Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Квадратурная модуляция - теоретический вопрос
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Математика и Физика
Страницы: 1, 2
KalashKS
Цитата(GetSmart @ May 29 2014, 16:04) *
Почти всё правильно. С самого начала ветки договорились сравнивать одинаковый битрейт. Из-за этого символ BPSK получился в 2 раза короче символа QPSK. Нужна вдвое большая полоса - тоже было. Но. Она благодаря в 1.41 раз большему межсимвольному расстоянию и даёт выигрыш. Просто в книжках его нивелируют нечестным сравнением.

Между вашими составными символами расстояние будет таким же, как в обычных QPSK.
В чем заключается нечестность сравнения?
alexast
Цитата(GetSmart @ May 29 2014, 02:30) *
Здесь ошибся. Можно расставить алфавит на созвездии QPSK так, чтобы соседние символы отличались только на один бит.
Соответственно это

следует читать как просто ошибок.


Это тоже следует читать как "максимальной проекции одной из комбинаций на одну общую ось символьной синхронизации". И все комбинации развёрнуты в одну сторону с "приаттаченным" к ним текстом.

Коллеги, дискуссия и обмен мнениями в общем приобрёл несколько такой философский характер с отрывом от основной темы. А тема была увязка спектра с количеством
передаваемой информации так я себе это мыслил вначале.
С уважением Алексей.
GetSmart
Цитата(alexast @ May 29 2014, 18:17) *
А тема была увязка спектра с количеством передаваемой информации так я себе это мыслил вначале.

Много раз уже всплывала эта тема. При очень высоком SNR в 1 Гц можно "утоптать" на порядки больше бит/сек. В идеальных условиях и на большом интервале - бесконечно.
KalashKS
Цитата(alexast @ May 29 2014, 16:17) *
Коллеги, дискуссия и обмен мнениями в общем приобрёл несколько такой философский характер с отрывом от основной темы. А тема была увязка спектра с количеством
передаваемой информации так я себе это мыслил вначале.
С уважением Алексей.

Переход к квадратурной схеме удваивает спектральную эффективность.Можно удвоить скорость, но для сохранения той же достоверности передачи надо также удвоить мощность, то есть на каждый передаваемый бит надо закачивать в канал ту же энергию, как и в случае АМ.
по вопросу стыковки с теоремой Котельникова: в случае АМ дискретизируется действительный сигнал, а в случае КАМ - комплексный. То есть для КАМ надо в два раза больше отсчетов (действительная и мнимая части).
GetSmart
Цитата(KalashKS @ May 29 2014, 18:16) *
Между вашими составными символами расстояние будет таким же, как в обычных QPSK.
В чем заключается нечестность сравнения?

Про нечестность пару раз уже сказал.

Между моими символами расстояние пропорционально увеличено кол-ву символов в блоке. Свёртка по удвоенной длине символа даст вектор удвоенной длины, если фазы (тексты) совпадут. Но тут есть маленький нюанс, что в соревновании текстов "побеждает" самый далеко убежавший на опорной оси. А не просто нахождение вектора в нужной полуплоскости BPSK-созвездия. Поэтому рекомендую перестать анализировать всё в книжной терминологии, а стараться "на пальцах". То есть минимальными и очевидными логическими цепочками.
KalashKS
Цитата(GetSmart @ May 29 2014, 16:40) *
Между моими символами расстояние пропорционально увеличено кол-ву символов в блоке.

А энергия каждого элементарного символа обратно пропорциональна этому количеству (при одинаковой мощности и скорости передачи), что компенсирует ожидаемый вами выигрыш.
petrov
Цитата(GetSmart @ May 29 2014, 15:35) *
То есть очевидный пример декодирования двух подряд идущих одинаковых символов BPSK с интегрированием шума на удвоенном интервале прошёл мимо кассы?


Данные случайны, приподнятые косинусы на соседних символьных интервалах ортогональны, точно так же можно изобразить блок из двух символов в декартовой системе как для QPSK, от того что принимаете решение о приёме одной точки из 4-х битовая ошибка не изменится, для бита расстояние остаётся таким же, шум с соседнего символьного интервала ортогонален и никак не влияет.
alexast
Цитата(KalashKS @ May 29 2014, 16:35) *
Переход к квадратурной схеме удваивает спектральную эффективность.Можно удвоить скорость, но для сохранения той же достоверности передачи надо также удвоить мощность, то есть на каждый передаваемый бит надо закачивать в канал ту же энергию, как и в случае АМ.
по вопросу стыковки с теоремой Котельникова: в случае АМ дискретизируется действительный сигнал, а в случае КАМ - комплексный. То есть для КАМ надо в два раза больше отсчетов (действительная и мнимая части).

А куда попадает эта мнимая или действительная часть? Реально будем по теореме Котельникова отрабатывать начальный спектр, который
не увеличился никак по сравнения с АМ модуляцией.
KalashKS
Цитата(alexast @ May 29 2014, 17:51) *
А куда попадает эта мнимая или действительная часть? Реально будем по теореме Котельникова отрабатывать начальный спектр, который
не увеличился никак по сравнения с АМ модуляцией.

