синхронизация OFDM Опции

[lena1512]

Доброго времени суток!
Пытаюсь осуществить синхронизацию OFDM-сигнала.
Кто-нибудь может посоветовать что-нибудь дельное и в плане теории и в плане реализации, или если решал подобную задачу поделиться своими мыслями и полученными результатами?
Заранее спасибо.

[DMax]

Вернусь к дискуссии.

Кажется, разобравшись в том, что такое тактовая подстройка, у меня к вам всем вопрос. А зачем, простите, тактовая подстройка в OFDM?

Допустим мы оцифровали сигнал не в том же самом месте, где его выдал ЦАП. Для фазовоманипулированных сигналов - это хреново. Но в случае OFDM получается следующее.

Будем считать, что промах delta_t составляет от -0.5*T_s до 0.5*T_s, где T_s - период дискретизации. В случае OFDM мы работаем с сигналом в частотной области. А что означает промах в delta_t в частотной области? По теореме о задержке он означает, что амплтуды поднесущих не изменятся ни на йоту, а к фазе n-ой поднесущей добавится фаза delta_phi_n = n * delta_phi, где delta_phi - одназначно соответствует delta_t по формуле delta_phi = (2 *Pi/N * Fs * delta_t), где N - размер БПФ.

Таким образом, для наглядности, если вы передали OFDM символ, в котором все поднесущие имеют одинаковую амплитуду и нулевую фазу, то на приемной стороне вы получите символ с такими же амплитудами, но с фазами закрученными в спираль, при том частота этой спирали будет тем больше, чем больше промах delta_t.

Теперь о том, почему не нужна тактовая подстройка. Потому что, у вас есть эквалайзер. Эквалайзер должен как нормировать амплитуду поднесущих к единице (чтобы было возможно использование QAM-созвездий), так и вычитать дополнительные фазы обусловленные тактовым смещением, многолучевостью и прочими источниками внесения дополнительной фазы.

В простейшем случае, как, например, в том же WiFi, у вас есть символ, в котором все поднесущие заранее определены с одинаковой амплитудой (но при этом как-то модулированы для снижения пик-фактора). Вы снимаете с них модуляцию и после этого полученные символ в чистом виде представляет собой эквалайзер. Все последующие символы вы просто комплексно делите на эквалайзер. Комплексное деление приводит амплиутды и вычитает фазы. Всё! Не надо никакой тактовой синхронизации.

Зато OFDM сигналы гораздо более чувствительны к частотной отстройке и об этом никто почему-то не упомянул. Всё из-за того, что частотная отстройка убивает ортогональность. Классическая проблема "утечки" спектра начинает проявлятся тут в полный рост.

[alexPec]

А зачем, простите, тактовая подстройка в OFDM?

Неее, нужна! Пока на модели проверил, но модель детальная, с учетом эффектов дискретизации, квантования синусов, косинусов по амплитуде и фазе. Результат такой. При возможном временном сдвиге на 1Т - такт (=расстояние во временной области между отсчетами после БПФ), когда еще можно распознать символ по фазам пилотов, при сдвиге на 0,5Т символ уверенно распознается, разворачиваю созвездие (перемножаю на комплексные "эталоны") но SNR при QAM64 не выше 38 дБ, когда совмещаем ровно - SNR около 43-44дБ, но ограничивается уже дискретизациями, можно и больше но мне не надо. При временном сдвиге если не совмещаем полностью (например на 1 отсчет промахнулись) = теряем часть информации в данном случае в виде 1 отсчета. И чем дальше от идеальной точки синхронизации, тем шумнее будет сигнал, хотя в условиях многолучевости наверняка SNR 38 дБ будет ооочень хорошим случаем.

А частотной настройкой не заморачиваюсь, только подстраиваю тепловой уход частоты в пределах +/- 200Гц . У меня частота известна заранее.

[DMax]

Неее, нужна!

Ну если вам нужна, тогда отговаривать не буду.... В любом споре один человек - дурак, другой - подлец ;-)

А частотной настройкой не заморачиваюсь, только подстраиваю тепловой уход частоты в пределах +/- 200Гц . У меня частота известна заранее.

Простите, а какая у вас стабильность опорного генератора и какая центральная частота? Просто, если взять, например, тот же WiFi, то по стандарту там что-то вроде +/- 25 ppm, что на 2,5 ГГц дает +/- 60 КГц. Странно слышать при этом про 200 Гц. Если же вы пишете про конкретно свой случай, то разъясните его параметры и не вводите других участников в заблуждение, что частотной отстройкой не нужно заморачиваться. И я вообще умалчиваю про случай, когда допустимая отстройка превышает разнос между двумя соседними поднесущими - это отдельная полная попа огурцов....

[alexPec]

Простите, а какая у вас стабильность опорного генератора и какая центральная частота?

Центральная - 450 МГц, стабильность - 10 ppm + температурная компенсация. Конечно, получается в итоге порядка +/- 450 Гц, но это крайний случай, задача поставлена подстраивать +/- 200 Гц

не вводите других участников в заблуждение, что частотной отстройкой не нужно заморачиваться.

Упаси бог! Надо конечно. Меня видимо не так поняли .

Я имел ввиду что не заморачиваюсь поиском центральной частоты канала, она известна, а подстройку-то я и делаю в указанных пределах. SNR у меня сильно зависит от отстройки даже в 5-10 Гц.

Извиняйте если не так выразился.

[DMax]

Центральная - 450 МГц, стабильность - 10 ppm + температурная компенсация. Конечно, получается в итоге порядка +/- 450 Гц, но это крайний случай, задача поставлена подстраивать +/- 200 Гц

Если я ничего не путаю, то 10 ppm на 450 МГц даёт разброс в +/- 4,5 КГц. Интересно узнать какая частота дискретизации и кол-во точек FFT.

Я имел ввиду что не заморачиваюсь поиском центральной частоты канала, она известна, а подстройку-то я и делаю в указанных пределах. SNR у меня сильно зависит от отстройки даже в 5-10 Гц.

Странно. По моему опыту промах до 1% от расстояния между поднесущими не очень сказывается на ортогональности. Либо у вас слишком плотно идут поднесущие (скажем чаще чем 1 КГц), либо вы что-то делаете не так. Тем более у меня вызывает сильные сомнения сама возможность на реальном сигнале с шумом установить отстройку с такой точностью (5-10 Гц). Дай боже 50 Гц... и то...