Добрый день.
По занимаюсь моделированием в MATLAB и столкнулся с одной проблемой при моделировании системы связи в Simulink v.6.1, а информации не хватает. Не знаю, по адресу ли вопрос, но все же попробую.

В модели происходит прием сигнала QAM после воздействия нелинейной фазовой характеристики. Поскольку демодулятор когерентный, нужна какая-либо система восстановления фазы несущей. Пока у меня 2 варианта:
1) блок M-PSK phase recovery;
2) либо блоки PLL разных видов из библиотеки Synchronization.

Первый, как я понял, реализует некий feedforward метод, который восстанавливает фазу до неких фиксированных значений. К сожалению пока не нашел русскоязычного описания, поэтому не совсем понятно что этот метод из себя представляет и где используется. Если кто-то знаком с подобными методами, подскажите, пожалуйста, что это, и как называется в русскоязычной литературе?

PLL же в Simulink у меня пока не удается использовать с комплексным (baseband) сигналом. Информация в справке крайне скупая, поэтому не понятно каким образом вообще работают эти блоки, и применимы ли они в качестве ФАПЧ для baseband QAM сигнала.

Если у кого-нибудь есть опыт решения подобных задач - огромная просьба, подскажите пожалуйста что можно сделать?

Простейший путь в этом случае - метод приведения фазы (в англоязычной лит-ре называется Viterby & Viterby). Его суть заключается в нелинейном преобразовании сигнала, которое преобразует КАМ сигнал в гармонический (возможно, модулированный по амплитуде). В результате чего задача сводится к оценке частоты и фазы гармонического сигнала, для которой существует несколько известных решений (петля ФАПЧ, метод наименьших квадратов, авторегрессионное моделирование, метод максимального правдоподобия). В качестве преобразования можно выбрать возведение в степень N, где N - число различных фазовых позиций в созвездии КАМ.
Общим недостатком этих методов является увеличение шума в N раз, что приведет к увеличению СКО оценки частоты и фазы.

С таким методом не знаком, к сожалению. Он реализуется в реальных системах? Есть какие-либо варианты простой реализации этого метода в Simulink?

Попробую уточнить условия задачи: речь идет о сигнале QAM-16 (М=16 - число состояний). Кроме того, помимо искажений фазы сигнал может подвергаться воздействию белого шума (AWGN) и проходить ч/з усилитель с нелинейной АХ.
Пока, честно говоря, слабо понимаю, как можно преобразовать 16-ти позиционный сигнал в гармонический, подвергнуть всем этим влияниям и восстановить на приеме.

Повторюсь, речь именно о Simulink и библиотеках версии 6.1 - к сожалению на написание кода для собственных блоков или создание и отладку сложных схем времени совсем нет, дедлайн на пороге

Поищите Viterbi&Viterbi в поисковике.

Вообще то этот алгоритм предлагался для блочной feed-forward обработки. Для feed-back обработки (на PLL) он не нужен, достаточно вычислить фазу(CORDIC), умножить её на M=16, исключить 2*pi*n, и обратно поделить на M. Принцип тот-же - умножение фазы на М, что и в V&V, только в V&V обычно не нужно вычисление фазы, комплексный сигнал S возводится в степень М и нормируется на некоторую степень модуля сигнала |S| - с целью оценить частоту и фазу доминирующей комплексной экспоненты по блоку данных

Недооцениваете сложность задачи...

Вот может моделька поможет:

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=23652

Спасибо! Модельки эти нашел сразу, пока разбираюсь.

Если у Вас QAM - то при чем тут блок PSK phase recovery?
Сможете математичеки описать искажения, вносимые каналом? Боюсь, без этого никак подобную задачу не решить.

Характеристики чего?
Какова конечная цель моделирования? разработка устройства?
По поводу блока M-PSK phase recovery, скорее всего, его можно использовать, но какая от него польза, если вы точно не знаете, что он из себя представляет?
Да, используется при небольшом числе фазовых позиций, если в сигнале отсутствуют синхропоследовательности. Вариант простой реализации - в лоб, возвести сигнал в степень N, засинхронизироваться по полученному гармоническому сигналу, и поделить частоту восстановленного сигнала на N.

