Определение частотной отстройки по несущей, алгоритм Опции

[Serg76]

Добрый день.
Необходим эффективный алгоритм (в смысле малой погрешности) определения частотной отстройки по несущей при обработке сигнала в пакетном режиме. Исходными данными являются: сигнал работает в пакетном режиме, т.е. с выключением несущей в паузах (TDMA режим), при этом отстройку необходимо определять в каждом пакете; модуляция QPSK; длина пакета с данными - 500 символов, при этом на каждый символ приходится 2 отсчета тактовой частоты; длина преамбулы - 32 символа; типовое отношение С/Ш - SNR = 8...10 дБ; канал можно в первом приближении считать гауссовским. Спасибо за внимание.

[petrov]

Чем не устраивает feedforward синхронизатор из моих моделей?

[Serg76]

Чем не устраивает feedforward синхронизатор из моих моделей?

Честно говоря, не моделирую в матлабе. Если не затруднит, объясните пожалуйста, принцип работы и какова скорость сходимости Вашего алгоритма?

[bahurin]

Возможно скажу фигню, но мне кажется, что если на один символ всего 2 отсчета, то говорить от частотной отстройке не приходится, т.к. по 2 отсчетам произвести оценку несущей не получится.

[Serg76]

Возможно скажу фигню, но мне кажется, что если на один символ всего 2 отсчета, то говорить от частотной отстройке не приходится, т.к. по 2 отсчетам произвести оценку несущей не получится.

Я говорю не о двух отсчетах всего, а о том, что на каждый символьный интервал приходится по 2 отсчета, а всего таких символьных интервалов в пакете - 500. Т.е., другими словами, у меня уже имеется выделенный пакет, который содержит 500 QPSK символов и задача сводится к тому, чтобы по всем пятистам или по известной преамбуле оценить эту начальную отстройку по частоте.

[petrov]

Честно говоря, не моделирую в матлабе. Если не затруднит, объясните пожалуйста, принцип работы и какова скорость сходимости Вашего алгоритма?

Принцип возведение в 4 степень после символьной синхронизации и фильтрация гармоники несущей, скорость достаточная для ваших условий.

[Serg76]

Принцип возведение в 4 степень после символьной синхронизации и фильтрация гармоники несущей, скорость достаточная для ваших условий.

Сейчас так и делаю и скорость обработки вполне устраивает, но не устраивает, что работать приходится при низких соотношениях С/Ш, а возведение сигнала в четвертую степень влечет за собой неизбежные потери в соотношении С/Ш, которое и без того невысокое. В этом случае зачастую возникают ошибки при оценке несущей.

[petrov]

Сейчас так и делаю и скорость обработки вполне устраивает, но не устраивает, что работать приходится при низких соотношениях С/Ш, а возведение сигнала в четвертую степень влечет за собой неизбежные потери в соотношении С/Ш, которое и без того невысокое. В этом случае зачастую возникают ошибки при оценке несущей.

Всё же посмотрите например эту модельку http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=785491 , работает при Eb/N0=3 dB, только матлаб поставить, всё просто и наглядно.

[Serg76]

Всё же посмотрите например эту модельку http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=785491 , работает при Eb/N0=3 dB, только матлаб поставить, всё просто и наглядно.

ок. спасибо. еще вопрос: есть ли какие-нибудь алгоритмы по оценке несущей по известной преамбуле?

[petrov]

ок. спасибо. еще вопрос: есть ли какие-нибудь алгоритмы по оценке несущей по известной преамбуле?

А всё то же самое, только в степень возводить не надо, т. к. данные в преамбуле известны и за счёт этого мы можем снять модуляцию и усреднить фазу по преамбуле.

[des00]

Всё же посмотрите например эту модельку http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=785491 , работает при Eb/N0=3 dB, только матлаб поставить, всё просто и наглядно.

