адаптивный эквалайзер - сходится или нет? Опции

[vadimuzzz]

накидал модельку линейного эквалайзера в матлабе, он выполнен в арифметике с фикс. точкой и с точночтью до цикла соответствует его описанию на VHDL(и железу). эквалайзер слепой, MMA(multi modulus algorithm), похож на метод Годара. вначале смотрел на коротких интервалах времени (порядка 10 тыс. итераций) и вроде алгоритм сходится, а в железе - не работает. проблема в том, что в железе я могу посмотреть только короткие (порядка 1 тыс. выборок) фреймы с интервалом между фреймами порядка миллиона итераций и процесс как фильтр разваливается, я не вижу, только результат. сгенерил в матлабе 10млн отсчетов, подал на вход, и заметил, что после относительно быстрой начальной подстройки, коэффициенты начинают мееедленно дрейфовать (см. скриншоты). как мне кажется, это из-за целочисл. вычислений и округлений. так ли это и какие элементы наиболее чувствительны к ошибкам округления? сейчас у меня отсчеты 8-битные, коэффициенты 16-битные, сильно увеличивать разрядность не позволят ресурсы. хватит такой точности?
скриншоты,модель в симулинке,генератор отсчетов - в приложении.

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 EQU.mdl.zip ( 12.6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 42
 eye_gen16Q.m.zip ( 343 байт ) Кол-во скачиваний: 28

 

[des00]

накидал модельку линейного эквалайзера в матлабе, он выполнен в арифметике с фикс. точкой и с точночтью до цикла соответствует его описанию на VHDL(и железу). эквалайзер слепой, MMA(multi modulus algorithm), похож на метод Годара. вначале смотрел на коротких интервалах времени (порядка 10 тыс. итераций) и вроде алгоритм сходится, а в железе - не работает. проблема в том, что в железе я могу посмотреть только короткие (порядка 1 тыс. выборок) фреймы с интервалом между фреймами порядка миллиона итераций и процесс как фильтр разваливается, я не вижу, только результат. сгенерил в матлабе 10млн отсчетов, подал на вход, и заметил, что после относительно быстрой начальной подстройки, коэффициенты начинают мееедленно дрейфовать (см. скриншоты). как мне кажется, это из-за целочисл. вычислений и округлений. так ли это и какие элементы наиболее чувствительны к ошибкам округления? сейчас у меня отсчеты 8-битные, коэффициенты 16-битные, сильно увеличивать разрядность не позволят ресурсы. хватит такой точности?
скриншоты,модель в симулинке,генератор отсчетов - в приложении.

Недавно закончил похожий проект, FSE 2sps. Видел абсолютно тоже самое что и у вас. Мучал Матлаб/Моделсим/Железку иногда доходило до битья головой о стену.

Эффект выглядел в точности как

Это не важно сколько раз на символ вычисляются ошибки. Свертка с FIR эквалайзера есть перемножение в частнотной области. Со временем Ваш эквалайзер дрейфует в сторону задирания высоких частот вблизи частоты Найквиста, где обычно при использовании RRC нет вообще полезного сигнала.

Эквалайзер вытаскивал частоты в районе Найквиста (где RRC вырезал все до уровня 70дБ!!!), см рисунок. на этом рисунке развитие эквалайзера в железке на интервале времени порядка 30 минут. Что и главное как эквалайзер что-то находит в этой полосе, так и осталось для меня загадкой, точное объяснение этого эффекта я не нашёл.

В моей реализации причина была в ограничении коэффициентов эквалайзера с фиксированной точкой в диапазоне -2.0/+1.99, когда я расширил рабочий диапазон коэффициентов до -4.0/+3.99 все стало работать нормально. Дополнительно "нарыл" в литературе такой способ стабилизации эквалайзера как утечка. Правда при этом эквалайзер не находит оптимального решения и в зависимости от разного mu влияние утечки на решение эквалайзера разное, тут надо смотреть на допустимую ошибку настройки эквалайзера.

ЗЫ. В моей системе использовались данные/коэффициенты 9 бит, метод вычисления ошибки по решению 9 бит, метод адаптации signed error LMS (хотя пробывал все), аккумуляторы коэффициентов 24 бита, mu = 1/2^12. в рабочей системе оставил утечку с коэффициентом 0.9999997615814208984375

Эскизы прикрепленных изображений

 

[alex_os]

Эффект выглядел в точности как
Эквалайзер вытаскивал частоты в районе Найквиста (где RRC вырезал все до уровня 70дБ!!!), см рисунок. на этом рисунке развитие эквалайзера в железке на интервале времени порядка 30 минут. Что и главное как эквалайзер что-то находит в этой полосе, так и осталось для меня загадкой, точное объяснение этого эффекта я не нашёл.

Немножко белого шума нужно было добавить на вход эквалайзера , тогда бы LMS не уплывал бы фиг знает куда..

[des00]

Немножко белого шума нужно было добавить на вход эквалайзера , тогда бы LMS не уплывал бы фиг знает куда..

хмм, может я что не понимаю но неужели цифрового шума округления не достаточно ? у меня на выходе RRC фильтра было 11 эффективных бит, я усекал их до 9ти + выход эквалайзера был 18 бит, я его усекал до 9 ти бит. И как быть когда канал идёт в принципе малошумящий (кабельное соединение) ? подмешивать шум в приёмнике ?

[petrov]

хмм, может я что не понима...

Я тоже что-то не понимаю. Какие-то ужасы тут рассказывают.

Все развалы в итоге с какими-то ошибками связаны.

[des00]

Все развалы в итоге с какими-то ошибками связаны.

у меня он не разваливался, у меня он находил решение, при котором он вытягивал частоты в районе частоты найквиста, где сигнала, при моем скруглении RRC фильтров не было. При этом функцию коррекции эквалайзер выполнял(убирал искажения в сигнале, минимизируя ошибку по решению).

[alex_os]

у меня он не разваливался, у меня он находил решение, при котором он вытягивал частоты в районе частоты найквиста, где сигнала, при моем скруглении RRC фильтров не было. При этом функцию коррекции эквалайзер выполнял(убирал искажения в сигнале, минимизируя ошибку по решению).

Ну так если корректирует нормально и не разваливается , какая разница вытягиваются вверх верхние частоты (на которых нет ничего ) или нет? Чего на это внимание обращать?

[des00]

Ну так если корректирует нормально и не разваливается , какая разница вытягиваются вверх верхние частоты (на которых нет ничего ) или нет? Чего на это внимание обращать?

Хмм
1. это как-то не правильно
2. это может приводить к тому что эквалайзер, вытягивая верхние частоты, начинает разгонять коэффициенты фильтра, доводя некоторые до насыщения.

[petrov]

Хмм
1. это как-то не правильно
2. это может приводить к тому что эквалайзер, вытягивая верхние частоты, начинает разгонять коэффициенты фильтра, доводя некоторые до насыщения.

ИМХО наши представления о том какую ЧХ должен иметь эквалайзер несколько упрощенные, наблюдал много раз что из-за каких-то изменений в построении эквалайзера, синхронизации, критерии настройки и т. п. ЧХ изменяется и зачастую непонятным образом, но при этом ошибка то минимизируется.