Моделирование сдвига допплера Опции

[links]

Собираюсь смоделировать сдвиг допплера с помощью фильтра в частотной области. Посделовательность следующая:
1. ПФ над блоком отсчетов входного сигнала.
2. Вычисление для каждой частотной составляющей частотного сдвига умножением на (1+скорость движения/скорость света)
3. Интерполяция значения частотных составляющих на позициях ПФ.
4. ОПФ.

Достаточно ли это для корректного моделирования, может чего то упустил?
Если да, то как можно ускорить п. 3?

[petrov]

Достаточно ли это для корректного моделирования, может чего то упустил?
Если да, то как можно ускорить п. 3?

Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.

[des00]

Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.

ЕМНИП это будет половинка от доплера, более адекватно это сделать двойную ЧМ (промодулировать тактовую и несущие частоты).

[dm.pogrebnoy]

Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.

Если точнее, нужно комплексную огибающую сигнала умножить на комплексную экспоненту. А вот получение этой огибающей отдельная задача.

[thermit]

petrov:
Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.

Конечно же недостаточно. Достаточно выполнить передискретизацию с соответствующим коэффициентом.

[petrov]

Согласен недостаточно для случая широкополосных сигналов и/или больших скоростей.

[links]

Конечно же недостаточно. Достаточно выполнить передискретизацию с соответствующим коэффициентом.

Да, спасибо, так в самом деле проще всего.

Сообщение отредактировал links - Feb 7 2013, 07:25

[Ivan55]

Конечно же недостаточно. Достаточно выполнить передискретизацию с соответствующим коэффициентом.

И что это должны быть за коэфициенты? откуда их брать, с потолка?

[STAR_IK]

И что это должны быть за коэфициенты? откуда их брать, с потолка?

К_{передискретизации} =F_{исходную}/F_{доплера}

[Ivan55]

К_{передискретизации} =F_{исходную}/F_{доплера}

А для чего делать эту передискретизацию? какой смысл она несет? ведь доплеровский сдвиг это сдвиг сигнала по частоте, почему недостаточно просто его сдвинуть по частоте и все

[thermit]

Ivan55:
А для чего делать эту передискретизацию? какой смысл она несет? ведь доплеровский сдвиг это сдвиг сигнала по частоте, почему недостаточно просто его сдвинуть по частоте и все

Я так понимаю, что нынче википедию читать не модно...

[Ivan55]

Я так понимаю, что нынче википедию читать не модно...

Спасибо читали) Что такое эффект доплера - это изменение частоты сигнала вследствии движения приемника относительно передатчика, или передатчика относительно приемника. Для чего передискретизовывать? изменили частоту сигнала на доплеровский сдвиг частоты и все... Единственное передискретизовывать сигнал может для того чтобы на один период сигнала приходилось одинаковое колличество выборок отсчетов, по сравнению с сигналом без доплера

Сообщение отредактировал Ivan55 - Mar 5 2013, 08:28

[thermit]

Ivan55:
Спасибо читали) Что такое эффект доплера - это изменение частоты сигнала вследствии движения приемника относительно передатчика, или передатчика относительно приемника. Для чего передискретизовывать? изменили частоту сигнала на доплеровский сдвиг частоты и все... Единственное передискретизовывать сигнал может для того чтобы на один период сигнала приходилось одинаковое колличество выборок отсчетов, по сравнению с сигналом без доплера

Умножение частоты на некоторый к-т.
1000*2=2000
1500*2=3000

2000-1000==3000-1500 ?

[Ivan55]

Умножение частоты на некоторый к-т.
1000*2=2000
1500*2=3000

2000-1000==3000-1500 ?

Передискретизовывать надо для того чтобы выполнялась теорема котельникова или что вы имеете ввиду?

[thermit]

Эффект доплера проявляется в умножении частоты каждой спектральной компоненты на постоянный к-т.
Такой эффект можно получить только через передискретизацию с к-ом обратным этому к-ту. Для узкополосных сигналов передискретизацию можно заменить умножением на комплексную экспоненту.

[Ivan55]

Эффект доплера проявляется в умножении частоты каждой спектральной компоненты на постоянный к-т.
Такой эффект можно получить только через передискретизацию с к-ом обратным этому к-ту. Для узкополосных сигналов передискретизацию можно заменить умножением на комплексную экспоненту.

Ок! Есть сигнал синус частотой 50 Гц с частотой дискретизации 100Гц, передискретизовываем на 150 Гц, где доплер? синус как был 50 Гц так и останется! сдвиг по частоте есть сдвиг по частоте, передискретизация и есть передискретизация. Где связь? Давайте ссылку на авторитетный источник(wikipedia не авторитет) где черным по белому или белым по черному написано, что для моделирования эффекта Доплера достаточно осуществить передискретизацию с определенным коэффициентом

[Fat Robot]

Ivan55,

Thermit пишет правильно, но немного завуалированно. Идея очень простая: представьте, что у вас есть сигнал - суперпозиция двух синусоид с частотами f и f+delta_f.

