эквалайзер и tanlock loop, особенности совместной работы Опции

[des00]

Добрый день!

Наткнулся я тут на один интересный эффект. Имеем модель демодулятора : Гарднер по тактовой, Tanlock по несущей, TSE LMS эквалайзер для простоты реализации. Модель в приложении.

В модели ошибка для петель по несушке и эквалайзеру вычисляется одним и тем же блоком. В том смысле что жесткое решение по символу для обоих петель общее. Видно занятный эффект : созвездие на выходе эквалайзера стоит, но на его входе крутится, эффект пропадает если отключить адаптацию эквалайзера. Если посмотреть на коэффициенты эквалайзера то видно что фазу крутит именно он за счет центрального коэффициента.

Самое интересное, что амплитуда вращения созвездия на входе эквалайзера по мере продолжительности работы увеличивается и эффект не пропадает даже при сильном заужении петли по эквалайзеру(было 1/2^8, проверял до 1/2^14). Для случая когда частотная расстройка фиксирована и резкой смены частоты, отрабатывают и эквалайзер и петля, но потом эквалайзер быстро возвращается в исходное состояние 0 0 0 0 1 0 0 0. Но если частотная расстройка переменная, то эквалайзер все равно уходит, почему не понятно %(

Понятно что т.к. петли работают с одного детектора ошибки то они начинают бороться друг с другом. Но не понятно другое, почему петля по несушке, будучи более широкой отрабатывает ошибку по частоте, но не отрабатывает ошибку по фазе и этим занимается эквалайзер? Почему амплитуда вращения созвездия на входе эквалайзера увеличивается?

Если же поставить TSE эквалайзер после петли по несушке, то все хорошо работает. Но в этом случае петля по несушке работает по более плохому сигналу, да и как же тогда работают демодуляторы с FSE эквалайзером ?

Может быть у кого то есть ответы на мои вопросы %)

Спасибо.

Прикрепленные файлы

 qpsk_tanlock_gardner_tse_r14.zip ( 21.45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 85

 

[petrov]

Всё проще оказалось, ошибка в симулинковском блоке сдвига частоты с внешним входом, на выходе получался нарастающий сдвиг частоты. Если вручную сделать подобный блок, то такая совместная схема эквалайзера и фазовой синхронизации работает нормально. des00, в железе что-то другое у вас...

[des00]

Всё проще оказалось, ошибка в симулинковском блоке сдвига частоты с внешним входом, на выходе получался нарастающий сдвиг частоты. Если вручную сделать подобный блок, то такая совместная схема эквалайзера и фазовой синхронизации работает нормально. des00, в железе что-то другое у вас...

хмм, очень интересно, сей факт в железе мне точно не приснился, все модемщики с отдела его видели и объяснить не могли. Какая именно схема работает? Годдард + tanlock или DD + tanlock?

Не могли бы вы модельку выложить ?

ЗЫ. я использую матлаб 2007а, надо проверить есть ли в нем сей баг.

[petrov]

Какая именно схема работает? Годдард + tanlock или DD + tanlock?

Не могли бы вы модельку выложить ?

Да выкладывать собственно нечего, прикрутите свой DDS вместо симулинковского сдвига частоты, все схемы работают устойчиво, центральный коэффициент качается но ни к каким негативным последствиям это не приводит.

[des00]

центральный коэффициент качается но ни к каким негативным последствиям это не приводит.

Вот именно это и странно, т.е. в состоянии покоя эквалайзер гоняется за фазой. Гуру модемостроители утверждают что это не правильно, не должен эквалайзер при статическом канале так себя вести %)

[petrov]

Вот именно это и странно, т.е. в состоянии покоя эквалайзер гоняется за фазой. Гуру модемостроители утверждают что это не правильно, не должен эквалайзер при статическом канале так себя вести %)

Вполне ожидаемое явление, можно подобрать коэффициенты петель такие, что это будет практически незаметно.

[des00]

Вполне ожидаемое явление, можно подобрать коэффициенты петель такие, что это будет практически незаметно.

На длительных интервалах наблюдения (в матлабе ждать замучаешься %)) это заметно.

Он не гоняется. Он медленно дрейфует.

