Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Моделирование сдвига допплера
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Цифровая обработка сигналов - ЦОС (DSP) > Алгоритмы ЦОС (DSP)
Страницы: 1, 2
links
Собираюсь смоделировать сдвиг допплера с помощью фильтра в частотной области. Посделовательность следующая:
1. ПФ над блоком отсчетов входного сигнала.
2. Вычисление для каждой частотной составляющей частотного сдвига умножением на (1+скорость движения/скорость света)
3. Интерполяция значения частотных составляющих на позициях ПФ.
4. ОПФ.

Достаточно ли это для корректного моделирования, может чего то упустил?
Если да, то как можно ускорить п. 3?
petrov
Цитата(links @ Feb 6 2013, 15:28) *
Достаточно ли это для корректного моделирования, может чего то упустил?
Если да, то как можно ускорить п. 3?


Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.
des00
Цитата(petrov @ Feb 6 2013, 07:09) *
Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.

ЕМНИП это будет половинка от доплера, более адекватно это сделать двойную ЧМ (промодулировать тактовую и несущие частоты).
dm.pogrebnoy
Цитата(petrov @ Feb 6 2013, 16:09) *
Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.


Если точнее, нужно комплексную огибающую сигнала умножить на комплексную экспоненту. А вот получение этой огибающей отдельная задача.
thermit
Цитата
petrov:
Достаточно сигнал во временной области умножить на комплексную экспоненту с соответствующим сдвигом.


Конечно же недостаточно. Достаточно выполнить передискретизацию с соответствующим коэффициентом.
petrov
Согласен недостаточно для случая широкополосных сигналов и/или больших скоростей.
links
Цитата(thermit @ Feb 6 2013, 23:25) *
Конечно же недостаточно. Достаточно выполнить передискретизацию с соответствующим коэффициентом.


Да, спасибо, так в самом деле проще всего.
Ivan55
Цитата(thermit @ Feb 7 2013, 00:25) *
Конечно же недостаточно. Достаточно выполнить передискретизацию с соответствующим коэффициентом.


И что это должны быть за коэфициенты? откуда их брать, с потолка?
STAR_IK
Цитата(Ivan55 @ Mar 5 2013, 09:58) *
И что это должны быть за коэфициенты? откуда их брать, с потолка?

Кпередискретизации =Fисходную/Fдоплера
Ivan55
Цитата(STAR_IK @ Mar 5 2013, 10:54) *
Кпередискретизации =Fисходную/Fдоплера


А для чего делать эту передискретизацию? какой смысл она несет? ведь доплеровский сдвиг это сдвиг сигнала по частоте, почему недостаточно просто его сдвинуть по частоте и все
thermit
Цитата
Ivan55:
А для чего делать эту передискретизацию? какой смысл она несет? ведь доплеровский сдвиг это сдвиг сигнала по частоте, почему недостаточно просто его сдвинуть по частоте и все


Я так понимаю, что нынче википедию читать не модно...

Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 5 2013, 11:59) *
Я так понимаю, что нынче википедию читать не модно...


Спасибо читали) Что такое эффект доплера - это изменение частоты сигнала вследствии движения приемника относительно передатчика, или передатчика относительно приемника. Для чего передискретизовывать? изменили частоту сигнала на доплеровский сдвиг частоты и все... Единственное передискретизовывать сигнал может для того чтобы на один период сигнала приходилось одинаковое колличество выборок отсчетов, по сравнению с сигналом без доплера
thermit
Цитата
Ivan55:
Спасибо читали) Что такое эффект доплера - это изменение частоты сигнала вследствии движения приемника относительно передатчика, или передатчика относительно приемника. Для чего передискретизовывать? изменили частоту сигнала на доплеровский сдвиг частоты и все... Единственное передискретизовывать сигнал может для того чтобы на один период сигнала приходилось одинаковое колличество выборок отсчетов, по сравнению с сигналом без доплера


Умножение частоты на некоторый к-т.
1000*2=2000
1500*2=3000

2000-1000==3000-1500 ?
Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 5 2013, 12:56) *
Умножение частоты на некоторый к-т.
1000*2=2000
1500*2=3000

2000-1000==3000-1500 ?


Передискретизовывать надо для того чтобы выполнялась теорема котельникова или что вы имеете ввиду?
thermit
Эффект доплера проявляется в умножении частоты каждой спектральной компоненты на постоянный к-т.
Такой эффект можно получить только через передискретизацию с к-ом обратным этому к-ту. Для узкополосных сигналов передискретизацию можно заменить умножением на комплексную экспоненту.
Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 5 2013, 13:24) *
Эффект доплера проявляется в умножении частоты каждой спектральной компоненты на постоянный к-т.
Такой эффект можно получить только через передискретизацию с к-ом обратным этому к-ту. Для узкополосных сигналов передискретизацию можно заменить умножением на комплексную экспоненту.


