|
|
  |
Борьба с многолучевостью в цифровых системах передачи данных., Как делается и что можно почитать об этом? |
|
|
|
Apr 18 2006, 06:10
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 19
Регистрация: 1-09-05
Пользователь №: 8 147

|
По поводу борьбы с многолучевостью или межсимвольными искажениями (МСИ) самый простой способ - поставить адаптивный фильтр (если с обратной связью по решению (DFE) то совсем хорошо). В том же Прокисе все достаточно подробно описано. И все это дело можно достаточно просто попробовать в MatLAB'е и посмотреть, что конкректно нужно. При достаточно низком уровне сигнал/шум и достаточно короткой эквивалентной импульсной характеристике канала лучше всего будет использовать алгоритм Витерби (иногда называется эвалайзером Витербе или методом максимального правдоподобия) И в действительности оценка получается наилучшая из возможных, но сложность алгоритма экспонециально растет от длины канала и размера передаваемого алфавита, по этому реально его использовать только с короткими импульсными характеристиками (интерференция не больше, чем на 5-7 символов, именно символов а не дискретных отсчетов) Что касается OFDM то дальность, на которой он работает естественно не ограничивается 300 метрами, как в WiFi (да и WiFi работает на километры, при должном старании на стороне приемника и передатчика). Длина действия OFDM определяется соотношением эквивалентной длины импульсной характеристики и длиной циклического префикса (и то, только если на приемнике не применяются укорачивающие фильтры) Т.е. если максимальное растояние между одинаковыми лучами меньше защитного интервала, то и плевать. Если защитного интервала не хватает, то тоже не стоит унывать, в ADSL, где применяется DMT (можно сказать, что это некоторая разновидность OFDM) длина импульсной характеристики канала в разы больше не то, что защитного интервала, а иногда даже и самих символов, применяются укорачивающие фильтры и все ведиколепно работает. И еще про OFDM. Думаю, что все слышали про новую технологию - WiMax, дальность действия до 70-100 км (даже с запасиком) используется на таких растояниях OFDM, прямая видимость хорошо, но не критично. По стандарту допускается какой-то доплер. Что касается скорости передачи, то до 50 МБит. Так что если интересно, то рекомендую глянуть http://www.wavesat.com/home.html Естественно все по буржуйски
|
|
|
|
|
Apr 18 2006, 10:27
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 122
Регистрация: 24-05-05
Пользователь №: 5 329

|
В какой-то из этих двух книжек, точнее не могу посмотреть, я уже их сдал в библиотеку, попадался пример системы, устойчивой к многолучевому распространению: Петрович, Разманихин "Системы связи с шумоподобными сигналами" М:"Сов. радио", 1969 - http://www.mexanik.ru/940/ogl.htm"Шумоподобные сигналы в системах передачи информации" под ред. Пестрякова В.Б. М: "Сов. радио", 1974
|
|
|
|
|
May 18 2006, 18:34
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 198
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 640

|
может комменты уже поздно, но напишу  немного не понял вопроса - не заявлена полоса данных, поэтому трудно точно отвечать, но возможно, что проблема гораздо проще чем в GPS, ведь не надо задержку мерить, а надо только принять символ 1) возможно, что длительность символа длиннее интервала переотражения. 2) потери при переотражении большие (точно не помню, но наверняка найти можно) - может энергии хватит. по первому лучу, или по второму и т.д. то есть вполне возможно, что ничего с передатчиком хитрить не надо, а правильно кодировать источник (коды исправляющие ошибки, перемежение и т.п.) тем более если движущийся объект, то из-за частых "пересескоков" лучей всяческие хитрые схемы (OFDM, DSS) будут работать плохо и эти OFDM или DSS могут применятся и в узкой полосе - ну, например, телефонные модемы на 3кГц (v56 или v90 (?) точно не помню) - то есть ширина относительна  их задача - размазать энергию символа на большем интервале - то есть какбы получается много медленных каналов вместо одного быстрого так же есть FH - скачки по частоте - иногда удобнее чем DSS то есть нужно вначале бы характеристики канала померить, иначе все это баловство uwb - это, имхо, самый убогий способ решения - куча проблем, а смысла никакого
|
|
|
|
|
May 19 2006, 08:01
|

Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 141
Регистрация: 16-06-05
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 6 065

|
Цитата(yes @ May 18 2006, 22:34)  может комменты уже поздно, но напишу  Лучше поздно чем никогда  Цитата немного не понял вопроса - не заявлена полоса данных, поэтому трудно точно отвечать Полоса сигнала 20 МГц. Сначала замахнулись на 50 МГц, но поняли, что не потянем. Опыта пока нет в проектировании плат, которые могли бы переваривать такие сигналы. Цитата 1) возможно, что длительность символа длиннее интервала переотражения. Задержка может быть и меньше длительности символа и больше. Объект падает с большой высоты прямо в землю  Цитата 2) потери при переотражении большие (точно не помню, но наверняка найти можно) - может энергии хватит. по первому лучу, или по второму и т.д. Тоже такая мысль есть. Пока не искал ничего по-поводу потерь при переотражении. При использовании модели, взятой из книжек по радиолокации, мощность отраженного сигнала получилась крайне малой. Но все это зависит от конкретных условий, а они не известны. Стоит также учесть, что мощность передатчика очень малая. То есть отношение сигнал/шум мало. Цитата то есть нужно вначале бы характеристики канала померить, иначе все это баловство К сожалению сейчас это сделать нельзя. Остается полагаться только на модели и чужие экспериментальные данные.
|
|
|
|
|
May 19 2006, 20:48
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 198
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 640

|
про полосу - интересно сколько бит в секунду нужно передать? если DQPSK и 100Мб/с, то одно, а если килобиты - то другое  про отражение - много инфы есть в сети для помещений при отражении мощность падает относительно - то есть если чуствительность приемника достаточная, то какая разница, какая мощность передатчика, ну а если недостаточна, то и проблемы не переотражений, а приема слабого сигнала самый простой вариант, если это возможно, записывать сырые (raw daata) в память (частота оцифровки (?), но разрядность может быть малой - 3) потом можно будет всяческий псевдодоплер и т.п. убрать постпроцессингом самый простой метод DSS - модулировать можно какими-нибудь кодами Голда (GPS C/A)
|
|
|
|
|
May 20 2006, 10:56
|

Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 141
Регистрация: 16-06-05
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 6 065

|
Цитата про полосу - интересно сколько бит в секунду нужно передать? Как я уже писал здесь, требуется достичь хотя бы 1 Мб/с. А так чем выше тем лучше. Главное - помехоустойчивость. Нельзя жертвовать помехоустойчивостью ради большой скорости передачи. Увеличить мощность передатчика нельзя. Наоборот, чем меньше может быть мощность передатчика, тем лучше. Цитата про отражение - много инфы есть в сети для помещений Помещения - это не то. В нашем случае высоты - от десятков километров над уровнем земли до 0. Расстояния до отражателей - такого же порядка. Основной отражатель - земная поверхность и ж/б конструкции. Но опять же, не изветстно, что там будет внизу. Цитата при отражении мощность падает относительно - то есть если чуствительность приемника достаточная, то какая разница, какая мощность передатчика, ну а если недостаточна, то и проблемы не переотражений, а приема слабого сигнала Дело в том, что существует множество стандартов связи и предачи данных, только вот они почти все предполагают, что отношение сигнал/шум должно быть относительно большое. Это я к тому, что какие-то стандартные решения из области связи вряд ли удастся применить. Цитата самый простой вариант, если это возможно, записывать сырые (raw daata) в память (частота оцифровки (?), но разрядность может быть малой - 3) потом можно будет всяческий псевдодоплер и т.п. убрать постпроцессингом Частота оцифровки не менее 100 МГц, по-другому просто не удастся работать с такой полосой (15-20 МГц). Вот по-поводу малой разрядности у меня большие сомнения. Уровень сигнала сравним или даже ниже уровня шума. Можно попробовать ограничитель поставить. Для ФМ один фиг. Но я не увен, чот мы не снизим помехоустойчивость. По поводу сырых данных, здесь не пройдет. Данные передаются пакетами. У каждого пакета есть идентификатор - радиоимпульс с фазовой манипуляцией по закону ПСП - признак прихода пакета. По нему обнаруживаются данные и включается демодулятор с детектором. Когда придет очередной пакет, заранее неизвестно. Если записывать все отсчеты, поступающие с частотой 100 МГц, то нужен огромный объем памяти - 100 МБ на 1 секунду приема. Можно попробовать архивировать, конечно
|
|
|
|
|
May 22 2006, 06:12
|

Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 141
Регистрация: 16-06-05
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 6 065

|
Надо будет подумать насчет ограничения. Но заказчик не очень хочет об этом слышать. Нужны веские доводы. Убедить заказчика - дело не быстрое. Что такое 3х-уровневое АРУ, я честно говоря, не в курсе. Что такое DSS? Что-то из области Direct Sequence? Цитата 100МБ (хотя с квантованием "правильным" 25МБ) стоит копейки 100 МБ на 1 секунду приема. А принимать может понадобится несколько часов!!!! Представляете сколько памяти надо? Если все таки удастся ограничить разрядность до 3х разрядов, то частоту поступления 32х разрядных можно снизить с 33МГц (100/(32/10)) до 10 МГц (100/(32/3)). С такой скоростью можно попытаться протащить данные с платы в компьютер, на винчестер. Там памяти можно запасти сколько угодно. Лишь бы операционка давала непрерывно записывать.
|
|
|
|
|
May 22 2006, 19:04
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 198
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 640

