Pulse Shaping Filter, Правильно ли понимаю? Опции

[Politeh]

Здравствуйте!

Хотелось бы узнать работу PSF(Pulse Shaping Filter).

В модеме 8PSK в моём случае используется PSF преподнятый косинус. Не могу точно понять как он работает. В книге К.Феер "Беспроводная цифровая связь" написано, что подавая импульсы на PSF преподнятого косинуса, на выходе получаем отклик - импульсную характеристику. Это понятно, но конкретно в модеме тоже нужно модулировать несущую такими же откликами(импульсной характеристикой), или просто обычные импульсы(NRZ) пропускаем через этот PSF, а потом этим резльтатом модулируем несущие в квадратурных каналах?

Спасибо.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Михаил_K]

Похоже люди не могут договориться как посчитать фильтр.
Предлагаю несложный алгоритм.

1. Вам нужно знать частоту следования символов, назовем ее fs.
2. Выберите количество полных символов, укладывющихся в длине вашего фильтра, исходя из необходимого подавления. Например 32. Назовем его n (для нашего случая n=32, хотя можно и 16, 17, .... и т.д.).
3. Определите необходимую частоту дискретизации (fd) сигнала на выходе вашего фильтра. Причем значение лучше выбирать так, чтобы fd = i*fs, где i - целое число. Очевидно, что i не может быть меньше 4 (Да, здесь я уже чувствую, что сейчас меня будут ругать, говорить, что можно в принципе и 3. В приниципе можно, но не нужно ). А вообще частота дискретизации выбирается из условий, в которые включаются тип АЦП, какой фильтр на выходе ЦАП вы можете сделать, собираетесь ли вы сажать на ПЧ в цифре или нет, ну и т.д. Очевидно, что чем выше частота дискретизации, тем дальше будут отодвинуты алиасы на выходе ЦАП, и тем легче от них отфильтроваться.
4. Определяем число коэффициентов фильтра как произведение k = i * n;
5. Выберите коэффициент скругления, исходя из допустимой максимальной ширины спектра сигнала. При этом учтите, что чем меньше коэффициент скругления, тем уже спектр, то тем больше пик-фактор мощности получаемого сигнала.
6. Запускаем FDATOOL в матлабе, выбираем приподнятый косинус, устанавливаем коэффициент скругления, порядок фильтра. Выбираем нормированную частоту. Устанавливаем полосу пропускания, равную 1/i. Выбираем требуемое окно (хорошие результаты дает окно хэмминга). Жмем кнопку "Desing filter" и... вуаля.... Наслаждаемся результатом.

Подаем на этот фильтр отсчеты цифрового сигнала, не забывая между каждым из них вставить i-1 нулей, и получаем отличный спектр на выходе.

[petrov]

2. Выберите количество полных символов, укладывющихся в длине вашего фильтра, исходя из необходимого подавления. Например 32. Назовем его n (для нашего случая n=32, хотя можно и 16, 17, .... и т.д.).

Полных нет нужды.

3. Определите необходимую частоту дискретизации (fd) сигнала на выходе вашего фильтра. Причем значение лучше выбирать так, чтобы fd = i*fs, где i - целое число. Очевидно, что i не может быть меньше 4 (Да, здесь я уже чувствую, что сейчас меня будут ругать, говорить, что можно в принципе и 3. В приниципе можно, но не нужно ).

Например для коэффициента ската 0.2 по котельникуву будет достаточно 1.2 отсчёта на символ.

5. Выберите коэффициент скругления, исходя из допустимой максимальной ширины спектра сигнала. При этом учтите, что чем меньше коэффициент скругления, тем уже спектр, то тем больше пик-фактор мощности получаемого сигнала.

Надо исходить ещё из того что при меньших коэффициентах скатах сильнее влияет джиттер символьной синхронизации, хуже работают методы синхронизации на основе выделения гармоники символьной, сильнее влияют частотные искажения канала и т. д.

выбираем приподнятый косинус

Наверное всё же корень из приподнятого косинуса, в приподнятом косинусе смысла нету поскольку он разделён между приёмником и передатчиком.

Выбираем требуемое окно (хорошие результаты дает окно хэмминга).

Не забываем что окно портит приподнятый косинус т е вносит межсимвольную интерференцию, а также дополнительно расширяет основной лепесток. Поэтому в коэффициент ската и количество коэффициентов нужно вносить коррективы чтобы расширение и межсимвольные были приемлемыми.

[Михаил_K]

Полных нет нужды.
Например для коэффициента ската 0.2 по котельникуву будет достаточно 1.2 отсчёта на символ.

Дело в том, что дробные значения будет тяжело реализовать аппаратно. Во первых простая полифазная структура не получиться, а во вторых, вы по 0.2 от нуля будете вставлять между цифровыми отсчетами??

Конечно, можно остановиться даже на 2.

Надо исходить ещё из того что при меньших коэффициентах скатах сильнее влияет джиттер символьной синхронизации, хуже работают методы синхронизации на основе выделения гармоники символьной, сильнее влияют частотные искажения канала и т. д.

Как показывает практика, увеличение пик-фактора является куда более значительным злом. Я кстати пользуюсь методами, основанными на выделении гармоники, и никогда проблем связанных с джиттером тактового генератора не сталкивался. Кварцевые генераторые имеют хорошие фазовые шумы (китайское барахло по 10 центов за мешок я конечно же не использую). А вот увеличение требований к линейности выходного усилителя, связанное с увеличением пик-фактора стоит больших денег.

Наверное всё же корень из приподнятого косинуса, в приподнятом косинусе смысла нету поскольку он разделён между приёмником и передатчиком.

Ну это что человек хочет получить. Если сделать передатчик, то да, а если просто фильтрануть сигнал и посмотреть какие межсимвольные получаются.....

Не забываем что окно портит приподнятый косинус т е вносит межсимвольную интерференцию, а также дополнительно расширяет основной лепесток. Поэтому в коэффициент ската и количество коэффициентов нужно вносить коррективы чтобы расширение и межсимвольные были приемлемыми.

Конечно. Но это уже следующая ступень квалификации

[petrov]

Как показывает практика, увеличение пик-фактора является куда более значительным злом. Я кстати пользуюсь методами, основанными на выделении гармоники, и никогда проблем связанных с джиттером тактового генератора не сталкивался. Кварцевые генераторые имеют хорошие фазовые шумы (китайское барахло по 10 центов за мешок я конечно же не использую).

Дело тут не в кварцевом генераторе, пусть он вообще идеальный, просто символьная синхронизация из-за конечного времени усреднения будет иметь джиттер выборки отсчёта, и для меньшего коэффициента ската на приёме точки созвездия будут больший разброс иметь при том же времени усреднения символьного синхронизатора.