Синхронизация в ШПС Опции

[Stanislav]

Теоретически, при светрке сигнала с базой 100000 можно получить 50 дБ выигрыша. Для нормальной работы демодулятора в дальнейшем, в принципе достаточно иметь отношение С/Ш порядка 10 дБ, но лучше конечно 20 . Вот и получаем, что можно вроде как на 30 дБ ниже шума сидеть. Я так представляю, что с меньшем С/Ш будет сделать затруднительно, если вообще возможно.

Теоретически, как и практически, Вы не правы.
Я не люблю термины "кодовое усиление" и пр. Потому, что они, по сути, являются сорными.
Есть скорость передачи сообщения, есть полоса сигнала, и есть отношение С/Ш в этой полосе (в предположении, конечно, что шум имеет постоянную плотность в полосе). Всё остальное - от лукавого.
Поэтому, ни о каких "50 дб выигрыша" речь идти не может. Точнее, может, равно как и о 30, 70 или 100 дБ, пока не заданы необходимые условия.
Более того, в системах СШП связи мы можем получить только энергетический проигрыш по сравнению с "классическими" (специальные случаи, типа мощных узкополосных помех, пока предлагаю не рассматривать).

Я конечно об этом не сообщал, но не трудно взять логарифм по основанию 2 от 100 000

Не трудно, даже взял, однако, мне этот логарифм ни о чём не говорит.
Скорее всего, мы пользуемся разными понятиями базы сигнала.
Скажите, какая база, например, у сигнала С/А системы GPS, если известно, что скорость передаваемого сообщения равна 50 бит в секунду, период повторения ПСП равен 1 мс, а её длина - 1023 бита?
Вероятно, Вы считаете, что длительность 1 бита передаваемого сообщения обязательно должна быть равна периоду повторения ПСП?
Собственно, вопросы моего предыдущего поста исходили из противного, и остаются в силе.

...Автокорреляция хороша тем, что не нужно синхронизировать генератор ПСП с принимаемым сигналом, а достаточно знать период ПСП, дабы задержать сигнал на эту величину.

Ничего не понял.
Готов присягнуть, что Вы получите пики автокорреляционной функции, на интервалах времени, кратных периоду повторения ПСП.
И что Вам это даст?
Вычисление АКФ может быть полезно только при "двумерном", сеточном поиске, когда требуется грубо определить частоту несущей. Но этот способ связан с большими трудностями: требуется иметь память на большое кол-во отсчётов, совершенно ненужную в режиме слежения.

...Доплер то есть, но вроде не большой. При скорости движения объекта 200 км/ч и частоте передачи 1.2 ГГц получаем сдвиг около 14 Гц.

Всего-то? И Вы паритесь?
Навскидку: коррелируйте сигнал не с ним самим, а с куском эталонной ПСП длиной, скажем, в 10-20 мс.
Причём это нужно делать как в синфазном, так и в квадратурном каналах.

Мне кажется, что Вам проще и быстрее будет реализовать перебор по всем возможным задержкам и частотам, нежели искать вразумительный ответ здесь или второпях осваивать прогрмму четвертого курса ВУЗа...

Простите, а почему непременно нужен перебор по частотам? Может, подЕлитесь всей недостающей инфой о структуре сигнала, если Автор темы уж решил "темнить до конца"?

[СОЖ]

Скажите, какая база, например, у сигнала С/А системы GPS, если известно, что скорость передаваемого сообщения равна 50 бит в секунду, период повторения ПСП равен 1 мс, а её длина - 1023 бита?

Желающие заняться словоблудием по части "база" могут начинать например с этого :
http://www.osp.ru/nets/2000/05/141134/

А в GPS последовательность в 1023 бита обеспечивает потенциальную возможность
приема при SNR -30 dB

И задачка синхронизаци в DSSS обычно решается при помощи так называемой преамбулы,
т.е. длительной последовательности 0 или 1.
Так сделано в GPS так сделано и в 802.11b
Наличие этой преамбулы автоматически делает эти системы очень уязвимыми

[Stanislav]

Желающие заняться словоблудием по части "база" могут начинать например с этого :...

Итак, прошу ответить: какова база сигнала GPS, передаваемого C/A кодом? Словоблудия не надо, говорите конкретно. В противном случае, это может быть расценено, как попытка "наезда", со всеми вытекающими.

А в GPS последовательность в 1023 бита обеспечивает потенциальную возможность приема при SNR -30 dB

Доказать можете?

