Проблемы с формированием OFDM Опции

[nomiscusi]

Не так давно столкнулся с проблемой при формировании OFDM сигнала. Суть её в том, что при работе системы на себя, в условиях отсутствия шума и идеальной синхронизации, не удается получить отношение сигнал\шум больше 40 дБ, хотя все как по науке...Двоичные данные отображаются в точки КАМ созвездия, потом через БПФ формируется сигнал OFDM (на нулевой чстоте), добаляется защитный интервал, далее производится перенос на несущую и отбрасывается мнимая часть сигнала...и все...на приеме обратные преобразования...
Как мне кажется суть проблемы в потере ортогональности между каналами, вызванной переносом на несущую частота которой не кратна частоте дискретизации...Ваше мнение?!...

[infinity]

Не так давно столкнулся с проблемой при формировании OFDM сигнала. Суть её в том, что при работе системы на себя, в условиях отсутствия шума и идеальной синхронизации, не удается получить отношение сигнал\шум больше 40 дБ, хотя все как по науке...Двоичные данные отображаются в точки КАМ созвездия, потом через БПФ формируется сигнал OFDM (на нулевой чстоте), добаляется защитный интервал, далее производится перенос на несущую и отбрасывается мнимая часть сигнала...и все...на приеме обратные преобразования...
Как мне кажется суть проблемы в потере ортогональности между каналами, вызванной переносом на несущую частота которой не кратна частоте дискретизации...Ваше мнение?!...

Непонятно, зачем отбрасывается мнимая часть сигнала.
Кратность частоте дискретизации большой роли не играет при превышении Fs>=4*Fv, где Fs- частота нарезки после интерполяции, Fv- верхняя граничная спектра.
Какой шлейф используется, по цифре, либо через аналоговый тракт? Если по цифре, то с большой степенью вероятности ошибка в реализации. Если шлейф по аналогу, то больше 40дБ и не получите из-за аналогового смесителя.

[nomiscusi]

Непонятно, зачем отбрасывается мнимая часть сигнала.
Кратность частоте дискретизации большой роли не играет при превышении Fs>=4*Fv, где Fs- частота нарезки после интерполяции, Fv- верхняя граничная спектра.
Какой шлейф используется, по цифре, либо через аналоговый тракт? Если по цифре, то с большой степенью вероятности ошибка в реализации. Если шлейф по аналогу, то больше 40дБ и не получите из-за аналогового смесителя.

Поясню...все формирование, включая перенос, производится в цифре, программно, результат выводится на звуковую карту. А мнимая часть отбрасывается непосредственно пред этим, так как нас интересует только реальный спектр. Этот метод формирования в литературе упоминется как zero-IF (intermediate frequency) OFDM, но упоминаний о проблеме с ОСШ нигде нет. Имеющиеся в свободном доступе модели в labview или matlab в большинстве случаев пропускают этап переноса частоты и работают с комплексным сигналом. Так что 40 дБ по прежнему большой вопрос...Возможно где то очевидная ошибка...

И как же вы предлагаете компенсирвоать? Дело ведь не в том, что ломается квадратурность I/Q.

Согласен...учитывая что формирование в цифре фактически в идеальных условиях возникает интерференция между подканалами вызвання переносом частоты...причина?...

Я исследовал эту проблему на модели в simulink, и получилось следующее...при передаче только одного канала эффект снижения ОСШ отсутствует...при добавлении каналов он проявляется пропорционально их количеству...Кроме того если посроить распределние ОСШ по подканалам получается перекос в несколько дБ...это вызывает еще большеее недоумение...Может кто модель посмотрит?

[DRUID3]

...Ваше мнение?!...

Так что 40 дБ по прежнему большой вопрос...

А какую " развязку" между бинами Вы ожидали получить при прямоугольном окне БПФ?

Как мне кажется суть проблемы в потере ортогональности между каналами, вызванной переносом на несущую частота которой не кратна частоте дискретизации...

Поясню...все формирование, включая перенос, производится в цифре, программно, результат выводится на звуковую карту. А мнимая часть отбрасывается непосредственно пред этим, так как нас интересует только реальный спектр.

...какой-то набор слов . Мнимая часть "отбрасывается" в любом случае только домножением на комплексно-спряженное. Просто "обнулить" некорректно. Возможно Вы просто как-то отбросили зеркальный канал а не мнимую часть?

Этот метод формирования в литературе упоминется как zero-IF (intermediate frequency) OFDM

Ой... тада он там совсем не такой.

Возможно где то очевидная ошибка...

...здесь...

Я исследовал эту проблему на модели в simulink...

