Демодуляция QAM Опции

[_Anatoliy]

Коллеги,посоветуйте с чего начать,в этих делах пока новичёк.
Как я понимаю, для демодуляции QAM нужно восстановить частоту несущей и частоту символов.Порыскав по сети нашёл несколько алгоритмов восстановления частоты несущей,в основном везде предлагается умножать текущий символьный отсчёт на предыдущий и результат пропустить через полосовой фильтр.Попробовал в матлабе,получилось,но уж сильно зашумлённый данными синус получается после умножения,для качественной фильтрации нужно ставить FIR с не менее 4096 тапов,а то и больше.Может есть какие другие алгоритмы для выделения этих частот?

[Михаил_K]

Коллеги,посоветуйте с чего начать,в этих делах пока новичёк.
Как я понимаю, для демодуляции QAM нужно восстановить частоту несущей и частоту символов.Порыскав по сети нашёл несколько алгоритмов восстановления частоты несущей,в основном везде предлагается умножать текущий символьный отсчёт на предыдущий и результат пропустить через полосовой фильтр.Попробовал в матлабе,получилось,но уж сильно зашумлённый данными синус получается после умножения,для качественной фильтрации нужно ставить FIR с не менее 4096 тапов,а то и больше.Может есть какие другие алгоритмы для выделения этих частот?

Какой имеено сигнал предполагается демодулировать. QAM16 или QAM256?

[_Anatoliy]

Какой имеено сигнал предполагается демодулировать. QAM16 или QAM256?

От QPSK до QAM256 java script:emoticon(';)', 'smid_29')

[Михаил_K]

От QPSK до QAM256 java script:emoticon(';)', 'smid_29')

Тогда попробуйте схему по решению.

[_Anatoliy]

Тогда попробуйте схему по решению.

Михаил,извините но что значит по решению?
Я не зря написал в корневом посте "Коллеги,посоветуйте с чего начать,в этих делах пока новичёк."

Даже нужно, форум для этого и существует.

Спасибо!

Первый вопрос по модели qam_fb_gardner_symbol_farrow_sync_fb_phase_sync_agc_2007_06_18.mdl

Для подстройки символьной скорости у Вас используется Gardner timing error detector. Как я понял это требует "вылавливания на приёмной стороне" периодической последовательности +- 1. В случае М-арных сигналов создаётся впечатление что такую последовательность нужно периодически вставлять в поток на передающей стороне. Так ли это?

[petrov]

Первый вопрос по модели qam_fb_gardner_symbol_farrow_sync_fb_phase_sync_agc_2007_06_18.mdl

Для подстройки символьной скорости у Вас используется Gardner timing error detector. Как я понял это требует "вылавливания на приёмной стороне" периодической последовательности +- 1. В случае М-арных сигналов создаётся впечатление что такую последовательность нужно периодически вставлять в поток на передающей стороне. Так ли это?

Не так. Требуется равновероятность точек созвездия на интервале усреднения и коэффициент ската фильтра корень из приподнятого косинуса больше 0.2.

[_Anatoliy]

Не так. Требуется равновероятность точек созвездия на интервале усреднения и коэффициент ската фильтра корень из приподнятого косинуса больше 0.2.

Спасибо!
В дальнейшем Вам удобно здесь общаться или можно в почту?

[petrov]

За какое время (количество символов) происходит символьная синхронизация(скажем при заданном Eb/N0 и заданном символьном рассогласовании)?

Это определяется коэффициентами передачи интегрирующего и пропорционального звена в ФАПЧ, у Незами посмотрите этот вопрос кратенько рассматривается, это теория автоматического управления в чистом виде.

Чем вызвано применение символьной задержки по сигналу ошибки,а не подстройка ГУНТ?

Не понял вопроса.

[_Anatoliy]

Это определяется коэффициентами передачи интегрирующего и пропорционального звена в ФАПЧ, у Незами посмотрите этот вопрос кратенько рассматривается, это теория автоматического управления в чистом виде.
Не понял вопроса.

Можно генератор импульсов символьной синхронизации фапчем подстраивать под частоту символов.А у Вас применяется Farrow_interpolator у Незами тоже его нашёл.Чем такой способ лучше?

