|
|
  |
Обработка сигнала в GPS приемнике, Вопрос о чувствительности. |
|
|
|
May 23 2008, 06:53
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 552
Регистрация: 29-02-08
Пользователь №: 35 481

|
Цитата(samurad @ May 23 2008, 05:54)  Да, здесь вы правы, прирост С/Ш по расчетам выше = 43 дБ. Я уже нашел ошибку с своем расчете, так что его приводить смысла нет. А ошибка в том, что я считал мощность шума на входе и выходе коррелятора там и там как тепловой, k*T*dF, где dF = 1 МГц для входа и 50 Гц для выхода, тогда как на выходе правильный расчет должен зависеть от алгоритма приемника (здесь, коррелятор) и шума на входе.
Тогда, возвращаясь к моему первому посту, u-Blox каким-то образом увеличевает накопление еще на 20-30 дБ, напр., за счет дополнительной (assisted) информации, передаваемой по сотовой или другой связи, за счет высокой повторяемости некоторых полей GPS-сообщения, может 10 дБ наскрести за счет oversampling и параллельных сдвинутых на sample-кратное корреляций (еще как?). Как я понимаю, для навигационного приемника не требуется правильного декодирования сообщения с высокой вероятностью, а требуется точное определение координат и времени, т.е. точная синхронизация, с высокой вероятностью.
Если в assisted режиме приемник получает от "дяди" 1000 подряд идущих бит сообщения, то вот и 30 дБ дополнительного С/Ш. А в автономном режиме он может надеятся в основном только на предсказуемые повторения в сообщении. Напр., первые 8 вит каждой страницы повторяются каждые 6 сек., а следующие за ними 17 бит - число, линейно растущее каждые 6 сек., т.е. легко расчитываемое. Если предположить, что эти 25 бит накапливаются когерентно каждые 6 сек., то для дополнительных 30 дБ надо накапливать 1000[bit]/25[bit/word]*6[s/word]=240[s]=4[min]. Вопрос: реально ли накапливать когерентно так долго, да еще и с прерыванием на 5,5 сек. каждые 6 сек.? У u-blox-а в чипсете только кварцевый такт. генератор может стоять? Вот вот, и меня этот вопрос тоже интересует. Вряд ли там термостатированый опорник стоит. Ну, и чтобы было понятно, демодулировать BPSK при отношении сигнал/шум на выходе 5 дБ труда не составляет. Так что нужно-то всего 8 - 10 дБ добрать. Цитата(Stanislav @ May 22 2008, 23:54)  2 Михаил К
С третьей попытки разобрался - действительно, Вы совершенно правы в посте #11: мощность теплового шума в полосе частот 50 Гц при 300К будет именно -157 дБм (совсем забыл, что в согласованном тракте мощность шума в 4 раза меньше, чем просто резистора  ). Реально даже хуже - полосу приёма нужно делать как минимум в 2 раза шире эффективной полосы сигнала, чтобы хоть как-то сохранить его форму; это даст эквивалентную прибавку к шуму ещё в 3дБ: -154 дБм (сошлись на серединке, короче  ). Ну здесь посмею предположить, что после того, как оцифровали сигнал, его можно фильтрануть согласованым филтром уже с необходимым коэффициентом скругления, и 3 дБ отыграть
|
|
|
|
|
May 23 2008, 07:09
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 117
Регистрация: 28-01-08
Пользователь №: 34 498