Это две идентичные операции, просто одна выполняется в декартовых координатах, а другая в полярных, какую выбрать - зависит от способа реализации.

Не идентичные, а похожие. В V&V ведь обычно ещё вводится нелинейность по R, кроме умножения по Ф - примерно как здесь

http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.js...66/01230140.pdf

Вообще-то действительно, до частоты и фазы несущей ещё надо добраться, добившись символьной синхронизации и настройки эквалайзера (если он нужен), поэтому лучше разбирать на примере, хоть бы приведенном выше by petrov

Вот та статья

Об этом и был вопрос отчасти..


Характеристика уcилителя мощности, в моем случае на ЛБВ. Конечная цель моделирования - получение материала для будущего исследования на близлежащую тему - помехоустойчивость приема в условиях некоторых мешающих влияний, одним из котоорых и является нелинейный элемент. Сам недавно подключился к вопросу, поэтому еще не совсем вошел в курс дела.


Большое спасибо, буду в скором времени изучать.

Спасибо всем, кто ответил, получил много информации для размышлений.
Но за последние дни приоритеты несколько поменялись, и эта задача отошла на второй план.
Возник другой вопрос, возможно чуть более дурацкий:
Столкнулся с тем, что в Simulink нет готовых блоков для реализации модуляции QPSK (и даже просто PSK) c разностным кодированием. Есть модулятор DPSK с разностным кодированием и некогерентным приемом, но это несколько другое, т.к. прием нужен именно когерентный. Очень странно, что такой широко применяемый вид модуляции не реализован напрямую, а есть наоборот неработающая в реальной жизни безотносительная PSK. Собственно, вопрос: это действительно так, или я где-то ошибаюсь?

Сообщение отредактировал Drozdoff - Jun 21 2007, 12:46

Чего это безотносительная PSK неработающая в реальной жизни, если она когерентная?
Абсолютная BPSK и QPSK и OQPSK во всю используется в радио. Лишний децибел Eb/No никогда не лишний ;-) Или как там в рекламе

Для этих блоков в симулинке название модулято-демодулятор слишком громкое. Это дата мапперы-демапперы которые отображают входные данные в точки созвездия и обратно. Всё остальное надо делать ручками. В приведённых модельках всё это есть...

Интересно, а можно по-подробнее? В каких стандартах? До сих пор считал, что без относительности PSK вообще не работала, вплоть до 54-го года, и с тех пор в радиосвязи используется только с относительностью в подавляющем большинстве случаев. Про возможные исключения что-то читал, но без конкретных примеров реализации.


Не совсем понял - а какие еще функции возложены на модулятор, которых не делают Симулинковские блоки? У Вас, по крайней мере, в случае с различными PSK отдельно от них осуществляется фильтрация, но это уже и не функционал модулятора.
Пожтому меня и удивляет, что абсолютная PSK есть, а относительной нет не в виде блока, и даже в виде функции тоже не удалось обнаружить при средней беглости поиске. Только через панель Semianalytic в BERtool можно сделать, но к моделям на основе М-файлов на этом этапе переходить пока не очень хочется.

Сообщение отредактировал Drozdoff - Jun 21 2007, 17:02

Ну, например, CDMA CdmaOne использует абсолютную QPSK в прямом канале и абсолютную O-QPSK - в обратном. Обратный канал DVB-RCS - абсолютная QPSK. Вообще в спутниковой связи скорее чаще используют именно абсолютную модуляцию. Канал практически идеальный гауссовский (AWGN), а энергетика стоит дорого

Относительная PSK как раз реже используется так как энергетически проигрывает когерентной демодуляции. Относительность означает способ реализации демодулятора. Модуляторы же для когерентной и относительной модуляции ничем не отличаются. Ещё в современных модемах используется модуляция совмещённая с кодированием Trellis-Coded Modulation. Не все коды прозрачны для дифференциального кодирования, поэтому например неоднозначность фазы восстанавливают по известной периодически передаваемой последовательности.

Формирование формы импульса тоже является функцией модулятора. А уж демодулятор можно реализовать тысячью способов и в один блок это не впихнёш. То что делают эти блоки симулинковские незначительная часть модулятора-демодулятора, табличка просто.