может быть задам глупый вопрос, судя по названию модели, в ней реализован демодулятор с возведением в степень, если верить учебникам, то не может он работать при SNR 3 дБ %)

В атаче пара файлов про синхру в пакетных модемах

Прикрепленные файлы

 Fcarrierrecovery.pdf ( 298.2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 95
 Ddburstmsynch.pdf ( 789.43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 100

 

[Serg76]

может быть задам глупый вопрос, судя по названию модели, в ней реализован демодулятор с возведением в степень, если верить учебникам, то не может он работать при SNR 3 дБ %)

petrov вроде имел ввиду С/Ш по битам, а Вы, наверное, по символам. спасибо за файлы

Сообщение отредактировал Serg76 - Jul 27 2010, 11:44

[des00]

petrov вроде имел ввиду С/Ш по битам, а Вы, наверное, по символам.

наверное, вот еще нашел в запасниках, форум не дает файл такого размера приатачить %(

[petrov]

может быть задам глупый вопрос, судя по названию модели, в ней реализован демодулятор с возведением в степень, если верить учебникам, то не может он работать при SNR 3 дБ %)

Запустите модель и скажите работает он или нет? %)

[des00]

Запустите модель и скажите работает он или нет? %)

не запускается, а разбираться щас времени нет. Но не могут все учебники ошибаться, возведение в степень разгоняет шум. Если бы это было не так, тогда вот эти ребята не пиарили бы купленную технологию восстановления синхры при низких отношениях SNR = 3-4дБ (на сайте написано 6Дб, но запускали и ниже) %)

[fontp]

не запускается, а разбираться щас времени нет. Но не могут все учебники ошибаться, возведение в степень разгоняет шум. Если бы это было не так, тогда вот эти ребята не пиарили бы купленную технологию восстановления синхры при низких отношениях SNR = 3-4дБ (на сайте написано 6Дб, но запускали и ниже) %)

Так petrov ответил уже:

"А всё то же самое, только в степень возводить не надо, т. к. данные в преамбуле известны и за счёт этого мы можем снять модуляцию и усреднить фазу по преамбуле"


После установления символьной (и фреймовой) синхронизации по известной преамбуле снимается модуляция, а дальше всё как обычно определяется частота и фаза. В смысле обычно - для комплексной синусоиды. Измеряется частота и фаза (через БПФ с интерполяцией, например) без всяких умножений частоты (возведения сигнала в степень)
Восстановление частоты не слепое, а data-driven

[des00]

После установления символьной синхронизации по известной преамбуле снимается модуляция, а дальше всё как обычно определяется частота и фаза. В смысле обычно - для комплексной синусоиды. Измеряется частота и фаза (через БПФ с интерполяцией) без всяких умножений частоты(возведения сигнала в степень)

вопрос был про модель pi/4 dqpsk coherent demodulation feedforward NDA 4-power phase sync, на сколько я понимаю 4-power это возведение в степень %)

[fontp]

вопрос был про модель pi/4 dqpsk coherent demodulation feedforward NDA 4-power phase sync, на сколько я понимаю 4-power это возведение в степень %)

вопрос был, что NDA 4-power phase sync человеку не нравится. Петров ответил: тогда можно без учетверения, если известна преамбула, снять модуляцию, ничего не терять. Конечно, при возведение в степень теряется сигнал/шум, но при снятии модуляции ничего не теряется.
Чтобы снять модуляцию нужно предварительно восстановить символьную синхронизацию и фреймовую (начало кадра TDMA)
Последнее как нибудь корреляцией по той же преамбуле. Для символьной тоже есть feed-forward алгоритмы, не требующие синхронизации несущей. Снять модуляцию - это умножить на последовательность комплексно-сопряженных значений преамбулы. В точках выборки останется чистая комплексная экспонента...

Точность только будет ограничена длиною преамбулы. Для 32-64 символа работает. Если известных бит 8 (одно cdw) - не очень))
И сама преамбула должна быть с хорошими корреляционными свойствами, типа М-последовательности или псевдослучайной, чтобы по ней все синхронизации ловить - сначала фреймовую, потом символьную, потом несущую

PS. То есть всегда есть два варианта - либо с энергетическими потерями в слепую учетверением, либо без энергетических потерь но по известным данным преамбулы (постамбулы). По известным данным короче

[des00]

вопрос был, что NDA 4-power phase sync человеку не нравится.