|
Цитата(Stanislav @ May 23 2008, 03:07)  Да Вы, батенька, белены объелись, что ли?  Какой ещё Манчестерский код, и из каких марианских глубин Вы умудрились выудить сие сокровенное знание? ICD GPS Цитата(Stanislav @ May 23 2008, 03:07)  Кто Вам сказал такую ерунду? Вам же объясняли, а Вы упорно не желаете (или не способны) понять: синхронное накопление даёт увеличение отношения С/Ш в 43 дБ относительно первоначального. Ваш же подсчёт непонятен, цифра 0дБ взята "с потолка". Подумайте о том, что Вы пишете, и какое отношение это имеет к вопросу темы. 1. По вашему мнению "синхронное" и "когерентное" накопление это разные вещи? =) 2. -153 дБВт соответствует С/Ш q_in=-30 дБ в полосе С/A сигнала. На выходе коррелятора: q_out=B*q_in, где B=30 дБ (база С/A сигнала). Переводя в дБ: q_out [дБ]=B[дБ]+q_in[дБ]=0 дБ. 3. Если не трудно, то сделайте doc или m-файл ваших расчетов связанных с накоплением. =) Цитата(Stanislav @ May 23 2008, 03:07)  Можете не сомневаться. А теперь почитайте свои посты #33 и #35, и подумайте, о чём ещё забыли написать здесь. ...Ответьте просто на мой вопрос! Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 10:53)  Ну, и чтобы было понятно, демодулировать BPSK при отношении сигнал/шум на выходе 5 дБ труда не составляет. Так что нужно-то всего 8 - 10 дБ добрать. О чем и речь =) Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 10:53)  Ну здесь посмею предположить, что после того, как оцифровали сигнал, его можно фильтрануть согласованым филтром уже с необходимым коэффициентом скругления, и 3 дБ отыграть  Не совсем понятно на счет коэффициента скругления, повышающего С/Ш. Можно поподробней?
Сообщение отредактировал RadioJunior - May 23 2008, 07:21
|
|
|
|
|
May 23 2008, 07:41
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 552
Регистрация: 29-02-08
Пользователь №: 35 481

|
Цитата(RadioJunior @ May 23 2008, 11:09)  Не совсем понятно на счет коэффициента скругления, повышающего С/Ш. Можно поподробней? Кооэффициент скругления С/Ш не повышает. Просто как утверждается, сигнал на выходе передатчика не фильтруется, и тогда ширина его спектра от нуля до нуля в два раза больше ширины по уровню 3 дБ. Чтобы "хорошо" принять такой сигнал, нужно принять его весь, т.е. в полосе в два раза шире. Соотвественно и тепловых шумов будет на 3 дБ больше. Но если в приемнике этот сигнал отфильтровать более узкополосным фильром, то часть шумов также этим фильтром отфильтруется, а для того чтобы избежать межсимвольных искажений, фильтр этот должен быть с косинусным спадом. Как известно крутизна спада определяется коэффициентом скругления. Чем больше крутизна, тем уже полоса фильтра, и тем меньше шумов мы через него пропустим.
|
|
|
|
|
May 23 2008, 08:00
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 117
Регистрация: 28-01-08
Пользователь №: 34 498

|
Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 11:41)  Кооэффициент скругления С/Ш не повышает. Просто как утверждается, сигнал на выходе передатчика не фильтруется, и тогда ширина его спектра от нуля до нуля в два раза больше ширины по уровню 3 дБ. Чтобы "хорошо" принять такой сигнал, нужно принять его весь, т.е. в полосе в два раза шире. Соотвественно и тепловых шумов будет на 3 дБ больше. Но если в приемнике этот сигнал отфильтровать более узкополосным фильром, то часть шумов также этим фильтром отфильтруется, а для того чтобы избежать межсимвольных искажений, фильтр этот должен быть с косинусным спадом. Как известно крутизна спада определяется коэффициентом скругления. Чем больше крутизна, тем уже полоса фильтра, и тем меньше шумов мы через него пропустим.  Вполне доходчиво, благодарю. Однако, один момент я не уловил - какие символы (биты) вы имели ввиду, когда сказали "межсимвольные искажения"?
|
|
|
|
|
May 23 2008, 08:23
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 220
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937