...И задачка синхронизаци в DSSS обычно решается при помощи так называемой преамбулы,
т.е. длительной последовательности 0 или 1.
Так сделано в GPS так сделано и в 802.11b

Ну, для уважаемого СОЖ, спутники, конечно, сделают исключение, когда он соизволит включить свою таратайку, и выдадут ему "так называемую преамбулу", причём со всех сторон одновременно.

Наличие этой преамбулы автоматически делает эти системы очень уязвимыми

Послушайте, уважаемый, а ведь "преамбулу" можно получить не только от GPS. Глупость потенциального "приёмника" этому только способствует.

[Макс_Мат]

Итак, прошу ответить: какова база сигнала GPS, передаваемого C/A кодом? Словоблудия не надо, говорите конкретно. В противном случае, это может быть расценено, как попытка "наезда", со всеми вытекающими.Доказать можете?

Вячеслав, Вы ведете себя несколько агрессивно, а это первый признак неуверенности в фундаментальных знаниях. И действительно, постановка Вами вопроса тому подтверждение. Если бы Вы добавили, что в С/А используются ПСП Голда, причем из совокупности выбрано конечное множество, то (может быть) человек ответил бы правильно.
Пример, что Вы подумаете о человеке, который задал Вам вопрос: "Сколько будет 2*х+3".... Вот и мы так о Вас подумали

По поводу постановки вопросов Михаилом - все он указал правильно и этого достаточно, чтобы решить его задачу.

И по поводу -30дБ относительно Герца - это уже вчерашний день, нам известны устройства функционирующие до -45

[:-)]

Первое, что хочется ответить на вопрос о базе сигнала GPS - B=1023. Однако не всё так просто. Заглядываем на стр. 5 Варакина "Системы связи с шумоподбными сигналами" и видим следующее определение базы сигнала
B=F/2W,
где B - база сигнала,
F - ширина спектра широкополосного,
W - полоса информационного сигнала.
Подставляем в формулу эти значения и получаем:
B=2046000/2*50 = 20460

Обусловлено это тем, что один информационный символ в GPS передаётся 20 повторениями C/A кода GPS.

C физической точки зрения дополнительный выигрыш обеспечивается тем, что после коррелятора (он-то обеспечивает выигрыш в 1023 раза (~30 дБ)) стоит узкополосный фильтр, который позволяет избавиться от шумов, которые находятся вне полосы полезного сигнала.

Т.е. выигрыш за счёт обработки сигнала можно определить следующим образом:

G = 10*lg(ПОЛОСА_ШПС/ПОЛОСА_ИНФОРМАЦИОННОГО_СИГНАЛА)=10*lg(2046000/100)=20460 (~43 дБ)

Кажется, примерно так получается... ))

P.S.
А о какой синхронизации с помощью преамбул идёт речь?

[Михаил_K]

Обусловлено это тем, что один информационный символ в GPS передаётся 20 повторениями C/A кода GPS.

C физической точки зрения дополнительный выигрыш обеспечивается тем, что после коррелятора (он-то обеспечивает выигрыш в 1023 раза (~30 дБ)) стоит узкополосный фильтр, который позволяет избавиться от шумов, которые находятся вне полосы полезного сигнала.

Т.е. выигрыш за счёт обработки сигнала можно определить следующим образом:

G = 10*lg(ПОЛОСА_ШПС/ПОЛОСА_ИНФОРМАЦИОННОГО_СИГНАЛА)=10*lg(2046000/100)=20460 (~43 дБ)

Можно несколько по подробнее. Я не знаком с GPS. А как формируется сигнал на передачу? Так же как обычно в ШПС системах, т.е. логическое перемножение данных с ПСП, или информационная составляющая сначала подвергается фильтрации косинусным фильтром с большим оверсамплингом на выходе (т.е. 20), а уже потом умножается на ПСП?

[Stanislav]

Вячеслав, Вы ведете себя несколько агрессивно, а это первый признак неуверенности в фундаментальных знаниях. И действительно, постановка Вами вопроса тому подтверждение...

Ну, это профессионалам, конечно, виднее. Я утверждаю, что мои вопросы поставлены корректно, в отличие от условий задачи, и призваны их уточнить.

...Если бы Вы добавили, что в С/А используются ПСП Голда, причем из совокупности выбрано конечное множество, то (может быть) человек ответил бы правильно.