мой вопрос был не про это, жаль что мы с вами читаем тему по разному %(

Чтобы снять модуляцию ......

спасибо за разъяснение %)

PS. То есть всегда есть два варианта - либо с энергетическими потерями в слепую учетверением, либо без энергетических потерь но по известным данным преамбулы (постамбулы). По известным данным короче

Есть еще третий вариант, использовать пилот тон подмешанный ортогонально к данным, смотрите у модесата

[Serg76]

вопрос был, что NDA 4-power phase sync человеку не нравится. Петров ответил: тогда можно без учетверения, если известна преамбула, снять модуляцию, ничего не терять. Конечно, при возведение в степень теряется сигнал/шум, но при снятии модуляции ничего не теряется.
Чтобы снять модуляцию нужно предварительно восстановить символьную синхронизацию и фреймовую (начало кадра TDMA)
Последнее как нибудь корреляцией по той же преамбуле. Для символьной тоже есть feed-forward алгоритмы, не требующие синхронизации несущей. Снять модуляцию - это умножить на последовательность комплексно-сопряженных значений преамбулы. В точках выборки останется чистая комплексная экспонента...

Точность только будет ограничена длиною преамбулы. Для 32-64 символа работает. Если известных бит 8 (одно cdw) - не очень))
И сама преамбула должна быть с хорошими корреляционными свойствами, типа М-последовательности или псевдослучайной, чтобы по ней все синхронизации ловить - сначала фреймовую, потом символьную, потом несущую

PS. То есть всегда есть два варианта - либо с энергетическими потерями в слепую учетверением, либо без энергетических потерь но по известным данным преамбулы (постамбулы). По известным данным короче

спасибо за исчерпывающий ответ, обязательно проработаю. все синхронизации отлично отрабатывают по преамбуле, осталось только устранить ошибку по частотной отстройке.

[fontp]

Есть еще третий вариант, использовать пилот тон подмешанный ортогонально к данным, смотрите у модесата

Понятно, что, вообще говоря, есть и другие варианты.
Обратный канал вообще может синхронизироваться принудительно, на системном уровне, сигналом прямого. Как в стандарте DVB-RCS
Мы обсуждали синхронизацию несущей по самому сигналу. Ситуация самая распространённая для TDMA, когда модулятор готовый, например, покупной, а к нему нужно приделать демодулятор. Тогда ничего туда внешнего не вставляется

мой вопрос был не про это, жаль что мы с вами читаем тему по разному %(

Ваш вопрос относился к конкретной модели в матлабе?
Так это не было темой топика. Темой было что делать, если слепое учетверение не работает

не запускается, а разбираться щас времени нет. Но не могут все учебники ошибаться, возведение в степень разгоняет шум. Если бы это было не так, тогда вот эти ребята не пиарили бы купленную технологию восстановления синхры при низких отношениях SNR = 3-4дБ (на сайте написано 6Дб, но запускали и ниже) %)

Слепое возведение в степень конечно резко "разгоняет шум", кто же спорит. Только накопление наоборот шум сгоняет.
При Eb/No = 3 дб учетверение (не чистое, а как по науке Viterbi&Viterbi с нелинейным взвешиванием по амплитуде) тоже отлично работает с QPSK, только размер блока оценки должен быть увеличен до нескольких тысяч символов, что для пакетов TDMA обычно просто неприемлемо,
размер пакета обычно меньше того. Схема начинает совсем разваливаться только где-то при Eb/No < 1 дб. Там уже не просто растёт шумовая ошибка, но с малой вероятностью появляются отказы - большие ничем не ограниченые ошибки. Которые основоположники называют "слипаниями".
Во всяком случае у меня при моделировании слепого V&V сигнала QPSK c Eb/No =2 дб и размере блока 4096 ещё работало, не "слиплось"