Ок! Есть сигнал синус частотой 50 Гц с частотой дискретизации 100Гц, передискретизовываем на 150 Гц, где доплер? синус как был 50 Гц так и останется! сдвиг по частоте есть сдвиг по частоте, передискретизация и есть передискретизация. Где связь? Давайте ссылку на авторитетный источник(wikipedia не авторитет) где черным по белому или белым по черному написано, что для моделирования эффекта Доплера достаточно осуществить передискретизацию с определенным коэффициентом
Fat Robot
Ivan55,

Thermit пишет правильно, но немного завуалированно. Идея очень простая: представьте, что у вас есть сигнал - суперпозиция двух синусоид с частотами f и f+delta_f.

Ответьте для себя на вопросы:
Как изменятся частоты сигнала при простом сдвиге частоты (гетеродинировании)? какая будет между ними разница?
Как изменятся частоты сигнала при допплеровском сдвиге частоты? какая будет между ними разница?

Окажется, что разница при допплеровском сдвиге частоты меняется. Так вот, один из способов такое поведение смоделировать - это оцифровать сигнал с помощью АЦП с одной частотой отсчетов, а потом вывести те же отсчеты на ЦАП уже с другой частотой.

Успехов
thermit
Цитата
Ivan55:
Ок! Есть сигнал синус частотой 50 Гц с частотой дискретизации 100Гц, передискретизовываем на 150 Гц, где доплер? синус как был 50 Гц так и останется! сдвиг по частоте есть сдвиг по частоте, передискретизация и есть передискретизация. Где связь? Давайте ссылку на авторитетный источник(wikipedia не авторитет) где черным по белому или белым по черному написано, что для моделирования эффекта Доплера достаточно осуществить передискретизацию с определенным коэффициентом


Мне, честно говоря, до барабана. Хотите двигать - двигайте. Ищите связи, ссылки на мегаавторитетные суперисточники с чернобелыми надписями.
Я сказал только то, что сказал. Кому надо - тот понял.
Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 5 2013, 13:54) *
Кому надо - тот понял.


Кто понял тот и не спрашивает) а кто не понял хочет разобраться в этом вопросе) и ответы типо "делай так и все это работает, потому что так надо" не знаю как других но меня не устраивают

Спасибо Fat Robot
И спасибо thermit за терпение)

Со сдвигом через экспоненту то все понятно, меня заинтересовал вопрос про передискретизацию, и хотелось получить развернутый ответ, а не 2000 - 1000 == 3000 - 1500

попробую помоделить с передискретизацией, пока ниче не могу сказать, но если что спрошу)
petrov
Цитата(Ivan55 @ Mar 5 2013, 13:34) *
Ок! Есть сигнал синус частотой 50 Гц с частотой дискретизации 100Гц, передискретизовываем на 150 Гц, где доплер? синус как был 50 Гц так и останется! сдвиг по частоте есть сдвиг по частоте, передискретизация и есть передискретизация. Где связь? Давайте ссылку на авторитетный источник(wikipedia не авторитет) где черным по белому или белым по черному написано, что для моделирования эффекта Доплера достаточно осуществить передискретизацию с определенным коэффициентом


Можно ещё так объяснить. Представьте что сигнал от передатчика к приёмнику передаётся по коаксиальному кабелю, точка съёма сигнала приёмника непрерывно передвигается по кабелю, таким образом непрерывно меняется задержка между передатчиком и приёмником. Дискретно моделируем это линией задержки с отводами, но так как задержка меняется плавно, то необходимо вычиcлять промежуточные дробные задержки, вот вам и передискретизация.
STAR_IK
Вот возьмем ваш синус частотой 50 Гц и частотой дискретизации 100Гц, передискретизируем его в 1.5 раза, но результат будем рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100. Тогда получится как-будто на вход АЦП попал синус сдвинутый доплером, при этом частота дискретизации та же самая.
Kluwert
Цитата(STAR_IK @ Mar 5 2013, 14:23) *
Вот возьмем ваш синус частотой 50 Гц и частотой дискретизации 100Гц, передискретизируем его в 1.5 раза, но результат будем рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100. Тогда получится как-будто на вход АЦП попал синус сдвинутый доплером, при этом частота дискретизации та же самая.


