BPSK-Modem zur Übertragung von GPS-Daten über den Tonkanal von Video-Übertragungsanlagen
(  nach Nikolay Möbius, OZ5DZL )
Version vom 17. März 2010
Original-Beitrag: http://dzl.dk/projects/electronics/modem/modem.html
Diese Seite scheint allerdings inzwischen nicht mehr erreichbar zu sein.
Die zugehörigen HEX-Files können stattdessen aber auch von meiner Seite heruntergeladen werden: HEX-File für Encoder    HEX-File für Decoder
Die Modems dienen der Live-Übertragung serieller GPS-Daten mithilfe eines Ton-Unterträgers von Video-Sende-/Empfangsanlagen. Alternativ dazu könnten sie auch zur Aufzeichnung von GPS-Daten auf den Tonspuren ( fast ) beliebiger Audio- oder Videorecorder eingesetzt werden.

Abweichend von der Originalapplikation wurden die Prozessoren von ENCODER und DECODER mit externen 8MHz-Quarzen bestückt, wodurch eine bessere ( thermische ) Stabilität gegenüber Nutzung der internen, freilaufenden Taktgeber erreicht wird.


Abb.1 ENCODER ( Brücke von "C" nach "A" oder "B" auf Platine gem. Abb.3 und Text )

Auf der Geberseite wird ein BPSK-Encoder eingesetzt. Dieser erzeugt ein 5KHz-Ausgangssignal, das mit den von einem GPS-Empfänger stammenden NMEA-Daten ( 4800bps ) moduliert wird. Am Encoder befindet sich noch eine Umschaltmöglichkeit zur Auswahl zwischen "nicht-invertierten" und  "invertierten" Modulationssignalen. Hierüber kann eine ggf. im  Übertragungszweig stattfindende Signalinvertierung ausgeglichen werden. Die für eine bestimmte Geräteaordnung zu wählende Schalterstellung muss dabei nur einmal mithilfe einer Testaufzeichnung ermittelt werden.
Neu hinzugekommen ist ein serieller Datenausgang über Transistor "Tr2" ( bzw. "T2" ). In der Einschaltphase kann einem angeschlossenen GPS-Empfänger hierüber bei Bedarf eine Initialisierungsmessage zur Einstellung der Baudrate auf 4800bps zugeschickt werden. Damit kann die Umstellung von auf andere Baudraten eingestellten Empfängern bewirkt werden. Zur Aktivierung dieser ( im Schaltbild Abb.1 noch nicht eingezeichneten ) Funktion ist entweder Prozessorpin 19 ( für Sirf III-Chipsets ) oder Pin 20 ( für MTK-Chipsets ) permanent an Masse zu legen. Diese Betriebsart steht auch nur bei Verwendung der hier als ZIP-Datei verpackten Encoder-Softwareversion: bip_tx14.hex zur Verfügung. 

Für bestimmte z.B. Funkanwendungen mag es auch interessant sein, die Anzahl der übertragenen Protokolltypen zu reduzieren. Bei der folgenden Version kann wiederum durch Masseverbindung von Pins 19 oder 20 erreicht werden, dass der GPS-Empfänger auf die Baudrate 4800bps gesetzt wird und dann nur noch GGA- und VTG-Protokolle übertragen werden: bip tx13.hex 


Abb.2  DECODER  ( Brücke von "D" nach "B" auf Platine gem. Abb.3 )

Beim Programmieren der Prozessoren muss unbedingt beachtet werden, dass neben der Fuses für den externen Quarzbetrieb, auch die "CKDIV8-Fuses" richtig gesetzt werden. Siehe dazu die Anmerkung in den Schaltbildern.


Abb.3  PLATINE für Testzwecke ( kann wahlweise als ENCODER oder als DECODER bestückt werden )
Version sieht zusätzlichen 5V-Spannungsregler "IC2" ( z.B. 7805 oder 78L05 ) vor; Uin: ca. 8-15V 
Abm.: 62x41mm


Abb.4   Musteraufbau und Beschaltung ENCODER / DECODER

GEEIGNETE GPS-MAUS GESUCHT?
Wer eine auch für dieses Projekt geeignete preiswerte GPS-Maus sucht, der sollte sich auf meiner Blog-Seite: http://www.kh-gps.de/khhblog.htm einmal den Eintrag vom 16. April 2009 anschauen.