Ответьте для себя на вопросы:
Как изменятся частоты сигнала при простом сдвиге частоты (гетеродинировании)? какая будет между ними разница?
Как изменятся частоты сигнала при допплеровском сдвиге частоты? какая будет между ними разница?

Окажется, что разница при допплеровском сдвиге частоты меняется. Так вот, один из способов такое поведение смоделировать - это оцифровать сигнал с помощью АЦП с одной частотой отсчетов, а потом вывести те же отсчеты на ЦАП уже с другой частотой.

Успехов

[thermit]

Ivan55:
Ок! Есть сигнал синус частотой 50 Гц с частотой дискретизации 100Гц, передискретизовываем на 150 Гц, где доплер? синус как был 50 Гц так и останется! сдвиг по частоте есть сдвиг по частоте, передискретизация и есть передискретизация. Где связь? Давайте ссылку на авторитетный источник(wikipedia не авторитет) где черным по белому или белым по черному написано, что для моделирования эффекта Доплера достаточно осуществить передискретизацию с определенным коэффициентом

Мне, честно говоря, до барабана. Хотите двигать - двигайте. Ищите связи, ссылки на мегаавторитетные суперисточники с чернобелыми надписями.
Я сказал только то, что сказал. Кому надо - тот понял.

[Ivan55]

Кому надо - тот понял.

Кто понял тот и не спрашивает) а кто не понял хочет разобраться в этом вопросе) и ответы типо "делай так и все это работает, потому что так надо" не знаю как других но меня не устраивают

Спасибо Fat Robot
И спасибо thermit за терпение)

Со сдвигом через экспоненту то все понятно, меня заинтересовал вопрос про передискретизацию, и хотелось получить развернутый ответ, а не 2000 - 1000 == 3000 - 1500

попробую помоделить с передискретизацией, пока ниче не могу сказать, но если что спрошу)

[petrov]

Ок! Есть сигнал синус частотой 50 Гц с частотой дискретизации 100Гц, передискретизовываем на 150 Гц, где доплер? синус как был 50 Гц так и останется! сдвиг по частоте есть сдвиг по частоте, передискретизация и есть передискретизация. Где связь? Давайте ссылку на авторитетный источник(wikipedia не авторитет) где черным по белому или белым по черному написано, что для моделирования эффекта Доплера достаточно осуществить передискретизацию с определенным коэффициентом

Можно ещё так объяснить. Представьте что сигнал от передатчика к приёмнику передаётся по коаксиальному кабелю, точка съёма сигнала приёмника непрерывно передвигается по кабелю, таким образом непрерывно меняется задержка между передатчиком и приёмником. Дискретно моделируем это линией задержки с отводами, но так как задержка меняется плавно, то необходимо вычиcлять промежуточные дробные задержки, вот вам и передискретизация.

[STAR_IK]

Вот возьмем ваш синус частотой 50 Гц и частотой дискретизации 100Гц, передискретизируем его в 1.5 раза, но результат будем рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100. Тогда получится как-будто на вход АЦП попал синус сдвинутый доплером, при этом частота дискретизации та же самая.

[Kluwert]

Вот возьмем ваш синус частотой 50 Гц и частотой дискретизации 100Гц, передискретизируем его в 1.5 раза, но результат будем рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100. Тогда получится как-будто на вход АЦП попал синус сдвинутый доплером, при этом частота дискретизации та же самая.

Всё правильно, только, как говорится "гладко было на бумаге, да забыли все про баги": ваш способ подойдёт для обработки конечной записи, но тут в любом случае проблем нет. А если у вас работающий в real-time, например, имитатор РЛС-сигнала, как вы интересно будете "рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100"? Т.е. вам на вход валятся отсчёты на 150Гц, вы их дробно прорядили, сымитировав допплер, а дальше что? Ваша система ждёт от вас отсчёты с темпом 150 штук в секунду, а у вас их осталось только 100. Можно конечно после этого провести интерполяцию, только - это ещё одна дополнительная операция и ничего, что вы, между прочим, в 1.5 раза ухудшите разрешение вашей системы по частоте? А если ваша система, например, выполняет высокоточную СДЦ и доплеровское разрешение один из параметров в ТЗ?

[thermit]

Kluwert:
А если у вас работающий в real-time, например, имитатор РЛС-сигнала, как вы интересно будете "рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100"? Т.е. вам на вход валятся отсчёты на 150Гц, вы их дробно прорядили, сымитировав допплер, а дальше что? Ваша система ждёт от вас отсчёты с темпом 150 штук в секунду, а у вас их осталось только 100.

Надо 150, копите 150 и обрабатывайте. Никаких багов/противоречий тут нет. Момент непростой для осмысления, но вполне постижимый.