Всё правильно, только, как говорится "гладко было на бумаге, да забыли все про баги": ваш способ подойдёт для обработки конечной записи, но тут в любом случае проблем нет. А если у вас работающий в real-time, например, имитатор РЛС-сигнала, как вы интересно будете "рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100"? Т.е. вам на вход валятся отсчёты на 150Гц, вы их дробно прорядили, сымитировав допплер, а дальше что? Ваша система ждёт от вас отсчёты с темпом 150 штук в секунду, а у вас их осталось только 100. Можно конечно после этого провести интерполяцию, только - это ещё одна дополнительная операция и ничего, что вы, между прочим, в 1.5 раза ухудшите разрешение вашей системы по частоте? А если ваша система, например, выполняет высокоточную СДЦ и доплеровское разрешение один из параметров в ТЗ?
thermit
Цитата
Kluwert:
А если у вас работающий в real-time, например, имитатор РЛС-сигнала, как вы интересно будете "рассматривать не как синус 50 Гц с fd=150, а как синус 33,33 Гц с fd=100"? Т.е. вам на вход валятся отсчёты на 150Гц, вы их дробно прорядили, сымитировав допплер, а дальше что? Ваша система ждёт от вас отсчёты с темпом 150 штук в секунду, а у вас их осталось только 100.


Надо 150, копите 150 и обрабатывайте. Никаких багов/противоречий тут нет. Момент непростой для осмысления, но вполне постижимый.
Kluwert
Цитата(thermit @ Mar 5 2013, 16:02) *
Надо 150, копите 150 и обрабатывайте. Никаких багов/противоречий тут нет. Момент непростой для осмысления, но вполне постижимый.

Огромное спасибо за обалденно осмысленный ответ! Но здесь вроде конференция по ЦОС, а не по философии.
petrov
Цитата(Kluwert @ Mar 5 2013, 16:09) *
Огромное спасибо за обалденно осмысленный ответ! Но здесь вроде конференция по ЦОС, а не по философии.


Доплер бесконечно длиться не может, цель либо прилетит к вам, либо улетит, либо будет то приближаться, то удаляться, заполняя-опустошая буфер в ограниченных пределах, для моделирования не нужно бесконечной памяти.
thermit
Цитата
Kluwert:
Огромное спасибо за обалденно осмысленный ответ! Но здесь вроде конференция по ЦОС, а не по философии.


Никакой философии и метафизики. Все написанное мной нужно воспринимать буквально. Если вы не знаете как это реализовать именно в вашем случае - готов выслушать конкретные вопросы.
Возможно, отвечу.
Kluwert
Цитата(petrov @ Mar 5 2013, 16:24) *
Доплер бесконечно длиться не может, цель либо прилетит к вам, либо улетит, либо будет то приближаться, то удаляться, заполняя-опустошая буфер в ограниченных пределах, для моделирования не нужно бесконечной памяти.

Браво! Видимо о том, что такое протяжённая цель и что такое рассеяние по доплеру или хотя бы что такое ISAR вы никогда не слышали. Завидую вашей наивности.
Fat Robot
Kluwert,

Вы чего хотите доказать? Что для задач СДЦ, ISAR и т.п. метод с изменением частоты отсчетов почему-то не подходит? Так расскажите, не таитесь, какой есть другой хороший метод для общего случая.

Или Вы знанием аббревиатур хотите здесь блестнуть?

Ах, да, размеры буфера... вот "магнитофончик":
http://www.averna.com/solutions/test-instr...ayback/rp-3200/
полоса 150 МГц, время записи-воспроизведения 6 часов. это так, из ширпотреба.

6 часов - достаточная протяженность цели? вспоминатеся начало "звездных войн", где длинная колбаса летит минут 10..
Ivan55
Цитата(Fat Robot @ Mar 5 2013, 12:45) *
Thermit пишет правильно, но немного завуалированно.


Не немного а очень

Цитата(Fat Robot @ Mar 5 2013, 12:45) *
Thermit пишет правильно.....

Так вот, один из способов такое поведение смоделировать - это оцифровать сигнал с помощью АЦП с одной частотой отсчетов, а потом вывести те же отсчеты на ЦАП уже с другой частотой.

Успехов


Это не передискретизация (c коэфициентом о которой говорит Thermit ), новых отсчетов ниоткуда не берется, а просто изменяется время выборки между отсчетами. Например имеем один период синуса, оцифрованный, на который приходится 10 точек, и эти 10 точек выдаем на ЦАП с разной частотой дискретизации то есть dt между отсчетами меняется, тем самым получаем что мы этот период синуса растягиваем или сжимаем во времени, таким образом меняется длинна волны так называемый эффект Доплера)) Это не совсем та передискретизация (о которой говорил Thermit ) , просто чтоб не запутать остальной народ, передискретизация в цифре это добавление новых отсчетов (разными методами) между имеющимися отсчетами, а тут получается новых отсчетов не ищем, а просто меняем dt между имеющимися
Kluwert
Цитата(Fat Robot @ Mar 6 2013, 01:15) *
Kluwert,

Ах, да, размеры буфера... вот "магнитофончик":
http://www.averna.com/solutions/test-instr...ayback/rp-3200/
полоса 150 МГц, время записи-воспроизведения 6 часов. это так, из ширпотреба.