[nomiscusi]

Что касается развязки между бинами, то я вообще не встречал где бы то нибыло метода формирования OFDM с БПФ и окном внутри него, обычно оконные функции накладывают на префикс, для уменьшения внеполосного излучения и пикфактора...

Почему если мнимая часть отбрасыается это некорректо? В книжных примерах делается именно так...а домножение на комплексносопряженное если мне изменят память дает модуль числа в квадрате... сейча у меня перенос осуществляется так: если f(t) это сигнал в комплексной форме, то после переноса это real[ f(t) * (cos(2*pi*Fc)-sin(2*pi*Fc)) ], где Fc - частота несущей...я был уверен что все верно...разве нет?

А zero-If OFDM это что то принципиально иное? Я полагаю это метод формирования сигнала на нулевой частоте с прямым переносом на несущую, без ПЧ...

Вопрос с 40 дБ по-прежнему висит в воздухе

[DRUID3]

Что касается развязки между бинами, то я вообще не встречал где бы то нибыло метода формирования OFDM с БПФ и окном внутри него, обычно оконные функции накладывают на префикс, для уменьшения внеполосного излучения и пикфактора...

Да там все не так просто с окном, согласен...

Почему если мнимая часть отбрасыается это некорректо?

В книжных примерах делается именно так...

Сложить в виде свастики и поджечь... Комплексное число на то и комплексное, что состоит из 2-х ортогональных (т.е. взаимонезависимых) компонентов, но объединенных тем или иным метрическим оператором. И очевидно, что доворачивание комплексного вектора и отбрасывание одного из компонентов - очень разные операции. Во втором случае даже возникает философский вопрос - н..я мы применяли комплексность то?

а домножение на комплексносопряженное если мне изменят память дает модуль числа в квадрате...

Мммм ... "Оно" вектор доворачивает. А по длинне вектор будет конечно "модуль".

сейча у меня перенос осуществляется так: если f(t) это сигнал в комплексной форме, то после переноса это real[ f(t) * (cos(2*pi*Fc)-sin(2*pi*Fc)) ], где Fc - частота несущей...я был уверен что все верно...разве нет?

Это ерунда какая-то... Для начала - Вы там j нигде не потеряли? 2PI это тоже жестко. . Но сам принцип совсем не такой. Вам нужно FFT привести к специальному виду - потому что бины будут по обе стороны от "0"-я и изменят порядок в одной из подветвей на обратный - но не путать с зеркальным. А потом комплексной экспонентой (а не тригонометрической ерундой) переносить на любую соответствующую частоту.

А zero-If OFDM это что то принципиально иное? Я полагаю это метод формирования сигнала на нулевой частоте с прямым переносом на несущую, без ПЧ...

О, да... Но то, что предложили Вы - это не оно...

Вопрос с 40 дБ по-прежнему висит в воздухе

Ну покажите нам всем системы с развязкой в 100 dB и примеры зачем они такие нужны.

[nomiscusi]

Сложить в виде свастики и поджечь... Комплексное число на то и комплексное, что состоит из 2-х ортогональных (т.е. взаимонезависимых) компонентов, но объединенных тем или иным метрическим оператором. И очевидно, что доворачивание комплексного вектора и отбрасывание одного из компонентов - очень разные операции. Во втором случае даже возникает философский вопрос - н..я мы применяли комплексность то?

Очень красочно излагаете, DRUID3:) насчет комплексности обязательно проверю, спасибо за совет...

Это ерунда какая-то... Для начала - Вы там j нигде не потеряли? 2PI это тоже жестко. . Но сам принцип совсем не такой. Вам нужно FFT привести к специальному виду - потому что бины будут по обе стороны от "0"-я и изменят порядок в одной из подветвей на обратный - но не путать с зеркальным. А потом комплексной экспонентой (а не тригонометрической ерундой) переносить на любую соответствующую частоту.

Сознаюсь, потерял мнимую единицу в попыхах,слишком нетепелось ответить, да и fc поделить на частоту дискретизации и n приписать тож забыл почему вы против так называемой тригонометрической ерунды? по сути ведь это таже экспонента...формула Эйлера и все такое...а что касается приведения fft к специальному виду, то сейчас я делаю не совсем так. Например, если длина fft равна 8, а каналов 4, то я расставляю так: [3 4 0 0 0 0 1 2] . А что вы понимаете под обратным порядком, если не он зеркальный...

Ну покажите нам всем системы с развязкой в 100 dB и примеры зачем они такие нужны.