[Kluwert]

Надо 150, копите 150 и обрабатывайте. Никаких багов/противоречий тут нет. Момент непростой для осмысления, но вполне постижимый.

Огромное спасибо за обалденно осмысленный ответ! Но здесь вроде конференция по ЦОС, а не по философии.

[petrov]

Огромное спасибо за обалденно осмысленный ответ! Но здесь вроде конференция по ЦОС, а не по философии.

Доплер бесконечно длиться не может, цель либо прилетит к вам, либо улетит, либо будет то приближаться, то удаляться, заполняя-опустошая буфер в ограниченных пределах, для моделирования не нужно бесконечной памяти.

[thermit]

Kluwert:
Огромное спасибо за обалденно осмысленный ответ! Но здесь вроде конференция по ЦОС, а не по философии.

Никакой философии и метафизики. Все написанное мной нужно воспринимать буквально. Если вы не знаете как это реализовать именно в вашем случае - готов выслушать конкретные вопросы.
Возможно, отвечу.

[Kluwert]

Доплер бесконечно длиться не может, цель либо прилетит к вам, либо улетит, либо будет то приближаться, то удаляться, заполняя-опустошая буфер в ограниченных пределах, для моделирования не нужно бесконечной памяти.

Браво! Видимо о том, что такое протяжённая цель и что такое рассеяние по доплеру или хотя бы что такое ISAR вы никогда не слышали. Завидую вашей наивности.

[Fat Robot]

Kluwert,

Вы чего хотите доказать? Что для задач СДЦ, ISAR и т.п. метод с изменением частоты отсчетов почему-то не подходит? Так расскажите, не таитесь, какой есть другой хороший метод для общего случая.

Или Вы знанием аббревиатур хотите здесь блестнуть?

Ах, да, размеры буфера... вот "магнитофончик":
http://www.averna.com/solutions/test-instr...ayback/rp-3200/
полоса 150 МГц, время записи-воспроизведения 6 часов. это так, из ширпотреба.

6 часов - достаточная протяженность цели? вспоминатеся начало "звездных войн", где длинная колбаса летит минут 10..

[Ivan55]

Thermit пишет правильно, но немного завуалированно.

Не немного а очень

Thermit пишет правильно.....

Так вот, один из способов такое поведение смоделировать - это оцифровать сигнал с помощью АЦП с одной частотой отсчетов, а потом вывести те же отсчеты на ЦАП уже с другой частотой.

Успехов

Это не передискретизация (c коэфициентом о которой говорит Thermit ), новых отсчетов ниоткуда не берется, а просто изменяется время выборки между отсчетами. Например имеем один период синуса, оцифрованный, на который приходится 10 точек, и эти 10 точек выдаем на ЦАП с разной частотой дискретизации то есть dt между отсчетами меняется, тем самым получаем что мы этот период синуса растягиваем или сжимаем во времени, таким образом меняется длинна волны так называемый эффект Доплера)) Это не совсем та передискретизация (о которой говорил Thermit ) , просто чтоб не запутать остальной народ, передискретизация в цифре это добавление новых отсчетов (разными методами) между имеющимися отсчетами, а тут получается новых отсчетов не ищем, а просто меняем dt между имеющимися

Сообщение отредактировал Ivan55 - Mar 6 2013, 03:53

[Kluwert]

Kluwert,

Ах, да, размеры буфера... вот "магнитофончик":
http://www.averna.com/solutions/test-instr...ayback/rp-3200/
полоса 150 МГц, время записи-воспроизведения 6 часов. это так, из ширпотреба.

К чему вы эту ссылку продемонстрировали? То, что делает этот агрегат делается на плисине и подходящем GNSS-приёмнике, имеющем выход аналогового сигнала (для Глонасса, мы, например, использовали РИРВовский). Ладно, впрочем, дальнейшая дискуссия бессмысленна.

[Fat Robot]

делается на плисине

дискуссия бессмысленна

ок

[thermit]

Честно говоря, не ожидал, что такой несложный вопрос вызовет такое жаркое непонимание в среде крутых профессионалов.

Сообщение отредактировал thermit - Mar 6 2013, 19:53

[Ivan55]

Всем привет!

Есть вопрос) Помимо сдвига доплера существует доплеровское расширение. Как его правильно замоделить? У кого нить есть инфа по этой теме?

[Fat Robot]

Что писали, что не писали...

Частота отсчетов меняется, и полоса сигнала тоже меняется.

[Ivan55]

Что писали, что не писали...

Вы писали про доплеровский сдвиг

Частота отсчетов меняется, и полоса сигнала тоже меняется.

Вот это уже ближе) Как меняется, по какому закону?

[thermit]

от это уже ближе) Как меняется, по какому закону?

По линейному
Надо почитать

[Fat Robot]

Мы писали, мы писали,
Наши пальчики устали

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1142975

здесь случай для сигнала, состоящего из двух синусоид. задача решается аналогично для любого их количества

Ну и википедией, да, не побрезгуйте. Статья, чай, не про войну в Ираке и не про развал СССР.