К чему вы эту ссылку продемонстрировали? То, что делает этот агрегат делается на плисине и подходящем GNSS-приёмнике, имеющем выход аналогового сигнала (для Глонасса, мы, например, использовали РИРВовский). Ладно, впрочем, дальнейшая дискуссия бессмысленна.
Fat Robot
Цитата(Kluwert @ Mar 6 2013, 11:08) *
делается на плисине

Цитата(Kluwert @ Mar 6 2013, 11:08) *
дискуссия бессмысленна


ок
thermit
Честно говоря, не ожидал, что такой несложный вопрос вызовет такое жаркое непонимание в среде крутых профессионалов.
Ivan55
Всем привет!

Есть вопрос) Помимо сдвига доплера существует доплеровское расширение. Как его правильно замоделить? У кого нить есть инфа по этой теме?
Fat Robot
Что писали, что не писали...

Частота отсчетов меняется, и полоса сигнала тоже меняется.
Ivan55
Цитата(Fat Robot @ Mar 21 2013, 18:33) *
Что писали, что не писали...


Вы писали про доплеровский сдвиг

Цитата(Fat Robot @ Mar 21 2013, 18:33) *
Частота отсчетов меняется, и полоса сигнала тоже меняется.


Вот это уже ближе) Как меняется, по какому закону?
thermit
Цитата
от это уже ближе) Как меняется, по какому закону?


По линейному
Надо почитать
Fat Robot
Мы писали, мы писали,
Наши пальчики устали

http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1142975

здесь случай для сигнала, состоящего из двух синусоид. задача решается аналогично для любого их количества

Ну и википедией, да, не побрезгуйте. Статья, чай, не про войну в Ираке и не про развал СССР.

Цитата(Ivan55 @ Mar 21 2013, 18:03) *
Вот это уже ближе) Как меняется, по какому закону?
Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 21 2013, 19:09) *
По линейному
Надо почитать


Пардон, вы кроме википедии че нить читаете? В прошлый раз вы мне доказывали что там написано про ваш эффект передисретизации! И? там ни слова нет про даже коэффициент который вы писали! Теперь может поищем там слова Доплеровское расширение или Доплеровское распределение? но не сдвиг частоты и изменение длинны волны
thermit
Цитата
Ivan55:
Пардон, вы кроме википедии че нить читаете? В прошлый раз вы мне доказывали...


Да делать мне больше нефиг, как чего-то кому-то доказывать...
В педивикии русским языком написано, что происходит с частотой и по какому закону.
Нужно это прочитать, заменить частоту на ряд произвольных частот упорядоченных по возрастанию, выполнить преобразование частот по формуле и проанализировать результат. Если вы надеетесь на то, что кто-то здесь напишет волшебные слова от которых на вас снизойдет озарение, то это зря...
Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 21 2013, 19:45) *
Да делать мне больше нефиг, как чего-то кому-то доказывать...

Можете не доказывать, просто вы сами не знаете, а знали бы сказали и не тыкали бы на формулы 8 класса средней школы, они так... для общего представления
Цитата(thermit @ Mar 21 2013, 19:45) *
В педивикии русским языком написано, что происходит с частотой и по какому закону.

Написано, происходит ее изменение и все
Цитата(thermit @ Mar 21 2013, 19:45) *
Нужно это прочитать, заменить частоту на ряд произвольных частот упорядоченных по возрастанию, выполнить преобразование частот по формуле и проанализировать результат.

Это будет просто сдвиг набора частот на F_doppler
Цитата(thermit @ Mar 21 2013, 19:45) *
Если вы надеетесь на то, что кто-то здесь напишет волшебные слова от которых на вас снизойдет озарение, то это зря...

А давайте не будем писать слова, а вы мне просто покажете график с доплеровским распределением
Fat Robot
Цитата(Ivan55 @ Mar 21 2013, 20:05) *
Это будет просто сдвиг набора частот на F_doppler


Это не так.

Частота каждой спектральной составляющей умножится на коэффициент.