|
3-x уровневое квантование -1 0 1 - два бита на отсчет, а АРУ обычное - аналоговое будет ли ограничитель + квантователь с фиксированными уровнями работать - сильно сомневаюсь, иначе никто бы не стал с АРУ возитсься такая схема стандартна для широкополосных приемников, GPS-ы так сделаны
но проблема с узкополосной помехой - очень часто применяют всякие адаптивные режекторные фильтры и т.п. ну то есть узкополосные приемники, которые какбы принимают помеху, а потом удаляют ее из полосы. мы делали даже вариант с оцифровкой АЦП-ом, вырезания из смеси помехи и переквантование в 3-уровня. все ради того, чтобы потом с малоразрядным сигналом работать. на память не скажу, не моя область, но есть куча книжек, где объясняется почему не 2 и не N, а 3
а по поводу накопления - ну можно и малогабаритный прибор - поищите etrax - они вроде как раз и утверждают, что выжимали максимум из ATA ну и на ПК - необязательно же Windoz или Linux пользовать - есть всякие QNX и еще (сам не пользовал, но вроде как специально для этого)
Direct Sequence Spread Spectrum - то есть DSSS
|
|
|
|
|
May 24 2006, 08:54
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 19
Регистрация: 1-09-05
Пользователь №: 8 147

|
Скорее всего вам подойдет система типа Нанотрона http://www.nanotron.com С прямым расширением спектра (ЛЧМ), полоса 60 МГц, дальность в свободном пространстве (стандартные антены 1.5 метра) 1000 метров, при связи с высотными объектами естественно выше. При этом можно навернуть Rake приемник, чего не сделано у Нанотрона. Скорость передачи до 2х мегабит
|
|
|
|
|
May 24 2006, 16:45
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 221
Регистрация: 23-10-05
Из: Мск
Пользователь №: 10 006

|
Хочу выразить своё мнение по этой теме. Во-первых, хочу начать с того что многолучёвость приводит к межсимвольлной интерференции. Для борьбы с этим явлением увеличивают длительность элементарных посылок (как при OFDM, так и при использование ШПС сигналов (ФКМ)). Модлуляция OFDM используется, например, в цифровом телевидении и радиовещании, поэтому в ней учитывается в том числе борьба с многолучёвостью. Приведу ссылку с описанием OFDM: http://kunegin.narod.ru/ref1/hdtv/efvesh.htm . По этой ссылке есть таблица, в которой указано отншение сигнал/шум и достижимая скорость передачи данных (для полосы телевизионного сигнала - не более 8МГц). Применение же ФКМ сигнала позволит использовать RAKE-приёмник - т.е. использовать переотраженные лучи, улучшая энергетику канала.
|
|
|
|
|
May 24 2006, 17:07
|

Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 141
Регистрация: 16-06-05
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 6 065

|
Цитата yes: имеет смысл использовать 3-х уровневое с АРУ kst: Что такое 3х-уровневое АРУ, я честно говоря, не в курсе. yes: 3-x уровневое квантование -1 0 1 - два бита на отсчет, а АРУ обычное - аналоговое Я не разглядел предлог 'с'  Цитата будет ли ограничитель + квантователь с фиксированными уровнями работать - сильно сомневаюсь, иначе никто бы не стал с АРУ возитсься такая схема стандартна для широкополосных приемников, GPS-ы так сделаны Надо будет поразмыслить. Цитата но проблема с узкополосной помехой - очень часто применяют всякие адаптивные режекторные фильтры и т.п. ну то есть узкополосные приемники, которые какбы принимают помеху, а потом удаляют ее из полосы. мы делали даже вариант с оцифровкой АЦП-ом, вырезания из смеси помехи Вроде пока не стоит такая проблема, но мы ее исследовали. Можно так бороться. Цитата на память не скажу, не моя область, но есть куча книжек, где объясняется почему не 2 и не N, а 3 Спасибо за идею. Это очень интересно. Нужно поискать. Цитата а по поводу накопления - ну можно и малогабаритный прибор - поищите etrax - они вроде как раз и утверждают, что выжимали максимум из ATA ну и на ПК - необязательно же Windoz или Linux пользовать - есть всякие QNX и еще (сам не пользовал, но вроде как специально для этого) Еще раз спасибо, тоже стоит поискать. Цитата Direct Sequence Spread Spectrum - то есть DSSS Сейчас у нас именно так и делается. Я просто с терминологией путался. Цитата(zhorro @ May 24 2006, 12:54)  Скорее всего вам подойдет система типа Нанотрона http://www.nanotron.com С прямым расширением спектра (ЛЧМ), полоса 60 МГц, дальность в свободном пространстве (стандартные антены 1.5 метра) 1000 метров, при связи с высотными объектами естественно выше. При этом можно навернуть Rake приемник, чего не сделано у Нанотрона. Скорость передачи до 2х мегабит Честно говоря, я сомневаюсь, что подойдет. Скорость хорошая, но 1000 м это не 30000 м. А вот как они работают с таким сигналом (полоса 60 МГц), было бы интересно узнать.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|