Вот это уже ближе) Как меняется, по какому закону?

[Ivan55]

По линейному
Надо почитать

Пардон, вы кроме википедии че нить читаете? В прошлый раз вы мне доказывали что там написано про ваш эффект передисретизации! И? там ни слова нет про даже коэффициент который вы писали! Теперь может поищем там слова Доплеровское расширение или Доплеровское распределение? но не сдвиг частоты и изменение длинны волны

[thermit]

Ivan55:
Пардон, вы кроме википедии че нить читаете? В прошлый раз вы мне доказывали...

Да делать мне больше нефиг, как чего-то кому-то доказывать...
В педивикии русским языком написано, что происходит с частотой и по какому закону.
Нужно это прочитать, заменить частоту на ряд произвольных частот упорядоченных по возрастанию, выполнить преобразование частот по формуле и проанализировать результат. Если вы надеетесь на то, что кто-то здесь напишет волшебные слова от которых на вас снизойдет озарение, то это зря...

[Ivan55]

Да делать мне больше нефиг, как чего-то кому-то доказывать...

Можете не доказывать, просто вы сами не знаете, а знали бы сказали и не тыкали бы на формулы 8 класса средней школы, они так... для общего представления

В педивикии русским языком написано, что происходит с частотой и по какому закону.

Написано, происходит ее изменение и все

Нужно это прочитать, заменить частоту на ряд произвольных частот упорядоченных по возрастанию, выполнить преобразование частот по формуле и проанализировать результат.

Это будет просто сдвиг набора частот на F_doppler

Если вы надеетесь на то, что кто-то здесь напишет волшебные слова от которых на вас снизойдет озарение, то это зря...

А давайте не будем писать слова, а вы мне просто покажете график с доплеровским распределением

[Fat Robot]

Это будет просто сдвиг набора частот на F_doppler

Это не так.

Частота каждой спектральной составляющей умножится на коэффициент.

Ivan55, вместо того, чтобы разобраться, Вы воюете. Количество сообщений в этой ветке растет, а прогресса в Вашем понимании не видно.

[Ivan55]

Это не так.

Частота каждой спектральной составляющей умножится на коэффициент.

Вы можете себе представить то что никогда не видели? Вот и я не могу) Че опять за коэффициент раз уж вы говорите "Это не так."

...а прогресса в Вашем понимании не видно.

Как пишете, так и понимается

Ладно без вас разберусь... Толку больше будет

[des00]

Вы можете себе представить то что никогда не видели? Вот и я не могу) Че опять за коэффициент раз уж вы говорите "Это не так."

тут же написана формула, доплеровский сдвиг частоты вещь относительная (разные частотные составляющие сдвигаются на разную величину), потому спектр и дышит от доплера.

[Ivan55]

тут же написана формула, доплеровский сдвиг частоты вещь относительная (разные частотные составляющие сдвигаются на разную величину)

Спасибо, я это знал) но это просто сдвиг... допустим поднесущих (OFDM сигнала) на разные F_doppler потому что частота этих поднесущих разная соответственно и доплер разный. Ну да будет расширение сигнала или сжатие но это просто сдвиг поднесущих на свой F_dopler

...потому спектр и дышит от доплера.

а вот это чем дышит doppler.gaussian функция MATLAB?

[thermit]

Ivan55:
вот это чем дышит doppler.gaussian функция MATLAB?

Почему бы не почитать матлабский хэлп по этой функции? Там все написано предельно ясно.

[Ivan55]

Почему бы не почитать матлабский хэлп по этой функции? Там все написано предельно ясно.

Читал) да и вы почитайте, а то "педивикии... педивикии" по русски

[thermit]

Ivan55:
Читал) да и вы почитайте, а то "педивикии... педивикии" по русски

Плохо сформулированные, дурацкие вопросы здесь задаете вы, а не я. Так что еще более дурацкие советы оставьте при себе. Мне они, один хрен, пофигу.

[Ivan55]

Плохо сформулированные, дурацкие вопросы здесь задаете вы, а не я. Так что еще более дурацкие советы оставьте при себе. Мне они, один хрен, пофигу.

"Помимо сдвига доплера существует доплеровское расширение. Как его правильно замоделить? У кого нить есть инфа по этой теме?" я же изначально спрашивал не про сдвиг а про расширение
"...Теперь может поищем там слова Доплеровское расширение или Доплеровское распределение?" Как еще можно у вас спросить о том что я говорю не про сдвиг частоты с "линейным коэффициентом"?

