восстановление тактовой частоты при двух отчетах на символ, Гуру прошу вашей помощи Опции

[des00]

Добрый день!

На данном форуме в темах про интерполяторы для восстановления тактовой/символьной частоты несколько раз встречал упоминание, что если ошибки вызванные влиянием интерполятора устраивают, то можно восстановить тактовую частоту всего при двух отчетах на символ.

Собрал модель с кубическим интерполятором, действительно приемник цепляется и хорошо держится за фазу частоты передатчика (изменение фазы моделирую интерполятором).

Но меня интересует вот какой вопрос. Промоделированная система это система в которой частоты передатчика и приемника равны, отличаются только их фазы. Будет ли работать такая система если частоты разные? Да частоты будут отличаются не сильно, но тем не менее они разные?
Если частота передатчика ниже частоты приемника, то система будет работать, ошибка будет копиться и рано или поздно будет взят 1 отчет за 2 такта.
Но что будет если частота передатчика будет выше частоты приемника? Ведь NCO в такой системе упирается в верхнюю границу по генерируемой частоте и он не сможет сделать так что бы взять 2 отчета за 1 такт.

Или я не правильно понимаю принцип работы петли по тактовой для системы с интерполятором ?

ЗЫ. Как я понимаю подобная ситуация не возникнет если в системе с интерполятором больше чем 2 отсчета на символ или в системе с ГУНом, который сможет дотянуть частоту.


Спасибо!

[des00]

Всем спасибо за ответы, не все так плохо с моделью %)

Возник у меня еще вот такой вопрос. Где принято ставить приемный RRC фильтр в модемах с интерполятором ?

У меня в железке АЦП работает в домене 4sps, затем интерполятор сбрасывает все на 2sps, за ним стоит RRC фильтр, гарднер и петля. Петля вроде настроена (коэффициенты подобрал в матлабе, проверил в железке переходную рисует верно).

При работе вижу следующую картину если интерполятором в передатчике подобрать такую фазу, что в приемнике mu "колбасится" 0-1 (не то что бы постоянно, но регулярно возникают переходы), то на выходе приемного rrc фильтра иногда видны искажения, при переходе mu из 0-1 и наоборот. Искажения проявляются в виде изменения амплитуды в точках по данным где-то на 10-15%. Если в передатчике поставить RC фильтр с тем же скруглением то данных искажений нет.

модель в матлабе пока предоставить не могу, т.к. не могу поймать в нем данный эффект

Но данный эффект поймал в моделсиме, в котором, для частоты эксперимента, заменил все RTL блоки (с конвейеризацией и т.д.) идеальными, считающими за 0/1 такт. на скриншоте на decoder__idat приходит выход приемного RRC фильтра, декодированные данные лежат в регистре dat_reg. На вейвформе данные имеют размах ~+-70, но отсчет выделенный красным (слева от курсора) равен 50 ти.

Данный эффект мне не понятен, если не сложно просветите ламера %)

Спасибо.

ЗЫ. Может быть это связанно с тем, что стробы с NCO, идущие на декодер, нужно дополнительно задерживать на задержку приемного RRC фильтра, но тогда этот эффект был бы легко наблюдаем в матлабе, что у меня не получилось сделать.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[links]

Возник у меня еще вот такой вопрос. Где принято ставить приемный RRC фильтр в модемах с интерполятором ?


Если в передатчике поставить RC фильтр с тем же скруглением то данных искажений нет.

Лучше поставить схему гарднера (с мягким оцениванием) до RRC фильтра, тогда не будет задержки на длину фильтра и схема будет устойчивее.
У вас используется SQRT RRC? Не понятна последняя фраза, ведь в передатчике такой фильтр должен быть обязательно.

[des00]

Лучше поставить схему гарднера (с мягким оцениванием) до RRC фильтра, тогда не будет задержки на длину фильтра и схема будет устойчивее.

хмм, попробую порыть у незами, но тогда есть 3 вопроса :

1. В моделях у petrov RRC фильтр стоит до гарнднера, правда и до интерполятора и его модемы работают.
2. Если поставить гарднера до RRC фильтра, то куда ставить дробный эквалайзер? Ведь дробный эквалайзер должен стоять после согласованной фильтрации и править сигнал в том числе для цепей выделения тактовой частоты.
3. в этой статье http://www.commsdesign.com/main/9807fe3.htm в разделе Receiver structures for fixed-rate interpolation приведена схема приемника в котором согласованный фильтр стоит после интерполятора

http://i.cmpnet.com/csd/gifs/9807fe17.gif

У вас используется SQRT RRC? Не понятна последняя фраза, ведь в передатчике такой фильтр должен быть обязательно.

я сравниваю два варианта :
1. В передатичке и в приемнике стоят фильтры корень из приподнятого косинуса со скруглением 0.5 (RRC - Root Raised Cosine)
2. В передатичке стоит фильтр приподнятного косинуса со скруглением 0.5 (RC - Raised Cosine) в приемнике фильтра нет.

Спасибо.