Речь идёт об незнании/непонимании элементарных вещей; о параметрах сигнала GPS и особенностях С/А кода можно легко найти информацию в интернете. Рамки форума не позволяют выкладывать всё это здесь.
Ответ от уважаемого СОЖ всё же получен, невзирая на Голда. Столь же скоропалительный, сколь и неверный.
А вот теперь вопрос к Вам: скажите, при чём здесь вообще Голд? По-моему, признаки "плавания", даже не в фундаментальных, а в элементарных знаниях явно прослеживаются именно у Вас.

Для остальных: коды Голда используется только затем, чтобы эффективно разделять сигналы от разных спутников (хотя, энергетический проигрыш по сравнению с "классикой" всё же есть, из-за несовершенства кодов). К базе сигнала, модулированного ПСП, и приёму СШП сигнала в белом шуме, однако, это не имеет ни малейшего отношения.

...Пример, что Вы подумаете о человеке, который задал Вам вопрос: "Сколько будет 2*х+3".... Вот и мы так о Вас подумали

Кто это "мы"? Профессионалы?
Ваша аналогия совершенно неуместна.
Повторяю: я хочу уточнить неизвестные, о которых автор темы забыл упомянуть.
Предположение, что сигнал с базой 100000 формируется с помощью ПСП длиной 2^17 символов, с моей точки зрения, безосновательны. Однако, если есть какие-то другие, отличные от общепринятых, понятия базы сигнала, я хотел бы об этом знать, поэтому и задал вопрос.
Кстати, не подскажете, каким кодом предполагает пользоваться автор темы?

...По поводу постановки вопросов Михаилом - все он указал правильно и этого достаточно, чтобы решить его задачу.

Совершенно НЕ достаточно. По крайней мере, к моменту написания Вами здесь своего первого поста.

...И по поводу -30дБ относительно Герца - это уже вчерашний день, нам известны устройства функционирующие до -45

Относительно какого ещё Герца? Старенького?

[:-)]

В GPS происходит логическое переножение данных и ПСП (операция xor для сигналов, состоящих из 0 и 1).

[Stanislav]

Первое, что хочется ответить на вопрос о базе сигнала GPS - B=1023. Однако не всё так просто...

Вот именно.

...Заглядываем на стр. 5 Варакина "Системы связи с шумоподбными сигналами" и видим следующее определение базы сигнала
B=F/2W,
где B - база сигнала,
F - ширина спектра широкополосного,
W - полоса информационного сигнала.
Подставляем в формулу эти значения и получаем:
B=2046000/2*50 = 20460

Обусловлено это тем, что один информационный символ в GPS передаётся 20 повторениями C/A кода GPS.

Совершенно верно.
Причём никаких "кодовых усилений" вводить не нужно. Для приёма сигнала в белом шуме достаточно сведений о полосах сигнала, его мощности и спектральной плотности шума (или отношения С/Ш).

...C физической точки зрения дополнительный выигрыш обеспечивается тем, что после коррелятора (он-то обеспечивает выигрыш в 1023 раза (~30 дБ)) стоит узкополосный фильтр, который позволяет избавиться от шумов, которые находятся вне полосы полезного сигнала...

Причём этот фильтр согласован с импульсной характеристикой фильтра информационного сигнала (или формой его элементарной посылки), т.е., по сути, также является коррелятором.

...Т.е. выигрыш за счёт обработки сигнала можно определить следующим образом:

G = 10*lg(ПОЛОСА_ШПС/ПОЛОСА_ИНФОРМАЦИОННОГО_СИГНАЛА)=10*lg(2046000/100)=20460 (~43 дБ)

Кажется, примерно так получается... ))

Именно так. Об чём, собственно, и речь.

ЗЫ. Интересно, что скажут некоторые профессионалы о базе сигнала, передаваемого P(Y)-кодом с частотой следования 10,23 МГц, и периодом повторения несколько недель (в принципе, сам генератор ПСП имеет период повторения кода более полугода), если предположить, что скорость передачи сообщения составляет те же 50 bps ? ;)

Можно несколько по подробнее. Я не знаком с GPS. А как формируется сигнал на передачу? Так же как обычно в ШПС системах, т.е. логическое перемножение данных с ПСП, или информационная составляющая сначала подвергается фильтрации косинусным фильтром с большим оверсамплингом на выходе (т.е. 20), а уже потом умножается на ПСП?

Абсолютно так же; накаких "приподнятых косинусов" не используется.
Фильтрации, ограничивающей полосу, информационный сигнал подвергается уже после модуляции кодом.

[Михаил_K]

Причём этот фильтр согласован с импульсной характеристикой фильтра информационного сигнала (или формой его элементарной посылки), т.е., по сути, также является коррелятором.