Поэтому вопросы норм, а вот ответы типо "Тут надо на какююто фигню умножить... а тут какойто коэффициент" я же не экстросекс чтобы ваши мысли угадывать! Если вы тут сидите вести пустые разговоры без конкретных ответов, которые снимают больше половины вопросов, то тогда я вообще не понимаю смысл этого форума

Был задан вопрос, если вы не знаете конкретного ответа, то и не надо писать ерунду и запутывать народ

Спасибо des00, он помоему один тут на этом форуме, который дает норм ответы, против которых не поспоришь

Сообщение отредактировал Ivan55 - Mar 22 2013, 02:13

[petrov]

Скляра почитайте, у него популярно про доплеровское расширение написано. Например оно появляется вследствие движения в среде с отражениями.
В простейшем случае передатчик на самолёте двигается от вертикальной металлической стенки навстречу приёмнику и излучает синус. Таким образом в приёмник приходит два луча один прямой с положительным доплеровским смещением, другой отражённый от стенки с отрицательным. На спектре будет будет два синуса на частотах +-fd относительно частоты исходного синуса, это и есть доплеровское расширение спектра. Т.е. в многолучевом канале у вас будут лучи с различным доплером, каждый моделируется точно так же как и в случае одного луча, если тонкие эффекты не нужны можно только частотный сдвиг моделировать.

[Ivan55]

...Т.е. в многолучевом канале у вас будут лучи с различным доплером, каждый моделируется точно так же как и в случае одного луча, если тонкие эффекты не нужны можно только частотный сдвиг моделировать.

Спасибо за ответ!!! Теперь стало ясно что это) Да мне как раз тонкие эффекты и нужны

Все бы так отвечали на мои "дурацкие" вопросы)

[petrov]

Да мне как раз тонкие эффекты и нужны

Чёта сомневаюсь :)

[Ivan55]

Чёта сомневаюсь

Почему?)) Не курсовую же делаю) для курсовой было бы достатотчно

[des00]

На спектре будет будет два синуса на частотах +-fd относительно частоты исходного синуса, это и есть доплеровское расширение спектра. Т.е. в многолучевом канале у вас будут лучи с различным доплером, каждый моделируется точно так же как и в случае одного луча, если тонкие эффекты не нужны можно только частотный сдвиг моделировать.

я про другое расширение говорил. даже в однолучевом канале, при излучении спектра (ну положим связной канал QPSK) он будет дышать. одна граница, относительно несушки, у него будет сжиматься, другая расширяться.

ЗЫ. Для связных дел, я моделировал доплер с помощью двойной ЧМ. моделировал тактовую и несущие частоты в модуляторе.

[Ivan55]

я про другое расширение говорил. даже в однолучевом канале, при излучении спектра (ну положим связной канал QPSK) он будет дышать. одна граница, относительно несушки, у него будет сжиматься, другая расширяться.

Да это так, не спорю и полностью согласен! Я вас изначально правильно понял!) Просто thermit говорил тоже самое только очень расплывчато, что я из него и пытался вытянуть более конкретно, чтоб не получилось так что мы разговаривали о разных вещах. Да это просто доплеровский сдвиг

ЗЫ. Для связных дел, я моделировал доплер с помощью двойной ЧМ. моделировал тактовую и несущие частоты в модуляторе.

Да это тоже факт, не спорю, я про это уже думал!) Доплеровское расширение можно и так замоделить, так как оно представляет собой ЧМ/ФМ модуляцию... Щас в Скляре покапаюсь, мне необходимо это сделать ближе к реальности закрепленное конкретными фактами

Сообщение отредактировал Ivan55 - Mar 22 2013, 05:19

[KalashKS]

В матлабе доплеровское расширение моделится на уровне эквивалентного низкочатотного канала (например, классом rayleighchan). Для каждого луча генерится комплексный случайный процесс с необходимым спектром, и этот СП умножается на входную реализацию сигнала.

[Ivan55]

В матлабе доплеровское расширение моделится на уровне эквивалентного низкочатотного канала (например, классом rayleighchan). Для каждого луча генерится комплексный случайный процесс с необходимым спектром, и этот СП умножается на входную реализацию сигнала.

Да, там через фильтр гаусса с определенной шириной пропускается случайный процесс а потом умножается на сигнал, тем самым получаем доплеровское расширение, т.е. синус размазывается(расширяется) по частоте. Но как я понял функция rayleighchan моделит только замирания и расширение доплера, доплеровский сдвиг она не осуществляет, его необходимо моделить отдельно через экспоненту

[KalashKS]

Да, там через фильтр гаусса с определенной шириной пропускается случайный процесс а потом умножается на сигнал, тем самым получаем доплеровское расширение, т.е. синус размазывается(расширяется) по частоте. Но как я понял функция rayleighchan моделит только замирания и расширение доплера, доплеровский сдвиг она не осуществляет, его необходимо моделить отдельно через экспоненту

Все так. Только там гауссовский фильтр лишь один из возможных. По умолчанию же задается СПМ Джейкса.

[Ivan55]

Все так. Только там гауссовский фильтр лишь один из возможных. По умолчанию же задается СПМ Джейкса.

