Гуру модемостроения, поделитесь идеей, Создание АПЧ/AFC при большом Adjacent Channel Interference(+) Опции

[des00]

Добрый день уважаемые Гуру!!!

Ищу подходы к реализации системы АПЧ, для связного модема (круглые модуляции), при наличии большого хвоста от соседнего канала. Немного конкретики: скругление 0.15, модем должен работать при наличии соседнего канала с уровнем + 55дБ. Все методы АПЧ что я нашел, для сигналов с модуляцией без добавления преамбулы, привязываются к энергетике по краям спектра, и при наличии хвоста от соседа и более менее хороших расстройках (~5% от полосы) не работают(дают смещенную оценку). Методы с добавлением преамбулы, вкурил не до конца, но как понял они все завязаны на умножении сигнала на свою копию (привет ухудшению SNR) и той же работе по краям спектра.

Может быть прогрессивное человечество придумало что-то еще ?

[alexPec]

Методы с добавлением преамбулы, вкурил не до конца, но как понял они все завязаны на умножении сигнала на свою копию (привет ухудшению SNR) и той же работе по краям спектра.

Может быть прогрессивное человечество придумало что-то еще ?

Умножение имеете ввиду автокорреляцию? Я использовал другой метод - умножение на комплексно-сопряженную копию (оцифровка квадратурная) и вычисление угла поворота вектора (напрямую линейно связан с отстройкой от центральной частоты). Я этот метод прочуствовал. Кстати, скорость оценки какая нужна? Оценивал с усреднением на 10-15 символах, при SNR>10дб, получал точность оценки 1 Гц, при несущей 70 МГц. При SNR>20..25дб можно оценивать на 2-3 символах. Если интересно, могу подробней, с математикой.

PS Правда, я не гуру...

[des00]

Умножение имеете ввиду автокорреляцию? Я использовал другой метод - умножение на комплексно-сопряженную копию (оцифровка квадратурная) и вычисление угла поворота вектора (напрямую линейно связан с отстройкой от центральной частоты). Я этот метод прочуствовал. Кстати, скорость оценки какая нужна? Оценивал с усреднением на 10-15 символах, при SNR>10дб, получал точность оценки 1 Гц, при несущей 70 МГц. При SNR>20..25дб можно оценивать на 2-3 символах. Если интересно, могу подробней, с математикой.

Как я понял учебники, делается как вы говорите. Но не понятно следующее : последовательность нужно еще найти, ведь она занимает небольшую часть передаваемого пакета. АПЧ работает тогда, когда тактовая и фаза по несушке не в захвате. Как найти эту последовательность если там сдвиг ПЧ ну положим на 2% от символьной. Если модем пакетный, то можно по скачок мощности как то использовать, но у меня непрерывный и на вход летит сплошная каша, при хороших расстройках несушки.

Скорость оценки может быть любой, т.к. передача непрерывная и время готовности канала связи большое. Хотелось бы выйти на возможность захвата при SNR ~= 3дБ, точность оценки нужна такая, что бы петля ФАПЧ по фазе несушки захватилась, ширина ее порядка 1КГц.


По алгоритму, если я правильно понял, вы имели в виду тот что на скрине №1 или что на скрине №2 ?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[alexPec]

Как я понял учебники, делается как вы говорите. Но не понятно следующее : последовательность нужно еще найти, ведь она занимает небольшую часть передаваемого пакета. АПЧ работает тогда, когда тактовая и фаза по несушке не в захвате. Как найти эту последовательность если там сдвиг ПЧ ну положим на 2% от символьной. Если модем пакетный, то можно по скачок мощности как то использовать, но у меня непрерывный и на вход летит сплошная каша, при хороших расстройках несушки.

Скорость оценки может быть любой, т.к. передача непрерывная и время готовности канала связи большое. Хотелось бы выйти на возможность захвата при SNR ~= 3дБ, точность оценки нужна такая, что бы петля ФАПЧ по фазе несушки захватилась, ширина ее порядка 1КГц.


По алгоритму, если я правильно понял, вы имели в виду тот что на скрине №1 или что на скрине №2 ?

