хмм, перед тем как я буду задавать неудобные вопросы, хотелось уточнить один момент. Изначальный ваш вопрос я понял так : вы боритесь с перегрузкой АЦП при наличии помехи и делаете аналоговое ару (используется аналоговый PGA), так каким местом эту проблему решит цифровое АРУ на вход которого вы подаете свой сигнал. Или вы имели в виду подать сигнал не на вход АРУ, а на его детектор, но и в этом случае картинка не складывается. %)

Фактически, да, я борюсь с перегрузкой АЦП при любом входном воздействии. Для этого используется цифро-аналоговая АРУ: все действия осуществляются в цифре (дискриминатор, вычисление требуемого коэффициента усиления и т.п.), затем вычисленный коэффициент усиления поступает на ЦАП, который управляет аналоговым усилителем. Управление (выдача числа на ЦАП) осуществляется дискретно, раз в ~100-200 тактов.

Сообщение отредактировал Vascom - Sep 22 2009, 10:28

понятно. но что то мне подсказывает что это будут те же яйца но вид сбоку, а дополнительная задержка только даст сужение петли ару.
если получиться и вам будет не сложно, то поставте пожалуйста в известность

В свете приёма GPS сигналов что-то тут с концепцией не то.

Как я уже говорил, проблемы возникали из-за биений амплитуды при оцифровке синусоиды на определённых частотах (1/2 Fs, 2/3 Fs и т.п.) Такой алгоритм - это метод борьбы именно с этими биениями.

Он действительно помог, проблема решена (ещё многое надо протестировать и подогнать, но в целом ситуация радужная). Задержка сигнала получается ~20 тактов, не так уж и много.



Что не то?

Не достаточно разве 1 бит АЦП, помеха на выходе коррелятора просто размажется? Кроме того в такой массовой области нету готовых фильтров аналоговых?

Помеха размажется только если она слабая. Если же амплитуда помехи раз в 10 больше сигмы шума (шум + сигнал, сигнал меньше шума), то коррелятор ни чего не сможет сделать. Коррелятор - это когерентный накопитель, на выходе которого шум должен стремиться к нулю, а полезный сигнал выдать некоторое мат. ожидание. Если же есть большая помеха (допустим гармоническая), то нормальной корреляции не будет. При оцифровке 1 битом или двумя вы оцифруете только помеху, а вся информация о шуме и сигнале будет потеряна.

У меня специфическая задача не в массовой области, тут аналоговые фильтры имеют много недостатков, присущих всей аналоговой технике.

Сообщение отредактировал Vascom - Sep 22 2009, 11:20

Мне тоже кажется сомнительным решение автора, по крайней мере в оговоренных условиях. Многобитовый АЦП может помочь только в сравнительно узкой полосе.

Как я понимаю, первичная цель автора - выделение полезного сигнала вида ШПС (а именно GPS) на гребне мощной (много дБ перевес в мощности) гармонической помехи. Для ее достижения предлагается применить нелинейный АЦП, реализованный линейными средствами, т.е. линейные промежуточные АЦП, фильтр и ЦАП, что однако не совсем логично по следующим причинам.
- Если мощная помеха лежит в ВЧ, а именно в или вблизи полосы полезного сигнала (или выше), то первичная цель - это пушка по воробьям, т.к. полезный сигнал уже на входе последующего АЦП будет безвозвратно искажен на 40+% времени на фронтах подъема и спуска каждого гребня гармоники, что скорее всего приведет к слишком сильным потерям SNR на выходе коррелятора, несмотря на большие затраты за счет многобитового широкополосного АЦП высокого качества (малый джиттер и проч.), требуемое для работы с очень низким входным SNR из-за очень большой полосы (100 МГц = 50 раз шире полосы сигнала GPS L1 C/A) и изначально низкого уровня сигнала GPS на земной поверхности. В таких случаях обычно достаточно аналогового режекторного фильтра перед АЦП.
- Если мощная помеха лежит вне полосы полезного сигнала, а именно много ниже, так что большую часть времени периода последовательности полезного сигнала уровень помехи примерно постоянен для нормальной работы промежуточного линейного АЦП, то она отфильтровывается сравнительно просто аналоговым полосовым фильтром (или их каскадом) на ПЧ, как это обычно и делается (несмотря на все известные недостатки аналогоых фильтров), что делает динамический диапазон на входе АЦП малым, а нелинейный АЦП и быстрый АРУ - ненужными.
- В сравнительно узкой полосе между этими 2-мя случаями нелинейный АЦП представляется вполне логичным компромисным решением, но при этом не проще ли использовать непосредственно логарифмический усилитель + линейный АЦП вместо громоздкой линейной аппроксимации?

Если же помеха узкополосная импульсная, т.е. появляется и исчезает быстро, то возможно допустимо ее просто игнорировать из-за незначительного кол-ва искаженных символов полезной ШПС, но это зависит от максимальных параметров помехи и заданной вероятности ошибки приема полезной информации.

ИМХО, Вряд ли можно успешно бороться с мощными гармоническими помехами только цифровыми методами без соотвтествующих аналоговых фильтров, возможно перестраиваемых, или банка фильтров.
Кроме того, если применение гражданское, то полоса GPS сигналов нормативно защищена даже от слабых помех, и ситуация должна контролироваться спец.органами на постоянной основе, т.е. вероятность появления таких помех принебрежимо мала.

