

Afortunadamente, lembrei-me de um modismo dos anos 1990:  a febre do karaokê, uma brincadeira surgida no Japão na qual os bares e clubes noturnos dispunham de u'a máquina que continha uma grande seleção de arranjos musicais dos sucessos da época, com um pequeno detalhe: a voz original do cantor ou cantora era suprimida.

O karaokê permitia qualquer cantor amador fazer o papel de "crooner", ao ser acompanhado dos arranjos das gravações dos sucessos musicais originais.

Encontrei na Rede um circuito eletrônico capaz de fazer tal proeza:


Para visualizar a imagem completa, clique sobre a figura.

O endereço segue abaixo:

https://www.transkommunikation.ch/dateien/schaltungen/diverse_tbs_schaltungen/Vocal%20Eliminator.pdf

O princípio do circuito é eliminar a parte comum contida numa gravação estéreo e preservar a parte incomum da mesma gravação.

É sabido que a voz do cantor fica "no centro" da imagem estereofônica. Tal detalhe somente é obtido quando a voz do cantor é carregada pelo canal esquerdo e direito em igualdade de condições.

Violinos e outros instrumentos de corda normalmente são endereçados para o canal esquerdo, enquanto "metais", isto é: instrumentos de sopro vão para o canal direito.

O circuito em questão extrai os instrumentos de corda e sopro da gravação e elimina quase que completamente a voz original do solista, deixando o espaço livre para a inclusão de voz dos cantores amadores.

O leitor mais atento percebe que este circuito pode processar os sinais de áudio obtidos na demodulação de AM oriundas da banda lateral inferior (LSB) e banda lateral superior (USB). Lógico, nosso objetivo é aproveitar exatamente aquilo que é pelo circuito eliminador de voz suprime.

O circuito eliminador de voz é um forte candidato para tal finalidade, mas peca num pequeno detalhe: a simetria do circuito é quebrada com a inclusão do filtro passa-baixas formado por R11, C1 e U2.A.

A finalidade dessa "assimetria" é preservar parte dos sinais graves, tais como oriundos de contra-baixos, baixo-tubas e dos cantores de corais de vozes graves, normalmente gravados no centro da imagem estereofônica.

Vou suprimir essa parte do projeto original e fazer testes objetivos com o circuito a fim de verificar sua eficiência operacional.

Depois, publicarei os resultados nesse tópico.

Alguém poderá se perguntar sobre a minha obsessão pelo combalido formato de AM analógico.

O Rádio Digital Mundial é uma realidade na Índia. Será?

Os aparelhos DRM (Radio Digital Mondiale) são caríssimos. Raríssimas Emissoras (a maioria governamentais) estão testando experimentalmente (há anos) o formato DRM. A Rádio Romênia é uma honrosa excepção. Logo, não há programação suficiente para investir num receptor DRM!

Em ondas curtas, quando o DRM trava, quer pelo enfraquecimento da onda eletromagnética ou interferências das mais diversas origens, o bom e velho AM analógico continua audível!

No Brasil, por conta da interferência dos grandes centros urbanos, está havendo uma migração voluntária de emissoras AM para FM na faixa estendida, no Modo Analógico!

Se todos as melhorias puderem ser implementadas num receptor AM convencional, ou seja:

Antena Blindada

https://fisica2100.forumeiros.com/t1936-blindagem-eletrostatica-para-recepcao-am

... mais um demodulador AM em espelho de boa relação custo/benefício (quer seja analógico ou SDR), nós faremos uma "Killer Application" no velho AM, antes que formato DRM morra por conta própria !

Conforme promessa, modificamos o circuito eliminador de voz apresentado na postagem anterior, a fim de servir aos nossos propósitos de matrizagem do áudio obtido na banda lateral inferior e banda lateral superior de uma emissora de AM.



Em função de vários disparates lógicos, chegamos à conclusão que é aparentemente impossível discriminar a parte comum dos sinais contidos na banda lateral inferior e superior, ao menos com circuitos operacionais analógicos. A porta fica aberta para quem desenvolve circuitos de rádio definidos por software.

De nossa parte, vamos provar que é possível resolver o problema em parte, desde que a parte "suja" que interfere uma emissora de AM se concentre na banda lateral inferior ou superior, nunca nas duas.