[petrov]

Можно генератор импульсов символьной синхронизации фапчем подстраивать под частоту символов.А у Вас применяется Farrow_interpolator у Незами тоже его нашёл.Чем такой способ лучше?

Там и подстраивается генератор импульсов плюс дробная часть с NCO используется в интерполяторе фарроу для точного вычисления символа, иначе отсчёт с выхода согласованного фильтра брался бы с точностью до частоты дискретизации и не попадал бы в максимум раскрытия глазка.

[_Anatoliy]

Там и подстраивается генератор импульсов плюс дробная часть с NCO используется в интерполяторе фарроу для точного вычисления символа, иначе отсчёт с выхода согласованного фильтра брался бы с точностью до частоты дискретизации и не попадал бы в максимум раскрытия глазка.

Я правильно понял - NCO подстраивается под символьную частоту, а интерполятор обеспечивает нулевой фазовый сдвиг(попадание в максимум раскрытия глазка)?

Но у Вас на выходе фазового детектора стоит интегратор,значит NCO и так будет подстроен с точностью до фазы(т.е. в установившемся режиме разность фаз будет равна нулю и без интерполятора)?

Понял,спасибо.

[petrov]

Я правильно понял - NCO подстраивается под символьную частоту, а интерполятор обеспечивает нулевой фазовый сдвиг(попадание в максимум раскрытия глазка)?

Но у Вас на выходе фазового детектора стоит интегратор,значит NCO и так будет подстроен с точностью до фазы(т.е. в установившемся режиме разность фаз будет равна нулю и без интерполятора)?

Без интерполятора не будет в общем случае. Опорные генераторы в приёмнике и передатчике никак не синхронизированы ни по частоте ни по фазе, нет гарантии что в приёмнике отсчёт попадёт в максимум глазка, без интерполятора фапч будет брать ближайший возможный отчёт, но будет оставаться временная ошибка в наихудшем случае, до половины периода дискретизации.

[_Anatoliy]

Без интерполятора не будет в общем случае. Опорные генераторы в приёмнике и передатчике никак не синхронизированы ни по частоте ни по фазе, нет гарантии что в приёмнике отсчёт попадёт в максимум глазка, без интерполятора фапч будет брать ближайший возможный отчёт, но будет оставаться временная ошибка в наихудшем случае, до половины периода дискретизации.

Понятно.Я как раз думал что у Вас происходит подстройка опорного генератора приёмника под генератор передатчика по частоте и фазе.Теперь вижу что это не так.
А всё таки,нельзя ли как то подстроить генератор приёмника?Не упростит ли это задачу?

[Михаил_K]

Понятно.Я как раз думал что у Вас происходит подстройка опорного генератора приёмника под генератор передатчика по частоте и фазе.Теперь вижу что это не так.
А всё таки,нельзя ли как то подстроить генератор приёмника?Не упростит ли это задачу?

Если предполагается прием сигнала на определенной тактовой частоте, то для АЦП хорошо подходит кварцевый гун, который и подстраивается. У меня во всех модемах на фиксированную скорость так сделано. Соотвественно не нужно делать интерполятор, который отъедает приличный кусок ПЛИСа.

[_Anatoliy]

Если предполагается прием сигнала на определенной тактовой частоте, то для АЦП хорошо подходит кварцевый гун, который и подстраивается. У меня во всех модемах на фиксированную скорость так сделано. Соотвественно не нужно делать интерполятор, который отъедает приличный кусок ПЛИСа.

Вот-вот,и я об этом же подумал.

Только как нормально выделить несущую и символьную тактовую?

У Незами всё вроде красиво получается,я попробовал в матлабе модель по рисунку 7-3 для QAM-16. Работает,выделяет ошибку несущей,но почемуто не точно,даёт ошибку в пределах +- 1,5 Гц, как ни бился уменьшить её не получилось.Да и для QAM-256 возводить отсчёты в 256-ю степень мало приятного...