Дело даже не втом существуют ли они и зачем нужны на практике, на данном этапе своей работы я пытаюсь определить есть ли в моей работе какие то очевидные ошибки, ляпы или мелкие каверзы, которые в будущем могут вызвать большие проблемы...и сейчас я вижу перед собой проблему объяснния которой я пока не нашел...надесь разрешить ее с помощью советов компетентных собеседников, коим вы, полагаю, и являетесь...

Сообщение отредактировал nomiscusi - Sep 11 2010, 15:04

[DRUID3]

почему вы против так называемой тригонометрической ерунды? по сути ведь это таже экспонента...формула Эйлера и все такое...

Я не против формулы Эйлера - я против того что Вы тогда написАли!!! И это была явно не упомянутая формула!

Например, если длина fft равна 8, а каналов 4, то я расставляю так: [3 4 0 0 0 0 1 2] .

Да! Все у Вас верно. И делаете Вы как раз так.

А что вы понимаете под обратным порядком, если не он зеркальный...

Зеркальность относительно одного из концов отрезка, а не его середины...

Дело даже не втом существуют ли они и зачем нужны на практике

Они то как раз потому не существуют, что практически не реализуемы. Еще раз - прямоугольное окно, не особо длинный пакет так или иначе выльются в развязку между бинами в не лучше чем 40dB. И это никак в лоб не обойти да и не нужно. Вы какую плотность созвездия собираетесь делать? Чем гуще точки в созвездии тем легче они размываются шумом. Смысл всего этого?

надесь разрешить ее с помощью советов компетентных собеседников, коим вы, полагаю, и являетесь...

От Фастова до самого Бердычева Вы вряд ли найдете настолько же компетентного в OFDM человека...

//--------------------------------

Что касается предложения DRUID3 умножить комплексный сигнал на сопряженный, то я прошу пояснить более подробно, потому что я нигде такого варианта формирования не встретил...

Мы друг-друга явно не понимаем. Говорим на разных ЙОзыГах . Но если Вы используете обычный up/down конвертер на основе комплексной экспоненты - то все верно, все в порядке. Тем более модель наверно чужая.

P.S.: зачем весь этот онанизм с посылкой самому себе через звуковуху wav? Пишите в массив и читайте его же...

[nomiscusi]

Я не против формулы Эйлера - я против того что Вы тогда написАли!!! И это была явно не упомянутая формула!

Согласен, было не совсем Что касается экспоненты, то насколько я знаю ее применяют для того чтобы избежать вызовов тригонометрических функций и вычислять ее значения рекуррентно... это не всегда годится, например на платформах с фиксированной точкой...

Они то как раз потому не существуют, что практически не реализуемы. Еще раз - прямоугольное окно, не особо длинный пакет так или иначе выльются в развязку между бинами в не лучше чем 40dB. И это никак в лоб не обойти да и не нужно. Вы какую плотность созвездия собираетесь делать? Чем гуще точки в созвездии тем легче они размываются шумом. Смысл всего этого?

Уже подозреваю что никакого...сегодня разковырял программный DRM модем, посмотрел как делается вся эта кухня там...получилось что в случае если ПЧ и частота дискретизации кратны, то ОСШ порядка 70 дБ, если отстроиться на сотню герц, получаеются те же 40...вцелом программа написана классно и используются 10 лет почти, так что оснований не доверять ей особых нет...

От Фастова до самого Бердычева Вы вряд ли найдете настолько же компетентного в OFDM человека...

Ездил я как то раз этим маршрутом к родне на Житомирщину...Живописнейшие места...

Мы друг-друга явно не понимаем. Говорим на разных ЙОзыГах . Но если Вы используете обычный up/down конвертер на основе комплексной экспоненты - то все верно, все в порядке. Тем более модель наверно чужая.

Не могу не согласится, налицо недопонимание Предалгаю изложить вашу методу переноса подробнее...моя отражена в моделях и на картинках выложенных выше... модели кстати сказать мои собственные, сегодня полдня лепил

P.S.: зачем весь этот онанизм с посылкой самому себе через звуковуху wav? Пишите в массив и читайте его же...

Это часть большого онанопроекта, поддерживается туча форматов файлов, в том числе wav,его удобнее всего просматривать и редактировать...

Что касается упомянутых в начале поста 40 дБ, то последние эксперименты показали, что бобик помер...тобишь это просто есть и убрать этот простым способом нельзя... При переносе частоты (если она не крастна с частотой дискретизации) нарушается ортогональность поднесущих, что во временной области проявляется в виде небольших краевых искажений в пределах каждого OFDM символа...на простых сигналах, типа пары синусов, этот эффект отсутствует...если построить распределение ОСШ по поднесущим(см модель), можно увидеть что в цетре оно больше на пару дБ чем по краям...

Если есть иные мнения, очень интересно их выслушать...