O circuito foi desenvolvido em uma placa de prototipação, conhecida no meio técnico como "matriz de contatos".

Nas postagens subsequentes enviarei as fotos das "gambiarras" ...

Abaixo, o circuito e alguns pontos-chaves de funcionamento:



À esquerda, na parte superior da figura encontram-se as entradas dos sinais demodulados do canal de filtragem da banda lateral superior e inferior, indiferentemente.

Os circuitos de filtragem das bandas laterais demoduladas serão apresentados em outra postagem.

O objetivo dessa postagem é demonstar grosseiramente como é possível "separar o joio do trigo".

Os pulsos elétricos das duas entradas são sinais analógicos. Preferimos usar pulsos de "onda quadrada" para facilitar a compreensão do processamento analógico dos sinais.

Os sinais que saem dos dois primeiros operacionais superiores mantêm a mesma amplitude (ganho um) e fase.

Ao passarem pelos dois operacionais seguintes, o operacional superior duplica a amplitude do sinal e mantém a fase de entrada. O operacional inferior duplica a amplitude e inverte a fase em 180 graus.

Os dois sinais amplificados e de fases invertidas são matrizados por resistores e entram no pino 13 do último operacional da parte superior. A resultante de tensão da matrizagem resistiva é igual a zero.

O grupo de dois dos três operacionais situados na parte inferior do esquema funcionam como "seguidores de sinal", isto é: mantém a amplitude e fase constantes. A aplicação desses operacionais é aumentar a potência dos sinais de entrada para matrizagem posterior.

A saídas 1 e 8 dos operacionais são matrizadas no pino 6 do terceiro operacional da parte inferior. Na saída desse operacional (pino 7) o sinal inverte a fase e duplica a amplitude.

O sinal do operacional inferior (pino 7) e do operacional superior (pino 14) são matrizados num circuito composto por dois resistores de 1 k ohms cada em série com um potenciômetro ajustável de 10 k ohms. O objetivo do potenciômetro é obter a máxima rejeição do sinal interferente em uma das duas bandas laterais.

Na postagem que segue, demonstraremos as capacidades e limites do circuito em questão.

De acordo com testes em bancada, obtivemos os seguintes resultados:

Caso 1:



Para visualizar o circuito completo, clique sobre a figura.

Se os sinais de áudio, tanto da banda lateral inferior como superior não sofrem interferências, o sinal de saída (direita) é fiel ao sinais de entrada (esquerda).


Caso 2:


Para visualizar o circuito completo, clique sobre a figura.

Fizemos a injeção proposital de sinal interferente no circuito  de entrada superior. Dessa maneira, o sinal que entra pelo pino 12 do operacional resultará "sujo".

Percebe-se na saída (direita) que a interferência é eliminada pelo processamento analógico do circuito.

Para tanto é preciso que o sinal que entra no pino 3 do operacional esteja livre de qualquer interferência, isto é: completamente "limpo".

Caso 3:

Por último, a interferência é aplicada junto com o sinal no pino 3 do operacional inferior.



Para visualizar o circuito completo, clique sobre a figura.

Nesse caso, o sinal de referência está sujo. Pelas limitações do circuito, o sinal de saída será igualmente "sujo". Porém, se a interferência estiver contida apenas nesse canal, basta inverter as entradas do circuito e o problema será resolvido.

Testes Práticos



Acreditamos que os resultados ficarão melhores quando o matrizador for implementado em circuito impresso.

A interferência deve ter caído ao menos em 20 decibéis.

Há de se considerar os problemas de intermodulação do microfone do gravador, "crosstalk" (modulação cruzada) por indução de correntes elétricas em lay-out precário.

Ouvidos mais atentos perceberão a interferência de cães de rua !

O circuito completo composto de rádio receptor de AM discreto, demoduladores de FI auxilares e circuito matrizador serão apresentados e testados mais adiante, se Deus quiser.

Obs:
Durante o filmete é ouvida as expressões "demodulação e modulação". Na verdade a matrizagem foi feita com sinais de áudio, sem a modulação e demodulação de portadoras de rádio frequência.