Да я знаю) пока с гауссовским фильтром поиграюсь) Щас не совсем могу понять какой задавать его ширину, там пишут че то типо сигма = 1/sqrt(2). Из каких соображений ее правильно выбирать? я думал она как с доплером должна быть связана

Сообщение отредактировал Ivan55 - Mar 22 2013, 09:51

[KalashKS]

Да я знаю) пока с гауссовским фильтром поиграюсь) Щас не совсем могу понять какой задавать его ширину, там пишут че то типо сигма = 1/sqrt(2). Из каких соображений ее правильно выбирать? я думал она как с доплером должна быть связана

Гляньте в стандарте DRM приложение B. http://www.etsi.org/deliver/etsi_es/201900...980v030201p.pdf

[reginil_y]

Да я знаю) пока с гауссовским фильтром поиграюсь) Щас не совсем могу понять какой задавать его ширину, там пишут че то типо сигма = 1/sqrt(2). Из каких соображений ее правильно выбирать? я думал она как с доплером должна быть связана

Здравствуйте Ivan55,

Решил я и свои пять копеек вставить в дискуссию )

По поводу Допплера: Если сигнал узкополосный то все элементы его спектра перетерпят оду и ту же сдвижку (из за Допплера).
Для того чтоб определить эту сдвижку, нужно несущую частоту умножить на коэфициент.
Назовем его "мю"

мю= V(T)*[Pk-P]/(c*norm([Pk-P]))

V=[Vx;Vy] скорость приемника (к примеру).
Pk = [Pkx;Pky] коорденаты передатчика (их может быть несколько)
P=[Px;Py] коорденаты приемника в момент приема сигнала
c - скорость сигнала (допустим равен скорости света)
norm это из Матлаба )

Но если сигнал широкополосный то каждый елемент его спектра перетерпит разные сдвижки. Поэтому каждый елемент спектра
должен быть умножен на соответствующий коэфициент. Какой ? Честно говоря незнаю )
Надеюсь что предложеныый он правильный.
Передискретизацию можно делать не только во временной области но и сразу в частотной. (DFT)

По поводу сигмы .... мне кажется ее нужно выбирать в зависимости от того SNR в котором вы желаете проверить результаты.
То есть SNR вы задаете, сила сигнала у вас есть, следовательно можете посчитать силу шума (сигма)

Сообщение отредактировал reginil_y - Mar 23 2013, 02:55

[Ivan55]

Гляньте в стандарте DRM приложение B. http://www.etsi.org/deliver/etsi_es/201900...980v030201p.pdf

Спасибо, но там оно таблично задано, а я не могу понять как его расчитывают, может его конечно и просто эмпирически выбирают на основе измерений канала) но все равно какая то теория быть должна...
Спасибо за новую версию стандарта, а то у меня 3.1.1

Для того чтоб определить эту сдвижку, нужно несущую частоту умножить на коэфициент.
Назовем его "мю"

мю= V(T)*[Pk-P]/(c*norm([Pk-P]))

V=[Vx;Vy] скорость приемника (к примеру).
Pk = [Pkx;Pky] коорденаты передатчика (их может быть несколько)
P=[Px;Py] коорденаты приемника в момент приема сигнала
c - скорость сигнала (допустим равен скорости света)
norm это из Матлаба )

Не совсем понял наличие там "[Pk-P]" и "norm([Pk-P]" ведь "Для того чтоб определить эту сдвижку" нужно "несущую частоту умножить на коэфициент" который зависит от скорости приемника и передатчика относительно среды и скорости света, расстояние то тут причем? может я чего то не догоняю)

По поводу сигмы .... мне кажется ее нужно выбирать в зависимости от того SNR в котором вы желаете проверить результаты.
То есть SNR вы задаете, сила сигнала у вас есть, следовательно можете посчитать силу шума (сигма)

ОСШ не может быть связано с Доплером(с его распределением) т.е. с сигмой, если так то давайте найдем эту зависимость, я че то не нашел, может плохо искал) ведь шум это случайный процесс который не связан с частотой сигнала, скорее всего там какая то зависимость от колл-ва лучей и их задержки

[reginil_y]

Не совсем понял наличие там "[Pk-P]" и "norm([Pk-P]" ведь "Для того чтоб определить эту сдвижку" нужно "несущую частоту умножить на коэфициент" который зависит от скорости приемника и передатчика относительно среды и скорости света, расстояние то тут причем? может я чего то не догоняю)

