демодуляция OFDM, эквалайзер Опции

[vadimuzzz]

делаю OFDM-модем, никак не могу получить приличного созвездия на выходе эквалайзера. модель в матлабе и моделсиме есть и работает нормально, а вот при задействовании ВЧ-тракта (модулятор, аттенюатор,МШУ, смеситель, фильтры, УПЧ) получается фигня. вот пример созвездия (BPSK):

а вот "идеальный" сигнал - передатчик замыкается по цифре на приемник (в моделсиме примерно так же)

ВЧ тракт настроен на максимальное усиление, SNR пока не фонтан, но на полном размахе АЦП где-то дБ 60 есть. первая картинка соответствует примерно -6 дБ от полного размаха АЦП.
Видна заметная амплитудная составляющая (неравномерность по амплитуде ~2,5 дБ), эквалайзер (в полосе передается 6 маркеров, непрерывка, по ним линейно интерполируется АЧХ) не помогает.
если сравнить спектры:


то, похоже, неравномерность в полосе смахивает на белый шум. но амплитуда великовата и явно не соответствует измеренному SNR.
у меня настало "творческое пол-шестого", м.б. у кого-нибудь есть идеи?
в аттаче дампы данных и матлабовский скрипт для симуляции.

Прикрепленные файлы

 if_data.7z ( 39.77 килобайт ) Кол-во скачиваний: 41
 if_data_digloop.7z ( 28.66 килобайт ) Кол-во скачиваний: 34
 ofdm_receiver_model.7z ( 844 байт ) Кол-во скачиваний: 53

 

[petrov]

Как оценивается ЧХ канала?

[vadimuzzz]

Как оценивается ЧХ канала?

по амплитуде маркеров (она постоянная), потом интерполируется

[petrov]

по амплитуде маркеров (она постоянная), потом интерполируется

Как пилоты усредняются?

[vadimuzzz]

Как пилоты усредняются?

скользящее среднее. пробовал с разной шириной окна от 1 до 16 - без изменений. то, что на графиках выше - без усреднения

[petrov]

скользящее среднее. пробовал с разной шириной окна от 1 до 16 - без изменений. то, что на графиках выше - без усреднения

При шуме должно влиять, без усреднения пилотов по нескольким символам оценка ЧХ будет плохая.

[vadimuzzz]

При шуме должно влиять, без усреднения пилотов по нескольким символам оценка ЧХ будет плохая.

да, но я загнал приемник в такой режим, когда SNR высокое. и все равно фигня. если бы была плохая оценка АЧХ, то соседние бины различались бы мало (а не как на 3-й картинке), ошибка бы плавно менялась. я вообще отключал коррекцию амплитуды - то же самое. какая-то поганка в тракте сидит, но не могу понять, какая.

[petrov]

да, но я загнал приемник в такой режим, когда SNR высокое. и все равно фигня. если бы была плохая оценка АЧХ, то соседние бины различались бы мало (а не как на 3-й картинке), ошибка бы плавно менялась. я вообще отключал коррекцию амплитуды - то же самое. какая-то поганка в тракте сидит, но не могу понять, какая.

Аналог вылизывать, имбаланс, нелинейности, фазовые шумы, наводки и т. п.

[vadimuzzz]

Аналог вылизывать, имбаланс, нелинейности, фазовые шумы, наводки и т. п.

вот с этим и вожусь. хотелось бы понять, для чего характерна такая ошибка по амплитуде

[Visk]

вот с этим и вожусь. хотелось бы понять, для чего характерна такая ошибка по амплитуде

Проверьте линейность тракта. Выставьте амплитуду синуса, посмотрите результат, снижаете амплитуду синуса в 2 раза (например, ну я так делал), смотрите результат, должен быть в 2 раза ниже. И так в нескольких местах полосы пропускания. Обратите внимание, чтоб палка синуса не влияла на соседние бины.
Если есть смеситель - переносите частоту? Уверены в правильном (точном) переносе? Если переносить неточно (даже 1-2% от расстояния между частотами) уже испортится созвездие. Неточный перенос будет виден на отдельном бине, этот бин будет большой, а соседний - поменьше. Фазовый шум гетеродина смесителя тоже также будет влиять - бин размазывается по соседним.
Пик фактор сигнала какой? Нет ограничения сигнала тракте? Нет переполнения АЦП (даже кратковременного, на 1-2 отсчетах)? А фазы не интерполируете между пилотами?

[alexPec]

Проверьте линейность тракта...