Refiz os testes da postagem anterior. Desta vez, usei o sinal de áudio interferente (em vermelho) com o dobro da frequência do sinal desejado (em azul).

O circuito e a condição de teste com interferência:


Para visualizar o circuito completo, clique sobre a figura.

Nessa situação, o resultado teórico "esperado" é o seguinte:


Os resultados práticos seguem abaixo:



Notar que, após o ajuste do potenciômetro de balanceamento, o sinal interferente indesejado é praticamente eliminado, mas ainda é audível junto ao ruído de fundo, em torno de - 30 decibéis.
O sinal interferente está próximo da frequência de maior sensibilidade auditiva.



O sinal desejado, após ajuste do potenciômetro de balanceamento, perde metade da amplitude.
Notar ligeira distorção diagonal resultante. A soma de senóides, cujas harmonicas são pares, tendem a distorcer o sinal em forma de onda "dente-de-serra"

Por ora, ou até prova contrária, isso é tudo que a Eletrônica Analógica e seu "Proponente" podem propiciar aos queridos seguidores dessa trilha   ...

Aguardem pelos testes do circuito integral, isto é, Estágio de FI Duplicado, Estágio Matrizador e
Amplificador de Áudio associados nesta ordem.

À duras penas, continuo a desenvolver o sistema analógico de demodulação em espelho.

Pelas dificuldades de encontrar componentes adequados, estou travando um luta a fim de apresentar um sistema funcional aceitável, de modo a provar que os conceitos de demodulação simétrica desenvolvidos no domínio analógico poderão ser implementados no domínio digital.

Aproveito a oportunidade para demonstrar como algumas interferências em AM podem ser eliminadas pelo atual sistema digital de recepção SDR - Software Defined Radio.

A estação de recepção SDR fica no Brasil :

KiwiSDR: Software-defined receiver at PY2-81502 SWLSao Bernardo do Campo, Brazil

Selecionamos uma emissora do Leste Europeu, e, através da variação da largura de banda do receptor, podemos provar a eficácia do sistema SDR para lidar com alguns casos de interferência.

Nesse primeiro vídeo, a faixa de recepção foi ampliada, de modo que a emissora adjacente à banda lateral inferior provoca uma interferência audível de 5 kHz, resultante do batimento de frequência das portadoras entre a emissora desejada e a emissora interferente.

Banda Ampliada


7245 kHz - 7240 kHz = 5 kHz

Através da redução de largura da faixa lateral inferior, o sinal da emissora interferente é eliminado por filtros digitais, e o incômodo apito de 5 kHz desaparece.

Banda Reduzida



Se fosse possível implementar um programa de filtro para-banda (notch filter) a fim de eliminar apenas o sinal da emissora interferente, com certeza o resultado ficaria ainda melhor. Abaixo, a atuação do filtro para-banda (indisponível no SDR) já apresentada em postagem anterior



O projeto do demodulador analógico em espelho está em andamento. Peço paciência aos interessados.

Aguardem pelos resultados.

Muito legal
mas não deu pra ver os videos

Xevious escreveu:Muito legal
mas não deu pra ver os videos

Obrigado, Xevious, pela notificação.

Os vídeos estavam ajustados para o modo "privado", agora foram ajustados para o modo "compartilhável".

Verifique, por favor, se agora os vídeos da postagem anterior estão acessíveis desde sua região.

Grato,
Jonas

Após várias tentativas, venho apresentar o primeiro sistema completo, embora improvisado, do conceito de demodulação em espelho SIMPLIFICADA, até que a Teoria Matemática dos Conjuntos seja completamente entendida e implementada. Se esse objetivo for alcançado, será possível o cancelamento de todas e quaisquer interferências não-simétricas, localizadas em todos os pontos de uma faixa de recepção.

O objetivo do trabalho, ainda em andamento, é demonstrar que é possível aproveitar melhor a parte da energia de uma banda lateral, que embora contenha informação útil, é prejudicada pela interferência.

O processo atual SDR KIWI, no qual parte da faixa de RF recebida que está contaminado pela interferência, essa deve ser eliminada, conforme postagem anterior:

https://fisica2100.forumeiros.com/t1987-demodulacao-de-radio-am-em-espelho#13111

No teste KIWI é eliminada uma interferência suave de 5 kHz; em nosso caso, uma interferência severa de 1kHz.