|
Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 11:41)  Кооэффициент скругления С/Ш не повышает. Просто как утверждается, сигнал на выходе передатчика не фильтруется, и тогда ширина его спектра от нуля до нуля в два раза больше ширины по уровню 3 дБ. Чтобы "хорошо" принять такой сигнал, нужно принять его весь, т.е. в полосе в два раза шире. Соотвественно и тепловых шумов будет на 3 дБ больше. Но если в приемнике этот сигнал отфильтровать более узкополосным фильром, то часть шумов также этим фильтром отфильтруется, а для того чтобы избежать межсимвольных искажений, фильтр этот должен быть с косинусным спадом. Как известно крутизна спада определяется коэффициентом скругления. Чем больше крутизна, тем уже полоса фильтра, и тем меньше шумов мы через него пропустим.  Т е есть фильтр лучше чем согласованный?
|
|
|
|
|
May 23 2008, 08:52
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 552
Регистрация: 29-02-08
Пользователь №: 35 481

|
Цитата(RadioJunior @ May 23 2008, 12:00)  Вполне доходчиво, благодарю. Однако, один момент я не уловил - какие символы (биты) вы имели ввиду, когда сказали "межсимвольные искажения"? Символы ПСП, которые для расширения спектра используются Цитата(petrov @ May 23 2008, 12:23)  Т е есть фильтр лучше чем согласованный?  Почему? Он и есть согласованный. Только вы же можете брать корень из косинуса, и использовать его на передающей стороне и на приемной, а можете взять косинус сразу в приемнике. Разве нет?
|
|
|
|
|
May 23 2008, 09:07
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 117
Регистрация: 28-01-08
Пользователь №: 34 498

|
Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 12:52)  Символы ПСП, которые для расширения спектра используются =) Символы ПСП находятся под шумами...Вот если бы вы сказали, информационные символы, то это другое дело. Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 12:52)  Почему? Он и есть согласованный. Только вы же можете брать корень из косинуса, и использовать его на передающей стороне и на приемной, а можете взять косинус сразу в приемнике. Разве нет? А вы случайно не знаете какая форма символа ПСП используется в передатчике спутника GPS ? Кстати, вопрос ко всем =)
|
|
|
|
|
May 23 2008, 09:09
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 220
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937

|
Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 12:52)  Символы ПСП, которые для расширения спектра используются Почему? Он и есть согласованный. Только вы же можете брать корень из косинуса, и использовать его на передающей стороне и на приемной, а можете взять косинус сразу в приемнике. Разве нет? Можете да. К тому же если вы хотите сквозную харктеристику канала то до кучи и на передающей стороне надо дельта импульсы передавать, только к согласованной фильтрации это никакого отношения не имеет, будет только проигрыш. Если на передающей стороне символы сглаживаются скользящим средним на длину символа, т е прямоугольные импульсы формируются, то и на приёме согласованный фильтр будет скользящее среднее на длину символа, межсимвольной интерференции ессно не будет, и лучше согласованного фильтра придумать ничего нельзя.
|
|
|
|
|
May 23 2008, 11:32
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 552
Регистрация: 29-02-08
Пользователь №: 35 481

|
Цитата(RadioJunior @ May 23 2008, 13:07)  =) Символы ПСП находятся под шумами...Вот если бы вы сказали, информационные символы, то это другое дело. И что это меняет? А какя межсимвольная интерференция может быть между информационными символами? Я здесь имею ввиду ту интерференцию, которая возникает вследствие искажения АЧХ канала передачи, а не в следствие многолоучевости распространения. Цитата(petrov @ May 23 2008, 13:09)  Можете да. К тому же если вы хотите сквозную харктеристику канала то до кучи и на передающей стороне надо дельта импульсы передавать, только к согласованной фильтрации это никакого отношения не имеет, будет только проигрыш. Если на передающей стороне символы сглаживаются скользящим средним на длину символа, т е прямоугольные импульсы формируются, то и на приёме согласованный фильтр будет скользящее среднее на длину символа, межсимвольной интерференции ессно не будет, и лучше согласованного фильтра придумать ничего нельзя. Не понял. Поясните плиз. Зачем на передающей стороне передавить дельта импульсы, которые имеют бесконечный спектр? Что такое сглаживание скользящим средним? И немного уточните, что вы имеете ввиду под согласованным фильтром в данном контексте?
|
|
|
|
|
May 23 2008, 11:46
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 220
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937