Допплер зависит не просто от скорости приемника и передатчика (к примеру если оба будут двигаться с одинаковой скоростью и в одинаковом направлении то никакого допплера не будет). Допплер появится в том случае если приемник и передатчик будут двигаться относительно друг друга со скоростью отличной от нуля.
То есть если радиальное расстояние между ними будет изменяться во времени. В моем примере один (передатчик) стоит на месте а второй (приемник) двигается. По этому относительная скорость (по модулю) в этом случае будет равна
скорости приемника. Не обращайте внимания на расстояния. Это обман зрения ) Сейчас попытаюсь объяснить
К примеру Vy равен нулю. Тогда мю = Vx*(Pkx-Px)/(c*norm(Pk-P))
Что такое (Pkx-Px)/(norm(Pk-P)) ? Это вы сами можете мне сказать...
В любом случае (после того как вы сами себе ответите) видно что мю есть не что инное как проецирование Vx на радиальное направление между приемником и передатчиком с последующим делением на скорость распостранения сигнала в пространстве - в данном примере скорость света. Затем мы умножаем полученный коефициент на несущую и видим то выражение, которое обычно нам показывают когда хотят объяснить что такое Допплер.
В случае если Vy не равно нулю - то оно так же будет проецыроваться на вышеупомянутое радиальное направление (Vy*(Pky-Py)/(c*norm(Pk-P))).

ОСШ не может быть связано с Доплером(с его распределением) т.е. с сигмой, если так то давайте найдем эту зависимость, я че то не нашел, может плохо искал) ведь шум это случайный процесс который не связан с частотой сигнала, скорее всего там какая то зависимость от колл-ва лучей и их задержки

Честно говоря я не понял что сигма это допплер. Я подумал что сигма это дисперсия шума.

Сообщение отредактировал reginil_y - Mar 23 2013, 13:40

[Tano]

Ivan55:
А для чего делать эту передискретизацию? какой смысл она несет? ведь доплеровский сдвиг это сдвиг сигнала по частоте, почему недостаточно просто его сдвинуть по частоте и все.

termit Правильно ответил:
"Достаточно выполнить передискретизацию с соответствующим коэффициентом. "

Передискретизация появляется из-за того, что согласно теории (ОТО или СТО не помню) : на движущемся относительно приёмника передатчике
или отражателе идёт другое время. Которое можно учесть на стороне приёмника изменением времени взятия отсчётов (передискретизацией).
Частотные сдвиги спектральных компонент сигналов лишь следствие "этого другого времени".

[Дмитрий_Б]

Собираюсь смоделировать сдвиг допплера с помощью фильтра в частотной области. Посделовательность следующая:
1. ПФ над блоком отсчетов входного сигнала.
2. Вычисление для каждой частотной составляющей частотного сдвига умножением на (1+скорость движения/скорость света)
3. Интерполяция значения частотных составляющих на позициях ПФ.
4. ОПФ.

Достаточно ли это для корректного моделирования, может чего то упустил?
Если да, то как можно ускорить п. 3?

Если это обычная узкополосная радиотехническая система, то для всех частотных компонент спектра сигнала сдвиг ~одинаков, и равен Vr/лямда, где Vr - радиальная скорость передающего объекта.
Определитесь с допустимой дискретностью сдвига. Если дискретность, равная 1/длительность_обрабатываемого_блока_выборок достаточна, то просто сдвиньте полученный спектр в нужную сторону на нужное число частотных каналов и сделайте ОПФ. При этом нужно, чтобы в пределах сдвига спектральные отсчёты были ~0.
Дискретность частотного сдвига можно уменьшить, если дополнить исходный массив нулевыми выборками до нужного размера - формулу для дискретности см. выше.
Если дискретность не устраивает, то обнулите вторую (комплексно-сопряжённую часть) полученного спектра, и сделайте ОПФ. Полученный компексный сигнал можно умножать на pow(e, j*2*PI*f*t) - функцию частотного сдвига. При необходимости перейти к исходным действительным выборкам, отбросьте мнимую часть выборок комплексного сигнала.

[andyp]

Передискретизация появляется из-за того, что согласно теории (ОТО или СТО не помню)

СТО. ОТО учитывает гравитацию как искривление пространства времени из-за наличия массы.

обсуждение в этой ветке несказанно доставило :-)

по теме - коэффициент кd = (1/(1-v/c)) как правило не сильно влияет на расширение полосы в системах связи, которые узкополосны и в которых приемники-передатчики-отражатели движутся не шибко быстро (до сотен км/ч).

Например в КВ: пусть сдвиг несущей 10 Гц для частоты 10 МГц (что весьма типично), тогда кd = 1 + 1e-6. Соответственно, полоса тоже изменится на миллионную часть (для 3 кГц - что опять же типично) изменение полосы будет равно 0.003 Гц, на что большинство моделей (говорю в частности про ITUшные) предлагает попросту забить и не заморачиваться с передискретизацией. Уширение доплеровского спестра замираний (doppler spread) определяется характером отражения от ионосферы.

В случае УКВ и сотовых систем наблюдается аналогичная картина - сдвиг частоты в единицы гигагерц составляет сотни герц-килогерцы что опять проводит нас к кd = 1 + 1e-6.