Абсолютно так же; накаких "приподнятых косинусов" не используется.
Фильтрации, ограничивающей полосу, информационный сигнал подвергается уже после модуляции кодом.

Поясните пожалуйста, если сигнал формируется за счет логического перемножения, т.е. фактически операции исключающего или, и фильтр информационного сигнала на стороне передачи отсутствует, то с чем согласован фильтр приемника, который стоит после коррелятора? Похоже, что он должен представлять из себя например КИХ фильр, где все коээфициенты равны 1, или я не прав?

Кстати, на счет ваших вопросов по структуре сигналов, пока ничего внятного сказать не могу, структура еще не выбрана, но предполагалось использовать именно ПСП, формирующейся каким-нибудь скремблером о 17 степени. Хотя, судя по информации, которую предоставляют участники, это может быть не самым лучшем решением. Тут мне надо подумать.

И еще, кто-нибудь может поделиться инфрмацией или ссылочкой о более подробном устройстве GPS приемника. С функциональными схемами, требованиями к гетеродинам и т.п. Буду благодарен.

[Stanislav]

Поясните пожалуйста, если сигнал формируется за счет логического перемножения, т.е. фактически операции исключающего или, и фильтр информационного сигнала на стороне передачи отсутствует, то с чем согласован фильтр приемника, который стоит после коррелятора? Похоже, что он должен представлять из себя например КИХ фильр, где все коээфициенты равны 1, или я не прав?

Правы совершенно.
Оптимальным будет КИХ-фильтр с "длиной" к-тов, равной длине передаваемого символа (если обрабатывать сигнал в цифрЕ, ессно). В "аналоге" оптимальным будет демодулятор на основе вычисления ВКФ сигнала и прямоугольного импульса, равным по длине символу.
Выходной фильтр передатчика для информационного сообщения является фиксатором нулевого порядка (интегратором со сбросом), преобразующем "мгновенно" поступившее на его вход число в физический прямоугольный импульс с длительностью, равной периоду выдачи символа исходного сообщения.
Так, как его импульсная характеристика представляет собой симметричный прямоугольный импульс, оптимальный приёмник должен иметь аналогичную ИХ. Реализовать можно как в виде КИХ-фильтра, так и в виде аналогичного интегратора со сбросом (последнее легко сделать как в цифре, так и в аналоге).

...И еще, кто-нибудь может поделиться инфрмацией или ссылочкой о более подробном устройстве GPS приемника. С функциональными схемами, требованиями к гетеродинам и т.п. Буду благодарен.

На местном ФТП много чего лежит. Подборку для ознакомления могу выложить на файлообменник чуть позже (кстати, я это уже когда-то делал, поищите в форуме).

[Макс_Мат]

коды Голда используется только затем, чтобы эффективно разделять сигналы от разных спутников (хотя, энергетический проигрыш по сравнению с "классикой" всё же есть, из-за несовершенства кодов). К базе сигнала, модулированного ПСП, и приёму СШП сигнала в белом шуме, однако, это не имеет ни малейшего отношения.

По Вашим словам база сигнала не будет отличаться для случая когда в системе всего один спутник и случая, когда в системе всего два спутника?

[Stanislav]

По Вашим словам база сигнала не будет отличаться для случая когда в системе всего один спутник и случая, когда в системе всего два спутника?

Уважаемый, прежде, чем задавать "каверзные" с Вашей точки зрения вопросы, правила хорошего тона предписывают ответить на адресованные Вам, и прояснить Вашу позицию по обсуждаемой тематике. Пока что Вы ограничивались только пространными рассуждениями на отвлечённые темы, и создавали флуд там, где его создавать вовсе не нужно.
Так что вернитесь к началу темы, почитайте, что в ней обсуждалось, а потом соизвольте написать что-нибудь толково и конкретно. Или не написать более ничего.

[Макс_Мат]

Уважаемый, прежде, чем задавать "каверзные" с Вашей точки зрения вопросы, правила хорошего тона предписывают ответить на адресованные Вам, и прояснить Вашу позицию по обсуждаемой тематике.

Чтобы не создавать флуд, для полноценных ответов необходимо ясное понимание позиции задающего вопрос. Вопрос, который я Вам дополнительно задал, направлен на это. Разъясните Ваше понимание и получите полноценный ответ. А флуд я и сам не люблю

[AlChi]

Есть хорошая книга по шпс. Автор Варакин. Название не помню. Частенько выручала, много ответов можно найти там