Смотря что понимать под упрощением. Так ведь можно модем в аналоге реализовать без FPGA и сигнальных процессоров. Дополнительные ГУН, ЦАП, обвязка, разводка печатной платы, отладка всего этого хозяйства вместо простого, сразу работающего, математического алгоритма это упрощение? И не будет это стоить дешевле. В серьёзном модеме интерполятор символьной синхронизации занимает незначительную часть вычислительных ресурсов. Современные средства ЦОС позволяют сделать всё в цифре не понимаю зачем нужно делать шаг назад.

Спасибо! Я Вас понял.

[petrov]

У Незами всё вроде красиво получается,я попробовал в матлабе модель по рисунку 7-3 для QAM-16. Работает,выделяет ошибку несущей,но почемуто не точно,даёт ошибку в пределах +- 1,5 Гц, как ни бился уменьшить её не получилось.Да и для QAM-256 возводить отсчёты в 256-ю степень мало приятного...

У Незами как раз и написано что для QAM это плохой алгоритм, для фазовой синхронизации используйте ФАПЧ управляемую разностью между аргументом решения и аргументом принимаемого вектора. Для плотных созвездий будет маленькая полоса захвата:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=45021

У вас кстати модуляция непрерывная или пакетная?

[_Anatoliy]

У Незами как раз и написано что для QAM это плохой алгоритм, для фазовой синхронизации используйте ФАПЧ управляемую разностью между аргументом решения и аргументом принимаемого вектора. Для плотных созвездий будет маленькая полоса захвата:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=45021

У вас кстати модуляция непрерывная или пакетная?

Спасибо за ссылку!Модуляция у меня будет непрерывная.

Скажите,а Ваша модель сильно изменится для QAM-256 или косметически?

[petrov]

Спасибо за ссылку!Модуляция у меня будет непрерывная.

Скажите,а Ваша модель сильно изменится для QAM-256 или косметически?

Ну на QAM256 переделать ничего не стоит, только это не готовый модем а просто пояснение некоторых принципов.

[_Anatoliy]

Ну на QAM256 переделать ничего не стоит, только это не готовый модем а просто пояснение некоторых принципов.

Да,конечно.Очень интересно на Вашей модели разбираться с принципом работы,ещё раз спасибо!

А Вы не пробовали уменьшить количество отсчётов на символ(до 4)?Я пока не настолько хорошо разобрался в модели.Просто у меня ожидается битрейт 200...300mbps.

[petrov]

Да,конечно.Очень интересно на Вашей модели разбираться с принципом работы,ещё раз спасибо!

А Вы не пробовали уменьшить количество отсчётов на символ(до 4)?Я пока не настолько хорошо разобрался в модели.Просто у меня ожидается битрейт 200...300mbps.

Можно частоту дискретизации уменьшить вплоть до минимально необходимой по котельникову. Интерполятору фарроу необходима передискретизация примерно больше 4.5 отсчётов на символ, зависит от требуемой точности, тогда придётся полифазным фильтром увеличить количество отсчётов необходимое для нормальной работы интерполятора фарроу, всё это ессно делается без увеличения тактовой частоты в FPGA.

[_Anatoliy]

Можно частоту дискретизации уменьшить вплоть до минимально необходимой по котельникову. Интерполятору фарроу необходима передискретизация примерно больше 4.5 отсчётов на символ, зависит от требуемой точности, тогда придётся полифазным фильтром увеличить количество отсчётов необходимое для нормальной работы интерполятора фарроу, всё это ессно делается без увеличения тактовой частоты в FPGA.

Александр,а можно немного подробнее об этом?Я упёрся в эту проблему,не получается сделать в FPGA интерполятор Фарроу при Ftakt = 8*Fsymb,слишком высокая частота тактов. А 4 такта на символ не нравится,проверял.Как это можно обойти?Мне очень понравилось Ваше"всё это ессно делается без увеличения тактовой частоты в FPGA".
Допустим,после полифазного интерполятора c R=2 есть две шины данных,одна с основными отсчётами,другая с интерполированными.Обе шины тактируются клоком Ftakt = 4*Fsymb.Можно эти шины как-то завести в Фарроу чтобы он тоже работал с Ftakt = 4*Fsymb,но при этом вёл себя так,как будто работает с Ftakt = 8*Fsymb?