Дробная интерполяция Опции

[x67]

Доброе время суток!
Помогите чайнику.
Есть QPSK сигнал
Частота дискретизации 500 кГц.
Символьная скорость 182044 Гц.
Нужно произвести демодуляцию (программная реализация).
Использовал за основу схему Петрова(qpsk_fb_symbol_sync_fb_phase_sync_agc_2008_05_15)

По схеме на вход поступает сигнал с частотой дискретизайии в 8 раз превышающей символьную, для отработки на фильтре Фэрроу 3го порядка.
Вопрос в том, что если на мою реализацию этой схему подается сигнал с Fd = nFs(n-целое), то все работает, я интерполирую сигнал, чтобы было 8 Fd, выход четкий как нужно.
Но если, как в приведенных выше услових, т.е. нужна дробная интерполяция, то вылетает полная ерунда.

Я действую так: интерполирую сигнал в три раза(простым добавлением нулей + КИХ фильтр) Fd = 3*500000 = 1500000 Гц
А потом получается нужно получить частоту дискретизации 8*Fs = 8*182044 = 1456352 Гц.
т.е провести децимацию сигнала в 1500000/1456352 = 1,02997 раза.
Я это делаю путем прибавления к выходу схемы Гарднера (-0,02997/8). Это значение идет в фильтр Фэрроу. 8 потому что 8 отсчетов на 1 символ.

Я либо все сильно усложняю, либо чего-то не понимаю, но не пойму что именно.
Помогите разобраться!

[Fast]

по матлабу не подскажу, делаю всегда и модели и прототипы на C/C++
фарроу 3 порядка не использую, т.к. он себя плохо ведет на малых кратностях sps
особенно, если сигнал компактно сформирован с малым roll-off. Не хватает ему полосы.
использую классический Лагранж 6-8 порядка, и 4 отсчета на посылку.

Но децимацию провожу ДО схемы восстановления тактовой синхронизации
т.е. dI = 1,02997 это всегда постоянное соотношение для дробной интерполяции с Fd => Fd` = N*Vm
а ошибка со схемы тактовой dT (умноженная на какой-то Gain) - переменная - прибавляется dI с частотой следования символов Vm

и честно говоря, судя по тому, как описана проблема, даже не понимаю, где может быть косяк в вашей схеме

[x67]

использую классический Лагранж 6-8 порядка, и 4 отсчета на посылку.

А не подскажите книгу хорошую где про них можно почитать? Если с ссылкой так и вовсе сказка)
А для чего нужна схема Годарда? Так и не нашел нигде вразумительного источника...

[Fast]

А не подскажите книгу хорошую где про них можно почитать? Если с ссылкой так и вовсе сказка)
А для чего нужна схема Годарда? Так и не нашел нигде вразумительного источника...

в разных книгах его встречал, а чтоб именно про лагранжа книга была такого не видел
возьмите википедию или здесь, внизу есть ссылки на книги

схема Годарда используется для начальной слепой настройки корректора. Наберите в гугле "Godard blind equalization"

т.е фактически вы используете схему с двойным преобразованием частоты. например для 8.24 спс, вы сначала делаете интерполяцию на 1.24 на не подстраиваемом NCO, а потом делаете 8спс уже в петле ОС?

а что такое 8.24 и 1.24 ?

у NCO два слагаемого,
первое - постоянное дробное, условно dI, чтобы интерполировать на кратную частоту следования символов.
второе - переменное с выхода схемы тактовой синхронизации dT, поправка для dI. Не знаю, как еще по-другому объяснить.


p.s. -----------------------
да, у меня еще такой вопрос, отчего на Электрониксе все так любит схему Гарднера для тактовой синхронизации, очень часто встречаю, что ее используют в своих моделях ?
В свое время мне пришлось от нее отказаться из-за нестабильного поведения на плохих каналах: с большим МСИ, неравномерностью/завалом АЧХ. Очень высокий шум (джиттер) по выходу получался, может чего не доработал... На хороших каналах, естественно, все гуд.

[des00]

а что такое 8.24 и 1.24 ?