[links]

хмм, попробую порыть у незами, но тогда есть 3 вопроса :

1. В моделях у petrov RRC фильтр стоит до гарнднера, правда и до интерполятора и его модемы работают.
2. Если поставить гарднера до RRC фильтра, то куда ставить дробный эквалайзер? Ведь дробный эквалайзер должен стоять после согласованной фильтрации и править сигнал в том числе для цепей выделения тактовой частоты.
3. в этой статье http://www.commsdesign.com/main/9807fe3.htm в разделе Receiver structures for fixed-rate interpolation приведена схема приемника в котором согласованный фильтр стоит после интерполятора

Гарднера можно ставить до и после RRC, но если ставить после, то на схему восстановления тактовой будет влиять задержка фильтра, что уменьшает устойчивость. Правда, если рассогласование тактовых частот передатчка и приёмника небольшое, то схемы работают практически одинаково. У схемы с гарднером до RRC ещё один плюс: короткая обратная связь от детектора к интерполятору лучше ложится на ПЛИС.
Если канал такой, что требуется эквалайзер, то RRC вообще можно не ставить, эквалайзер его заменит. Тоже самое про СФ (если эквалайзер дробный). Что касается гарднера с мягкой оценкой, то эта оценка будет ухудшаться по мере увеличения искажений канала и тогда ничего не остаётся, как оставить его после эквалайзера.

я сравниваю два варианта :
1. В передатичке и в приемнике стоят фильтры корень из приподнятого косинуса со скруглением 0.5 (RRC - Root Raised Cosine)
2. В передатичке стоит фильтр приподнятного косинуса со скруглением 0.5 (RC - Raised Cosine) в приемнике фильтра нет.

Второй вариант - только теоретический. Позволяет убрать межсимволику, но не обеспечивает согласованной фильтрации. Первый делает и то и другое.

[des00]

Спасибо всем за ответы, кое что прояснилось

Второй вариант - только теоретический. Позволяет убрать межсимволику, но не обеспечивает согласованной фильтрации. Первый делает и то и другое.

так и есть, второй вариант был для проверки работы модели интерполятора, когда я перестал логически понимать почему ломается сигнал и стал еще больше идеализировать модель.

Если канал такой, что требуется эквалайзер, то RRC вообще можно не ставить, эквалайзер его заменит. Тоже самое про СФ (если эквалайзер дробный). Что касается гарднера с мягкой оценкой, то эта оценка будет ухудшаться по мере увеличения искажений канала и тогда ничего не остаётся, как оставить его после эквалайзера.

Если я правильно понял в передатчике стоит только RRC, а в приемнике эквалайзер, который при адаптации прикинется RRC и скорректирует искажения? Но ведь в таком случае имеем следующее : на RRC с a=0.5 и 14 ти битных коэффициентах, требуется приемный FIR 23-25 го порядка (это фильтр в домене 2sps), логично предположить что эквалайзер должен быть аналогичного порядка. Но вот весить такой эквалайзер будет много больше чем RRC и эквалайзер 8-12 го порядка, которого достаточно для компенсации искажений в канале в моем случае. Т.е. такой вариант мне не подходит.

Можно и после интерполятора ставить, можно в качестве согласованного фильтра использовать сам эквалайзер, но всёравно до интерполятора должен стоять ФНЧ фильтр, вы ведь осуществляете децимацию а значит должны подавить область верхних частот чтобы небыло спектральных наложений, просто в итоге получается что согласованный фильтр и есть лучший вариант этого ФНЧ

Вы мне говорили что делать согласованный фильтр на адаптивном не есть хорошо, т.к. это требует ресурса и большего динамического диапазона коэффициентов. Но похоже везде есть исключения %)

Тема интересная и познавательная, спасибо за ваши ответы, но все же мы немного отклонились от вопроса в посте #28. Почему при скачках mu из 0->1 и наоборот при передаче единичного символа, импульс на выходе приемного RRC фильтра, стоящего за интерполятором, достаточно сильно искажается. Мне кажется что это происходит из-за того, что этот импульс на входе RRC фильтра получается не найквистовсим/согласованым с ИХ приемного RRC фильтра, потому и возникают искажения. Но тогда не понятно как тогда вообще работают такие модемы. Ведь режим заворота по mu это нормальный режим работы петли с интерполятором. Если для BPSK/QPSK с этим еще можно мириться, то на высоких камах это сделает систему не работоспособной. Все эти рассуждения для системы с интерполятором для 4sps.

[petrov]

Тема интересная и познавательная, спасибо за ваши ответы, но все же мы немного отклонились от вопроса в посте #28. Почему при скачках mu из 0->1 и наоборот при передаче единичного символа, импульс на выходе приемного RRC фильтра, стоящего за интерполятором, достаточно сильно искажается. Мне кажется что это происходит из-за того, что этот импульс на входе RRC фильтра получается не найквистовсим/согласованым с ИХ приемного RRC фильтра, потому и возникают искажения. Но тогда не понятно как тогда вообще работают такие модемы. Ведь режим заворота по mu это нормальный режим работы петли с интерполятором. Если для BPSK/QPSK с этим еще можно мириться, то на высоких камах это сделает систему не работоспособной. Все эти рассуждения для системы с интерполятором для 4sps.

единичного символа - это что означает? Cкачки mu между 0 и 1 нормальное явление, при этом не должно наблюдаться каких-либо искажений, ведь енабл в противоположную сторону скачет.