Синхронизация по несущей, ФАПЧ Опции

[Pathfinder]

Задача следующая: есть сигнал с частотной манипуляцией с индексом 1, нужно с помощью петли ФАПЧ засинхронизироваться по боковой составляющей в его спектре. Проблема в том, что эта "палка" вылезает из спектра всего на 15дБ, и при попытке реализовать цифровую ФАПЧ 2-го порядка с фильтром F(z)=1/(z-1)+m, фазовую ошибку колбасит слишком сильно, сужение шумовой полосы петли не дает заметных результатов, зато увеличивает переходный процесс. Может кто реализовывал подобные вещи? есть смысл повышать порядок петли? может есть какие-то другие решения?

[Stanislav]

"Задача следующая: есть сигнал с частотной манипуляцией с индексом 1, нужно с помощью петли ФАПЧ засинхронизироваться по боковой составляющей в его спектре..."

Э-э, простите, может не понял чего... Как совместить название темы с цитатой?



"...Проблема в том, что эта "палка" вылезает из спектра всего на 15дБ, и при попытке реализовать цифровую ФАПЧ 2-го порядка с фильтром F(z)=1/(z-1)+m, фазовую ошибку колбасит слишком сильно, сужение шумовой полосы петли не дает заметных результатов, зато увеличивает переходный процесс. Может кто реализовывал подобные вещи? есть смысл повышать порядок петли? может есть какие-то другие решения?"

Поставьте задачу более корректно: опишите подробно сигнал (лучше аналитически, но можно и привести конкретную реализацию), укажите частоту привязки ФАПЧ, а также для чего это нужно.

[Pathfinder]

Название темы совмещается с цитатой следующим образом:
В целом задача заключается в восстановлении несущей с точностью до фазы сигнала с частотной манипуляцией с индексом модуляции 1 (то-есть девиация частоты=битовая скорость/2). Несущая в таком сигнале подавлена, однако, в спектре есть боковые составляющие на частотах 1/2T где T - битовый период. Как правило, в таких случаях для восстановления несущей ставят две ФАПЧ, синхронизирующиеся по этим компонентам, а несущую получают суммированием и делением пополам полученных боковых составляющих.

Таким образом, задача сводится построению ФАПЧ, синхронизирующейся по некоторой компоненте спектра в присутствии шума и гармонической помехи. Весь вопрос в том, какую архитектуру ФАПЧ выбрать (порядок, тип нелинейновти ФД, и т.п.) для получения стандартного отклонения фазовой ошибки в пределах градуса. Задача вроде типовая, может кто сталкивался.

[Stanislav]

"...В целом задача заключается в восстановлении несущей с точностью до фазы сигнала с частотной манипуляцией с индексом модуляции 1 (то-есть девиация частоты=битовая скорость/2). Несущая в таком сигнале подавлена, однако, в спектре есть боковые составляющие на частотах 1/2T где T - битовый период. Как правило, в таких случаях для восстановления несущей ставят две ФАПЧ, синхронизирующиеся по этим компонентам, а несущую получают суммированием и делением пополам полученных боковых составляющих..."

Простите, но Вы уверены, что именно так как правило делают и что так вообще что-нибудь получится? Такой экзотики я еще не встречал... А как вот это понимать: "...несущую получают суммированием и делением пополам полученных боковых составляющих"??? На самом деле, несущую из такого сигнала выделить можно (ну, например, возвести сигнал в квадрат и затем поделить частоту на 2, только потом фазу определить нужно). Позже приведу более хороший способ, сейчас некогда.

ЗЫ. Параметры сигнала Вы так и не привели...

[Pathfinder]

Эту схему впервые опубликовал Rudi de Buda в IEEE transaction on communication как метод синхронизации (параллельного типа) для сигнала с модуляцией с минимальным частотным сдвигом, с тех пор она есть в большинстве книжек по цифровой связи, и используется как эталон для сравнения альтернативных вариантов. К сожалению, описание везде приводится на уровне структуры, о расчете ФАПЧ ни слова. Я же выбрал эту схему по причине простоты архитектуры, понятно, что есть и более навороченные и устойчивые схемы, например FFSK-типа (метод Ходгарда-Массе), в конце концов, есть демодулятор Витерби с обратной связью по решениям - он вообще оптимальный по критерию МП. Кроме того, эта схема успешно применялась во многих MSK-демодуляторах.

А как вот это понимать: "...несущую получают суммированием и делением пополам полученных боковых составляющих"???

ровно так как написано - восстановленные боковые составляющиие поступают на балансный смеситель, сигнал с его выхода делится по частоте пополам.

На самом деле, несущую из такого сигнала выделить можно (ну, например, возвести сигнал в квадрат и затем поделить частоту на 2, только потом фазу определить нужно).

возведение в квадрат значительно ухудшит и без того плохой сигнал/шум

А какие параметры сигнала интересны? несущую (точнее, - ПЧ) и частоту дискретизации я могу выбрать так как будет удобнее системе синхронизации

[Stanislav]

"...восстановленные боковые составляющиие поступают на балансный смеситель, сигнал с его выхода делится по частоте пополам."

Ага, все-таки перемножение, а не суммирование. Тогда понятно...

Не следует обращать внимание на то, что я написал ранее - все это по поводу фазовой манипуляции. Вроде, и условие прочитал, а вот поди ж ты... А Вы меня не поправили...

Иными словами, Вам нужно восстановить несущие. Для этого Вы используете ФАПЧ.

Думаю, схема синхронного демодулятора (для одной несущей) должна быть такой:



Здесь: УГ - управляемый генератор, РЕГ - регулятор, ФНЧ - оптимальный для формы мод. сигнала фильтр. Если угодно, можно обсудить ее на уровне блоков.

Для выделения ПЧ нужно использовать выходной сигнал УГ. У Вас так же?