соотношение тактовой и символьной частоты. 8.24sample per symbol это тактовая частота сигнала в 8.24 раза выше символьной, фактически коэффициент преобразования частоты.

у NCO два слагаемого,
первое - постоянное дробное, условно dI, чтобы интерполировать на кратную частоту следования символов.
второе - переменное с выхода схемы тактовой синхронизации dT, поправка для dI. Не знаю, как еще по-другому объяснить.

хмм, может я не правильно что то говорю. вот положим есть демодулятор на нуле с частотой АЦП 8.24спс. Есть два варианта его сделать :
1. Поставить один интерполятор + один NCO с петлей по тактовой, настроить их на 8.24спс и работать.
2. Поставить интерполятор + один NCO вне петли по тактовой, на нем выполнить преобразование 8.24спс в 8спс. Затем поставить еще один интерполятор + один NCO с петлей по тактовой, настроенной на 8спс.

или я не правильно понял вашу фразу

Но децимацию провожу ДО схемы восстановления тактовой синхронизации

Кстати проверял лагранжа 3 го порядка (по схеме фарроу), при 4спс уже можно работать, при 6-8 все намного лучше, а начиная с 10-16 ти можно забыть про нелинейности

да, у меня еще такой вопрос, отчего на Электрониксе все так любит схему Гарднера для тактовой синхронизации, очень часто встречаю, что ее используют в своих моделях ?
В свое время мне пришлось от нее отказаться из-за нестабильного поведения на плохих каналах: с большим МСИ, неравномерностью/завалом АЧХ. Очень высокий шум (джиттер) по выходу получался, может чего не доработал... На хороших каналах, естественно, все гуд.

схема очень простая вот и все %) а на какую схему вы перешли ?

я кстати проверял гарднера + Tanlock на QPSK нормально работает при отношении сигнал шум 6-8дБ и канале с бегающим спектральным нулем в -20дБ (при работающем эквалайзере)

[Fast]

хмм, может я не правильно что то говорю. вот положим есть демодулятор на нуле с частотой АЦП 8.24спс. Есть два варианта его сделать :
1. Поставить один интерполятор + один NCO с петлей по тактовой, настроить их на 8.24спс и работать.
2. Поставить интерполятор + один NCO вне петли по тактовой, на нем выполнить преобразование 8.24спс в 8спс. Затем поставить еще один интерполятор + один NCO с петлей по тактовой, настроенной на 8спс.

конечно первый вариант, второй не имеет практического смысла. Петля по тактовой дает "прибавку" для дробного NCO.

Кстати проверял лагранжа 3 го порядка (по схеме фарроу), при 4спс уже можно работать, при 6-8 все намного лучше, а начиная с 10-16 ти можно забыть про нелинейности

зависит от сигнала и характера искажений/ошибок в канале. С небольшой крутизной огибающей спектра и хорошим SNR можно работать и 2 отсчета на посылку для 3-фарроу, лишь бы выполнялось условие Найквиста для полосы обрабатываемого сигнала и АЧХ фарроу не искажала АЧХ сигнала.

кстати, какие там нелинейности? 3-порядка Фарроу это всего лишь одна из форм реализации 4-узлов Лагранжа. Лагранж это КИХ-фильтр, линейная схема (если не учитывать эффекты квантования и дискретности окна интерполяции).

схема очень простая вот и все %) а на какую схему вы перешли ?
я кстати проверял гарднера + Tanlock на QPSK нормально работает при отношении сигнал шум 6-8дБ и канале с бегающим спектральным нулем в -20дБ (при работающем эквалайзере)

сигнал реальный или модель ?
я работал с позиционностями КАМ в нескольких сотен, там очень чувствуются МСИ и нестабильность опорного гетеродина (смесителя). На предельных SNR пришлось накручивать "кустарные" схемы выделения модуляционной частоты из спектра огибающей (+ PLL к ней для петли ОС) в сочетании со слежением точного пика корректора. И корректор, и петля ФАПЧ работали от общей схемы по решению. Недостаток - узкая полоса захвата, поэтому схема использовалась для установившегося режима без переходных процессов.