Ivan55, вместо того, чтобы разобраться, Вы воюете. Количество сообщений в этой ветке растет, а прогресса в Вашем понимании не видно.
Ivan55
Цитата(Fat Robot @ Mar 21 2013, 20:25) *
Это не так.

Частота каждой спектральной составляющей умножится на коэффициент.


Вы можете себе представить то что никогда не видели? Вот и я не могу) Че опять за коэффициент раз уж вы говорите "Это не так."

Цитата(Fat Robot @ Mar 21 2013, 20:25) *
...а прогресса в Вашем понимании не видно.

Как пишете, так и понимается

Ладно без вас разберусь... Толку больше будет
des00
Цитата(Ivan55 @ Mar 21 2013, 10:36) *
Вы можете себе представить то что никогда не видели? Вот и я не могу) Че опять за коэффициент раз уж вы говорите "Это не так."

тут же написана формула, доплеровский сдвиг частоты вещь относительная (разные частотные составляющие сдвигаются на разную величину), потому спектр и дышит от доплера.
Ivan55
Цитата(des00 @ Mar 21 2013, 21:30) *
тут же написана формула, доплеровский сдвиг частоты вещь относительная (разные частотные составляющие сдвигаются на разную величину)

Спасибо, я это знал) но это просто сдвиг... допустим поднесущих (OFDM сигнала) на разные F_doppler потому что частота этих поднесущих разная соответственно и доплер разный. Ну да будет расширение сигнала или сжатие но это просто сдвиг поднесущих на свой F_dopler
Цитата(des00 @ Mar 21 2013, 21:30) *
...потому спектр и дышит от доплера.

а вот это чем дышит doppler.gaussian функция MATLAB?
thermit
Цитата
Ivan55:
вот это чем дышит doppler.gaussian функция MATLAB?


Почему бы не почитать матлабский хэлп по этой функции? Там все написано предельно ясно.
Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 21 2013, 21:59) *
Почему бы не почитать матлабский хэлп по этой функции? Там все написано предельно ясно.

Читал) да и вы почитайте, а то "педивикии... педивикии" по русски
thermit
Цитата
Ivan55:
Читал) да и вы почитайте, а то "педивикии... педивикии" по русски


Плохо сформулированные, дурацкие вопросы здесь задаете вы, а не я. Так что еще более дурацкие советы оставьте при себе. Мне они, один хрен, пофигу.


Ivan55
Цитата(thermit @ Mar 21 2013, 23:09) *
Плохо сформулированные, дурацкие вопросы здесь задаете вы, а не я. Так что еще более дурацкие советы оставьте при себе. Мне они, один хрен, пофигу.

"Помимо сдвига доплера существует доплеровское расширение. Как его правильно замоделить? У кого нить есть инфа по этой теме?" я же изначально спрашивал не про сдвиг а про расширение
"...Теперь может поищем там слова Доплеровское расширение или Доплеровское распределение?" Как еще можно у вас спросить о том что я говорю не про сдвиг частоты с "линейным коэффициентом"?

Поэтому вопросы норм, а вот ответы типо "Тут надо на какююто фигню умножить... а тут какойто коэффициент" я же не экстросекс чтобы ваши мысли угадывать! Если вы тут сидите вести пустые разговоры без конкретных ответов, которые снимают больше половины вопросов, то тогда я вообще не понимаю смысл этого форума

Был задан вопрос, если вы не знаете конкретного ответа, то и не надо писать ерунду и запутывать народ

Спасибо des00, он помоему один тут на этом форуме, который дает норм ответы, против которых не поспоришь
petrov
Скляра почитайте, у него популярно про доплеровское расширение написано. Например оно появляется вследствие движения в среде с отражениями.
В простейшем случае передатчик на самолёте двигается от вертикальной металлической стенки навстречу приёмнику и излучает синус. Таким образом в приёмник приходит два луча один прямой с положительным доплеровским смещением, другой отражённый от стенки с отрицательным. На спектре будет будет два синуса на частотах +-fd относительно частоты исходного синуса, это и есть доплеровское расширение спектра. Т.е. в многолучевом канале у вас будут лучи с различным доплером, каждый моделируется точно так же как и в случае одного луча, если тонкие эффекты не нужны можно только частотный сдвиг моделировать.
Ivan55
Цитата(petrov @ Mar 22 2013, 07:09) *
...Т.е. в многолучевом канале у вас будут лучи с различным доплером, каждый моделируется точно так же как и в случае одного луча, если тонкие эффекты не нужны можно только частотный сдвиг моделировать.

Спасибо за ответ!!! Теперь стало ясно что это) Да мне как раз тонкие эффекты и нужны

Все бы так отвечали на мои "дурацкие" вопросы)
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.