Скажу сразу, что система предназначена для работы в любых условиях: наличие или отсутствие помех, различная модуляция помех (АМ, ЧМ, ФМ, импульсная модуляция). Применение системы не только для полосы сигнала GPS C/A (2 МГц), но и GPS P-code (20 МГц), и ГЛОНАСС, и GALILEO (~50 МГц). Естественно не всё это сразу в одном канале.
Далее подробнее по пунктам.

Как я уже сказал, частота и другие параметры помехи неизвестны, никакие аналоговые фильтры не помогут. А цифровая фильтрация во многом лучше аналоговой. Для удаления помехи из полосы полезного сигнала применяется цифровой адаптивный фильтр.

Это невозможно, т.к. полезный сигнал находится на промежуточной частоте ~ 150 МГц, всё что ниже 100 МГц и выше 200 МГц надёжно вырезается ПАВ-фильтром.

Не совсем понял, что имелось в виду.

Помеха может быть любой, период и скважность импульсов может быть любой. В такой ситуации оптимальной стратегией является отслеживание любых изменений амплитуды сигнала.

Бороться с помехами в цифровом виде вполне возможно и очень успешно.
Даже если применение гражданское (такое и есть), то полоса GPS совершенно ни от чего не защищена. Помехи бывают не только специальные, но и непредвиденные. Например, РЛС в аэропортах, электроразряды молний и многое другое.

Software GNSS receiver? Неплохо все сразу. Еще бикон, SBAS и сигнал точного времени забыли


У цифровой фильтрации много достоинств, однако если на выходе АЦП полезного сигнала фактически нет, напр., из-за подавления мощной помехой, то никакие цифровые методы не помогут.
Я согласен, что сканировать помеху, особенно мощную, с неизвестными параметрами в цифре проще. Однако...


...устранять ее в полосе сигнала в цифре можно, только если отношение мощностей сигнал/(помеха+шум) позволяет для данного вида модуляции и детектора. Для ваших -70 дБ вряд ли это возможно, во всяком случае уж точно не для GPS L1 C/A, для которого -30 дБ предел.


Имеется в виду простой вариант нелинейного АЦП, выделяющий больше бит на высокие уровени, где находится более-менее востонавливаемый полезный сигнал.


..."любой" - это не техническая постановка задачи, и соответственно оптимального решения может не иметь.


Все помехи имеют свою классификацию и параметры, а приемник - свои слабые места. Вот из этого и надо исходить.

Как раз таки возможно. Например, 10-разрядный АЦП даёт динамический диапазон 54 дБ, при такой помехе потерь в корреляторе практически не будет, далее ещё ~25 дБ даёт коррелятор.
К тому же, даже если помеха находится в полосе сигнала, то с ней борется не коррелятор, а цифровой адаптивный фильтр.



Согласен. Однако, у меня и нет конкретного технического задания и конкретных параметров помех. Просто стоит задача создать АРУ, чтобы при отсутствии помех потерь не было, а при их наличии потери были минимальными. В результате проведённых исследований такая АРУ эффективна на большом диапазоне помех, при некоторых особых параметрах помехи эта АРУ уже неэффективна, но и помехи такие маловероятны.

Сообщение отредактировал Vascom - Sep 27 2009, 11:48

А не проше ввести два канала оцифровки для нормального и предположительно зашумленого сигнала.
(в зашумленом канале если уровень сигнала будет сильно ниже младшего разряда то и не какая обработка не поможет)
Можно еше 16бит АЦП поставить но чую у вас явно не гражданка и вам такие девайсы не кто не разрешит.

Сигнал принимается с неба, там либо есть помеха, либо нету, ни о каких двух каналах речи быть не может. 16 бит АЦП я бы с радостью, но их просто не существует на 200 МГц, максимум это 10-10,5 бит пока. В будущем может и лучше будет.
У меня полностью гражданский приёмник, P-код что у GPS, что у ГЛОНАСС можно и без военных принимать

Интесно, как 10 разрядов дают диапазон уровня в 54 дБ? Мой калькуляятор дает 10*log10(2^10)=30 дБ.

"...ещё ~25 дБ даёт коррелятор" - вы складываете "коровы" и "бульдозеры"?

У вас калькулятор с багом. Во первых, АЦП работает с амплитудой, а не с мощностью, поэтому умножать надо на 20. Во вторых, 1 разряд отводится на знак, поэтому 2 должна быть в 9-й степени. То есть 20*log10(2^9)=54.185.

Почему же коровы и будьдозеры. Гляди, при амплитуде помехи 54 дБ она полность давится фильтром и на выходе коррелятора нет ни каких потерь. Далее, если амплитуда помехи возрастает, появляются потери на корреляторе, линейно зависящие от амплитуды помехи. Но сигнал со спутников имеет достаточную мощность, чтобы принимать его при потерях до 20 дБ, соответсвенно и помеха может быть на 20 дБ больше. Так понятно?

Возможно вы подумали, что я мерил помеху по мощности в dBm или т.п.? А я имел в виду отношение амплитуды помехи к сигме шума на входе антенны приёмника.