|
Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 15:29)  И что это меняет? А какя межсимвольная интерференция может быть между информационными символами? Я здесь имею ввиду ту интерференцию, которая возникает вследствие искажения АЧХ канала передачи, а не в следствие многолоучевости распространения. В следствие многолоучевости распространения разве АЧХ канала не искажается? Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 15:32)  Не понял. Поясните плиз. Зачем на передающей стороне передавить дельта импульсы, которые имеют бесконечный спектр? Что такое сглаживание скользящим средним? И немного уточните, что вы имеете ввиду под согласованным фильтром в данном контексте? Конечно не дельта импульсами а импульсами формой sinx/x с шириной спектра такой же как и у вашего фильтра на приёме с характеристикой приподнятого косинуса ширина главного лепестка, другая форма импульса приведёт к сквозной характеристики отличной от приподнятого косинуса. Вы не можете дельта импульсы непосредственно передавать, поэтому сглаживаете их например фильтром корень из приподнятого косинуса или скользящим средним(прямоугольная форма импульса). А согласованная фильтрация она не зависит от контекста, импульсная характеристика согласованного фильтра является зеркальным отображением сигнала.
Сообщение отредактировал petrov - May 23 2008, 11:49
|
|
|
|
|
May 23 2008, 12:00
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 117
Регистрация: 28-01-08
Пользователь №: 34 498

|
Цитата(Михаил_K @ May 23 2008, 15:32)  И что это меняет? А какя межсимвольная интерференция может быть между информационными символами? Я здесь имею ввиду ту интерференцию, которая возникает вследствие искажения АЧХ канала передачи, а не в следствие многолоучевости распространения. 1. Т.е. вы считаете, что "искажения АЧХ канала передачи" не влияют на помехоустойчивость декодирования информации? 2. Вы считаете, что нет связи между искажением битов информации и битов ПСП? 3. Эквалайзеры и прочие хитрости используют именно для борьбы с межсимвольной интрефернецией информационного сообщения (в частности в GSM)...в GPS используется CDMA технология.
|
|
|
|
|
May 23 2008, 12:37
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 117
Регистрация: 28-01-08
Пользователь №: 34 498

|
Цитата(petrov @ May 23 2008, 16:19)  Не торопитесь, что в GSM что в CDMA нужно собирать символы размазанные во времени в том числе из-за многолучевого распространения, называйте эквалайзер или ещё как смысл один и тот же. Я подозреваю вы в области "эквалайзеров" разбираетесь достаточно хорошо. В связи с этим, не могли бы вы дать мне хорошие описания этих устройств, алгоримов их работы и применения в CDMA (или в GSM). Заранее благодарен! P.S. Я конечно мог бы найти их сам, но уверен вы уже имеете наиболее полные и вполне доходчивые описания эквалайзеров.
Сообщение отредактировал RadioJunior - May 23 2008, 12:40
|
|
|
|
|
May 23 2008, 12:44
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 220
Регистрация: 21-10-04
Из: Balakhna
Пользователь №: 937

|
Цитата(RadioJunior @ May 23 2008, 16:37)  Я подозреваю вы в области "эквалайзеров" разбираетесь достаточно хорошо. Увы это не так. Цитата(RadioJunior @ May 23 2008, 16:37)  P.S. Я конечно мог бы найти их сам, но уверен вы уже имеете наиболее полные и вполне доходчивые описания эквалайзеров. Начинать надо с этого учебника: Уидроу Б.,Стринз С. Адаптивная обработка сигналов. http://lord-n.narod.ru/download/books/walla/dsp/uidrou.djvu
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|