Извиняюсь, пост выше написал с другого компьютера. Кстати вот как переполнение в цифровом фильтре на нескольких отсчетах перед ффт влияет на созвездие.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[_Anatoliy]

Извиняюсь, пост выше написал с другого компьютера. Кстати вот как переполнение в цифровом фильтре на нескольких отсчетах перед ффт влияет на созвездие.

Извиняюсь,это картинки с вашего демодулятора?Вы же говорили что mer получаете около 40 дБ?

[alexPec]

Извиняюсь,это картинки с вашего демодулятора?Вы же говорили что mer получаете около 40 дБ?

Я же написал, что такой эффект (mer около 19-22дб) - если усиление увеличить до такой степени, когда переполнение возникает. Понятно что в нормальном режиме я не буду такое усиление делать - переполнений в нормальном режиме нет, соответственно картинка созвездия чистая - точки как точки.

По теме: такая картина может быть когда между пилотами АЧХ/ФЧХ перегибы имеет. Судя по первым картинкам (там просматриваются линии в скоплении точек) шума в тракте мало(иначе линий бы не видно было, просто пятно), именно АЧХ/ФЧХ кривые, хотя конечно могу ошибаться - выводы по своему опыту делаю.
Да, и все-таки попробуйте пик-фактор снизить, ведь если переполнений нет, то в аналоговом тракте при пиках серьезные нелинейности могут быть. Обрезание пиков хорошо портит картину созвездия. Попробуйте рандомизировать данные, сделайте позиции пилотов нерегулярные, несимметричные относительно центра спектра.

[vadimuzzz]

По теме: такая картина может быть когда между пилотами АЧХ/ФЧХ перегибы имеет.

имеет, на последней картинке видна волнистая АЧХ - ПАВ-фильтр. ну, и смеситель похоже мне подгадил

Да, и все-таки попробуйте пик-фактор снизить, ведь если переполнений нет, то в аналоговом тракте при пиках серьезные нелинейности могут быть. Обрезание пиков хорошо портит картину созвездия. Попробуйте рандомизировать данные, сделайте позиции пилотов нерегулярные, несимметричные относительно центра спектра.

данные рандомные. или вы про пилоты? кол-во пилотов, видимо, придется увеличить

[alexPec]

имеет, на последней картинке видна волнистая АЧХ - ПАВ-фильтр. ну, и смеситель похоже мне подгадил



данные рандомные. или вы про пилоты? кол-во пилотов, видимо, придется увеличить

И пилоты, и данные рандомные желательно делать, и позиции пилотов тоже несимметричные. Пилоты рандомизировать например через ПСП. А у Вас полоса-то какя? Посмотрел еще раз на АЧХ - гуляет в пределах (по графику) +-300..400 ед., у вас разброс точек примерно 150-200, вроде вяжутся эти цифры. Похоже все-таки из-за АЧХ. Желательно чтоб по крайней мере перегибов между пилотами не было.

UPD: а по времени-то точно синхронизируетесь, не захватываете куски соседних символов?

[vadimuzzz]

А у Вас полоса-то какя?

сейчас 3МГц, потом буду переделывать на 12

И пилоты, и данные рандомные желательно делать, и позиции пилотов тоже несимметричные. Пилоты рандомизировать например через ПСП.

а есть какое-нибудь чтиво на эту тему?

UPD: а по времени-то точно синхронизируетесь, не захватываете куски соседних символов?

да, сейчас я вообще с моделью приемника в матлабе работаю. а в железе начало фрейма определяется с точностью примерно 10^-3. двигал на +/- 3 отсчета - одинаково.

[alexPec]

сейчас 3МГц, потом буду переделывать на 12
а есть какое-нибудь чтиво на эту тему?

На 3 МГц 4(6) пилотов конечно мало. Насчет чтива не скажу - все что написал сам выстрадал, без чтива. Понял что надо ВСЕ нерегулярное делать.

[petrov]

На 3 МГц 4(6) пилотов конечно мало.

Может и не мало, от модели канала зависит.

[alexPec]

Может и не мало, от модели канала зависит.

Ну если канал - это прямая видимость, то не мало (ито судя по неравномерности АЧХ фильтра мало), а если город со всеми его переотражениями, затуханиями, помехами - на выходе такая каша, что и 10% под пилоты - под вопросом, хватит ли.

[petrov]

Ну если канал - это прямая видимость, то не мало (ито судя по неравномерности АЧХ фильтра мало), а если город со всеми его переотражениями, затуханиями, помехами - на выходе такая каша, что и 10% под пилоты - под вопросом, хватит ли.

В данном случае количество пилотов соответствует максимальной разности путей между лучами примерно в 500 метров. Тратить ресурсы модуляции на исправления ЧХ фильтра как-то не правильно.