Да вроде и там и там одно и то же, т.е. берем сигнал и умножаем его на сигнал со сдвигом. Сдвиг на время между началом защитного интервала и тем местом в символе, с которого этот защитный интервал копировали. Т.е. чтоб перемножались "копии" сигнала. В идеале перемножаться будут одинаковые (с той лишь разницей, что к-с) отсчеты. LPF непонятно зачем на первой картинке. На выхлопе перемножителя организуется "скользящая" сумма. Количество отсчетов суммы = количеству отсчетов защитного интервала. При SNR 3 дб тоже будет работать, побольше усреднить и все. НО это точная подстройка. И чтобы подстраивать так нужно знать момент синхронизации. Как раз в момент синхронизации выхватывается значение скользящей суммы. В другое время она бесполезна. Если нет символьной синхронизации, то метод бесполезен. И работает этот метод в диапазоне отстроек от идеальной частоты в пределах от -(половина частотного расстояния между поднесущими) до +(половина частотного расстояния между поднесущими). Если нужна грубая настройка - этот метод не подойдет. Попадались какие то методы грубой оценки частотного сдвига, но я не вникал, не надо было.

[des00]

Если нет символьной синхронизации, то метод бесполезен. И работает этот метод в диапазоне отстроек от идеальной частоты в пределах от -(половина частотного расстояния между поднесущими) до +(половина частотного расстояния между поднесущими).

вот и у меня сложилось такое впечатление что этот метод хорош для работы когда символьная есть %)

Да вроде и там и там одно и то же, т.е. берем сигнал и умножаем его на сигнал со сдвигом.

разница там в том, что один метод слепой, а второй по известной последовательности

[petrov]

Передаём периодически известную последовательность с хорошей АКФ, несколько параллельных фильтров согласованных со сдвигом по частоте на 1/T, где T длина последовательности, на выходе пороги и максимумы, по максимальному фильтру и соседним определяем сдвиг по частоте, методы те же самые что и для определения частоты тона, конечно всё это затратно по вычислительным ресурсам.

[des00]

Передаём периодически известную последовательность с хорошей АКФ, несколько параллельных фильтров согласованных со сдвигом по частоте на 1/T, где T длина последовательности, на выходе пороги и максимумы, по максимальному фильтру и соседним определяем сдвиг по частоте, методы те же самые что и для определения частоты тона, конечно всё это затратно по вычислительным ресурсам.

я правильно понял, вы имели в виду систему вроде той, что в приложении ? Там для простоты взят самый длинный баркер (13 бит), длинна пакета 100 бит, BPSK, на выбор пакет рандомный и с заполнением нулями и всего 3 фильтра. делалось в 2007а

Мда, комплексные фильтры это сильно затратно....

Ну всё зависит от того насколько помеха мощная в полосе полезного сигнала и насколько последовательность длинная, некоррелированная помеха на выходах согласванных фильтров будет размазана как шум, а пик АКФ должен его превышать.

понятно, на коротких последовательностях качественно не сделать.

Прикрепленные файлы

 barker_gen.zip ( 15.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 33

 

[petrov]

я правильно понял, вы имели в виду систему вроде той, что в приложении ? Там для простоты взят самый длинный баркер (13 бит), длинна пакета 100 бит, BPSK, на выбор пакет рандомный и с заполнением нулями и всего 3 фильтра. делалось в 2007а

Сечас нет времени смотреть модель, но думаю там то что имелось ввиду.

Мда, комплексные фильтры это сильно затратно....


понятно, на коротких последовательностях качественно не сделать.

Собственно для надёжной синхронизации в условиях помех выбора особо и нет.

ИМХО у вас ошибка на уровне разработки системы или ТЗ.

И снова все сводиться к банкам фильтров или FFT, определение расстройки с точностью ~3КГц, при полосе 1.86МГц потребует FFT порядка 512.

Откуда такие гигантские сдвиги? При сквозной нестабильности опорных генераторов 20 ppm будет 10 килогерц всего. Если все передатчики будут друг на друга налазить половиной ширины полосы никакой радиосвязи не будет.