O arranjo é composto de:

(I)




Um receptor de rádio completo, com canal de FI ajustado para 449,20 kHz. As interferências induzidas no receptor (tanto na parte inferior como superior) são moderadas, a fim de que o circuito AGC - Controle Automático de Ganho do receptor não elimine a emissora selecionada, quando a relação sinal interferente/sinal desejado fica muito alta.



Detalhes do receptor comercial.

A antena de ferrite com blindagem eletrostática de grafite é apresentada no seguinte endereço:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1936-blindagem-eletrostatica-para-recepcao-am?highlight=antena+blindadem+eletrostatica


(II)



Placa Protótipo do Demodulador em Espelho e Circuito Matrizador de Áudio.


Demodulador em Espelho


Circuito Matrizador de Áudio

Conforme destacado, o circuito matrizador de áudio, descrito em postagem anterior foi simplificado, mas conserva o princípio de CMRR - Relação de Rejeição em Modo Comum do antecessor.


(III)



Por fim, um segundo receptor comercial, do qual só é utilizado o circuito amplificador de áudio, o qual processa o áudio resultante do circuito matrizador simplificado.

O resultado prático foi gravado diretamente via microfone de um telefone celular (telemóvel).
A ação do circuito ALC - Automatic Level Control do celular provocou certas variações no volume da gravação.



Este foi um teste subjetivo. Notar que a interferência é severa, pois se encontra em 1 kHz, o ponto de maior sensibilidade auditiva.

Foi feito também testes objetivos, realizados de forma improvisada.
Obtivemos rejeições de interferência na faixa de -14 a -20 dB.

Conclusão Atual

O sistema apresentado foi implementado com circuitos analógicos e componentes obsoletos de forma precária, mas demonstra potencial para que o conceito "Demodulação em Espelho" possa ser implementado de forma mais robusta e precisa através das modernas técnicas DSP - Processadores de Sinais Digitais, como são usadas nos receptores SDR - KIWI.

Vou continuar os testes. Espero em breve apresentar novos (talvez melhores) resultados.

Será que já tenho argumentos suficientes para "sensibilizar" os desenvolvedores de SDR ?

Produzi esse filmete para o Youtube, o qual demonstra os atuais recursos de processamento do SDR - Rádio Definido por Software.



Um receptor SDR padrão é capaz de atender ao controle de cinco ouvintes remotos ao mesmo tempo; cada um pode sintonizar uma emissora diferente da outra.

Com todo esse potencial, acredito que o SDR seja capaz de neutralizar interferências múltiplas, tanto em uma única banda (USB ou LSB) ou toda a faixa de uma emissora de AM.

A estação SDR utilizada na gravação do vídeo foi feita por volta das sete horas da manhã.

A distância do transmissor da Rádio Inconfidência de Belo Horizonte - MG e a estação receptora do Rádio Escuta PY2-81502SWL, em São Bernardo do Campo - SP, dista em linha reta de 503 km.

KiwiSDR: Software-defined receiver at PY2-81502 SWL
Sao Bernardo do Campo, Brazil | Grid GG66rf, ASL 765, [map], SNR 15:6 dB
Antenna: Mini-Whip

Continuamos a trabalhar no projeto do demodulador de AM em espelho.

Fiz várias tentativas, em vão, de matrizar os sinais dos canais LSB e USB nos Estágios de Frequência Intermediária. A contínua e incontrolável rotação de fase dos sinais LSB e USB em alta frequência tornam impossíveis a tarefa de matrizagem.

Estou agora a melhorar o equilíbrio de ganho e distorção dos estágios de FI. Os filtros cerâmicos foram trocados por 449 KHz e 451 KHz. A faixa média de calibração de todos estágios de passam para 450 KHz. Os resultados são promissores.

Aproveito a oportunidade para retificar um "gato" publicado em postagens anteriores:



A forma de onda indicada em círculo vermelho está com a fase invertida.
Ao lado do círculo, a fase correta do sinal interferente antes de passar pelo processo de matrizagem no potenciômetro de balanceamento.