[polyakovav]

...ITU предлагает попросту забить и не заморачиваться...

Оптимистично, но это они про узкие полосы А вот, к примеру, для цифрового ТВ забивать уже не рекомендуют:
 NorDig_Unified_ver_2.4.pdf ( 1.85 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 553
3.4.10.9 Performance In Time-Varying Channels
На практике, если в алгоритме приемника коррекции нет, то в городе даже отраженка от проезжающих машин заметно влияет на прием.

[andyp]

Оптимистично, но это они про узкие полосы А вот, к примеру, для цифрового ТВ забивать уже не рекомендуют:
 NorDig_Unified_ver_2.4.pdf ( 1.85 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 553
3.4.10.9 Performance In Time-Varying Channels
На практике, если в алгоритме приемника коррекции нет, то в городе даже отраженка от проезжающих машин заметно влияет на прием.

Попробую сказать понятнее (видимо, непонятно получилось)

Рассмотрим сначала просто движение приемника относительно передатчика -
никто и не говорит, что эффект доплера игнорируется. Я говорил о том, что диспресия, вызванная эффектом доплера (разный частотный сдвиг компонент спектра сигнала и, соответственно, уширение/сужение его спектра) игнорируется. Эффект доплера моделируется просто сдвигом частоты принимаемого сигнала, что, кстати, неявно написано и в Вашей книжке - там обсуждается только doppler shift отдельных лучей, ведь частота несущей много больше полосы сигнала.

Теперь про модели распространения -
Там присутствует Doppler spread, вызванный тем, что сигнал каждого луча представляет собой сумму сигналов от многих, движущихся чуть с разной скоростью относительно приемника отражателей. Средняя скорость движения отражателей и скорость движения приемника-передачика относительно друг друга определяет doppler shift.
Doppler spread моделируется умножением сигнала и перенесенного на частоту doppler shift случайного процесса. Опять же, изменение полосы, и, следовательно, тактовой частоты принимаемого сигнала сигнала, вызванное именно частотной зависимостью доплеровского сдвига, игнорируется. В частотной области на baseband мы наблюдаем свертку спектра сигнала и перенесенного на чаcтоту doppler shift спектра замираний, харакеризующегося doppler spread.

Знаю, что вроде бы диспресия сигнала, вызванная именно эффектом доплера (а не doppler spread), учитывается при моделировании акустических каналов под водой и в радарах (хотя это совсем не моя епархия).

PS То, что я сказал хорошо иллюстрирует эксперимент, предложенный FatRobot - мысленно представьте две частоты, разнесенные на deltaF > N*DopplerSpread. C учетом дисперсии от эффекта доплера увидим на выходе канала две частоты, сдвинутые на DopplerShift с разносом больше или меньше deltaF. Без учета - те же две частоты, сдвинутые на DopplerShift, но с разносом deltaF (это то, что предполагает большинство моделей распространения). Если принимаем во внимание DopplerSpread, то вместо палок, соответствующих синусоидам, увидим две разнесенные и сдвинутые СПМ процесса замираний.

Сообщение отредактировал andyp - May 18 2013, 14:51

[Tano]

to andyp.
"СТО. ОТО учитывает гравитацию как искривление пространства времени из-за наличия массы."
как-то неконкретно по теме...
Прочитайте "Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория". Справочник. под ред. Я. Д. Ширмана.
В издании 1998 года раздел 9.5.1. "Элементы СТО" стр 193.

[andyp]

Ширмана под рукой нет. Про релятивистские эффекты можно и в википедии почитать - википедия. Там про сдвиг из-за тангенциальной составляющей скорости пишут доступно вполне. там же и про СТО написано. ОТО не при делах.

to andyp.
"СТО. ОТО учитывает гравитацию как искривление пространства времени из-за наличия массы."
как-то неконкретно по теме...
Прочитайте "Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория". Справочник. под ред. Я. Д. Ширмана.
В издании 1998 года раздел 9.5.1. "Элементы СТО" стр 193.

[Tano]

"Ширмана под рукой нет"
Помочь ничем не могу.

[andyp]

Ширман или не Ширман, а передискретизация при моделировании эффекта доплера нужна даже и в классических представлениях, о чем и писал выше. Но при медленно движущихся приемнике-передатчике-отражателях и когда полоса сигнала шибко меньше несущей она как бы и не нужна :-).

PS Ширмана, кстати, посмотрел. Был немало удивлен, что там еще и потенциалы гравитационного поля учитываются при рассчете доплеровского сдвига от поперечной составляющей скорости (это действительно фишка из ОТО). спасибо. но это для меня уже высший пилотаж.

[Tano]

Ещё раз перечитал "Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория". Справочник. под ред. Я. Д. Ширмана.
В издании 1998 года стр 156, глава 8,8 "Модуляционные эффекты при вторичном излучении" очень толково и просто описаны трансформации времени и
частот. Рекомендую.