Ну можно и так сказать, на полосе 11МГц, созвездие на входе эквалайзера вращается против часовой стрелки со скоростью пара оборотов за ~6 минут. Когда ставишь эквалайзер за петлями, такого дрейфа нет. Что то же является причиной возникновения этого дрейфа?

[petrov]

На длительных интервалах наблюдения (в матлабе ждать замучаешься %)) это заметно. Ну можно и так сказать, на полосе 11МГц, созвездие на входе эквалайзера вращается против часовой стрелки со скоростью пара оборотов за ~6 минут.

В модели не видно такого поведения, покачивание происходит в ограниченном секторе и он не увеличивается.

Что то же является причиной возникновения этого дрейфа?

Ошибка слежения ФАПЧ, чем меньше меньше ошибка и mu тем меньше амплитуда качания на входе эквалайзера.

[Oldring]

Ошибка слежения ФАПЧ, чем меньше меньше ошибка и mu тем меньше амплитуда качания на входе эквалайзера.

У контура в нуле один нуль и два полюса. В остатке - один полюс в нуле. В точной арифметике статическая ошибка равна нулю вне зависимости от mu и параметров фильтров.

[petrov]

В точной арифметике статическая ошибка равна нулю вне зависимости от mu и параметров фильтров.

Там в модели синусоидальной воздействие и соответственно есть ошибка слежения, она второй контур и раскачивает, можно эквалайзер заменить на ФАПЧ 1-го порядка, и точно такое же поведение будет наблюдаться. Но схема в разнос не идёт, ничему это мешать не должно вроде бы.

[Oldring]

Там в модели синусоидальной воздействие и соответственно есть ошибка слежения, она второй контур и раскачивает, можно эквалайзер заменить на ФАПЧ 1-го порядка, и точно такое же поведение будет наблюдаться. Но схема в разнос не идёт, ничему это мешать не должно вроде бы.

Всё верно, каков бы ни стоял ФАПЧ перед эквалайзером, на его выходе ошибка компенсации фазы не может оказаться нулевой во всём частотном диапазоне. Поэтому, если при этом эквалайзер постоянно подстраивается - он неизбежно будет отрабатывать эту остаточную ошибку. Я же писал о том, что в статике там полюс в нуле у контура компенсации фазы, поэтому ошибка в статике нулевая в точной арифметике. Поэтому, наблюдаемый медленный дрейф неизбежно связан с погрешностями арифметики.

И до тех пор, пока эквалайзер содержит дифференциатор, то есть нуль в нуле, скольжение большого контура неизбежно.

В этом всём более интересна не фаза, а символьная синхронизация. В принципе, возможна ситуация, когда при нестационарном канале пик эквалайзера будет дрейфовать вбок, несмотря на то, что гарднер стоит перед эквалайзером. В отличие от фазы коэффициентов, смещение тапов эквалайзера может и переполниться.

[petrov]

Oldring, как проще всего в данной модели дрейф продемонстрировать?

[Oldring]

Oldring, как проще всего в данной модели дрейф продемонстрировать?

Прибавить к ошибке на входе фильтра компенсатора контура фазового слежения phase_offset_loop_filter1 ненулевую константу. Одна десятая смещает фазу на 6 градусов, при этом констелляция на входе эквалайзера начинает быстро вращаться. Меньшие смещения пропорционально меньше смещают точку равновесия ошибки фазы, и при этом скольжение эквалайзера оказывается пропорционально медленнее. Так что при одном обороте за миллиард отсчетов ошибка фазы должна быть пренебрежимо малой.

[petrov]

Прибавить к ошибке на входе фильтра компенсатора контура фазового слежения phase_offset_loop_filter1 ненулевую константу. Одна десятая смещает фазу на 6 градусов, при этом констелляция на входе эквалайзера начинает быстро вращаться. Меньшие смещения пропорционально меньше смещают точку равновесия ошибки фазы, и при этом скольжение эквалайзера оказывается пропорционально медленнее. Так что при одном обороте за миллиард отсчетов ошибка фазы должна быть пренебрежимо малой.

Угу вижу, т. е. если к ближайшему четному округлять то постоянного дрейфа в одну сторону не будет?