Акустический модем: пилот сигнал Опции

[Akon]

Всем привет.

Разрабатываю акустический модем, в настоящее время состоящий из ноутбука и разрабатываемого софта. Софт реализует полнодуплексный канал. Выходной сигнал генерируется динамиками ноутбука, входной сигнал записывается микрофоном ноутбука. Естественно, акустическая среда вносит серьезные искажения, поскольку сигнал претерпевает многократные отражения от стен и предметов интерьера.

Сейчас использую базовую OFDM-схему модуляции, в которой каждый бит кодируется двумя несущими: 0 - 1-я несущая, 1 - вторая (соседняя). Никаких фазовых и амплитудных манипуляций нет. Например, имея 16 несущих можем кодировать 8 бит - это канальный символ.

Кадр данных состоит из нескольких символов (~10-30). Для кадровой и в тоже время символьной синхронизации решил использовать пилот-сигнал, предваряющий каждый кадр. Сейчас я использую свою реализацию пилот-сигнала для проводного канала - пилот сигнал состоит из 3-х частей: средняя часть несколько периодов немодулированной несущей, края - эта же несущая но с фазовым сдвигом в Пи. Детектор пилот-сигнала выполняет корреляцию входного сигнала по известному образцу; максимум корреляции будет в последней точки средней части пилот-сигнала. Т.о. выполняется кадровая и символьная синхронизация.

В акустической среде такой сигнал выглядит крайне плохо из-за разрывов фазы. Собственно, вопрос: какой пилот-сигнал может быть хорошим?

Спасибо.

[mvm54]

В акустической среде такой сигнал выглядит крайне плохо из-за разрывов фазы. Собственно, вопрос: какой пилот-сигнал может быть хорошим?

Спасибо.

В акустической среде (как и в других ) вначале надо определиться с размерами стихийных бедствий - размер профиля многолучевости, границы Допплера и точностью определения блока данных на временной оси. Получив профиль многолучевости - как будете с ним бороться: работать по максимальному лучу, суммировать лучи (Rake - приеник), использовать преамбулу для данных и т.д. И под них уже выбирать пилот-сигнал и сигнал для передачи данных.

М-последовательности в качестве пилот-сигнала (синхросигнала) и в звуковом диапазоне давно используются и проблем не создают.
В 1980 году (+/- метр) при сдаче одной темы по модему, во время доклада были включены 2 макета модема в звуковом диапазоне частот (на прием - микрофон, на передачу - динамик). Модем по уровню громкости не мешал комиссии, докладчики не мешали модемам. В модеме использовались М-последовательности 2^10. Модемы работали при с/ш =0,3. Скорости маленькие.

Использовать только преамбулу и постамбулу для определения Допплера в многолучевом канале не рекомендую. Преамбула может декодироваться на одном луче, а постамбула уже на другом. Такая ошибка может все разрушить.

Использовать тон для пилот-сигнала не рекомендую даже для очень хорошего решения - разнесенного приема. Впрочем, модемы использующие тональные сигналы в звуковом диапазоне существуют. Наверное традиция, совместимость, стоимость, образование … или по Х. Хармут «Теория секвентного анализа» стр. 444.