В исходном спектре область отрицательных частот комплексно сопряжена с областью положительных частот, то есть не несет дополнительной информации. В случае КАМ это не так, информации в два раза больше и надо в два раза больше отсчетов.
тау
Цитата(KalashKS @ May 29 2014, 16:35) *
То есть для КАМ надо в два раза больше отсчетов (действительная и мнимая части).


не согласен с последним предложением.
комплексный КАМ сигнал при переносе в 0 занимает полосу от -w до w и частота комплексных отсчетов должна быть не менее 2w, при этом полоса , занимаемая собственно комплексным сигналом =2w

Действительный сигнал (пусть это из АМ) при переносе в 0 занимает полосу от 0 до w и частота действительных отсчетов должна быть тоже не менее 2w ,при этом полоса , занимаемая собственно действительным сигналом =w . Хотя до демодуляции ( эфирный спектр) полоса удвоена , = 2w

KalashKS
Цитата(тау @ May 29 2014, 18:13) *
не согласен с последним предложением.
комплексный КАМ сигнал при переносе в 0 занимает полосу от -w до w и частота комплексных отсчетов должна быть не менее 2w, при этом полоса , занимаемая собственно комплексным сигналом =2w

Действительный сигнал (пусть это из АМ) при переносе в 0 занимает полосу от 0 до w и частота действительных отсчетов должна быть тоже не менее 2w ,при этом полоса , занимаемая собственно действительным сигналом =w . Хотя до демодуляции ( эфирный спектр) полоса удвоена , = 2w


Я это и имел в виду: необходимая частота отсчетов та же, но дискретизировать надо обязательно и мнимую часть, что удваивает число отсчетов.
GetSmart
Цитата(petrov @ May 29 2014, 18:54) *
...шум с соседнего символьного интервала ортогонален и никак не влияет.

Шум не так чтобы вообще непредсказуем. Его суммирование по двум символам даёт общее отклонение (вероятность) от 0 такое же как и для одного символа. При этом вероятность ошибочного опознания двух символов подряд во много раз меньше вероятности ошибки в одном символе. В случае ошибочного опознания одного символа в ситуации предельных шумов, второй символ обычно имеет проекцию большей длины, т.о. из пары символов всегда можно выбрать один гарантированно достоверный. Далее берётся вектор его промаха и половина вектора прибавляется ко второму символу. Т.о. уменьшается шум второго парного символа. Соответственно, если он ранее ошибочно опознался (но заранее это неизвестно), то после добавления к нему половины вектора вероятность его ошибочного опознания уменьшается. Хотя, этот алгоритм удобнее применять для непрерывного потока символов, а не блоков. И точно так же можно для 2-3-4 и более символов. Пока они находятся в FIFO-буфере, они "очищаются".

-----
2 All
По поводу блокового декода, честно признаюсь, сам не симулировал. Пока только рожаю sm.gif

Даже в примере "мимо кассы" накосячил.
тау
Цитата(KalashKS @ May 29 2014, 18:31) *
Я это и имел в виду: необходимая частота отсчетов та же, но дискретизировать надо обязательно и мнимую часть, что удваивает число отсчетов.

beer.gif
то есть "как ни крути Котельникова" а частоту отсчетов (состоящих из вещественных чисел) возьми да положь не менее чем в 2 раза больше , чем ширина полоса сигнала, вне зависимости от вида модуляции
alexast
Цитата(тау @ May 29 2014, 19:17) *
beer.gif
то есть "как ни крути Котельникова" а частоту отсчетов (состоящих из вещественных чисел) возьми да положь не менее чем в 2 раза больше , чем ширина полоса сигнала, вне зависимости от вида модуляции

Итак на цифрах. Имеем Квадратурную модуляцию с шириной полосы 200 кГц. Какова частота дискретизации должна быть:
400 кГц или 800 кГц.
спасибо
С уважением Алексей.
тау
Цитата(alexast @ May 30 2014, 09:06) *
Итак на цифрах. Имеем Квадратурную модуляцию с шириной полосы 200 кГц. Какова частота дискретизации должна быть:
400 кГц или 800 кГц.

необходимая частота дискретизации должна быть не менее 200кГц для комплексных отсчетов (подразумевается что отсчет при этом содержит действительную и мнимую части) . При этом дискретизация возможна для снесенного в 0 сигнала (занимает полосу 100 кГц ниже 0 и 100 кГц выше 0).

или не менее 400 кГц для вещественных отсчетов ( без мнимой части), при этом снесенный в 0 сигнал дискретизировать невозможно, а только полосовой вещественный сигнал , несмотря на то что он является результатом квадратурной модуляции. И полоса должна полностью целиком располагаться в одной зоне найквиста.
alexast
Цитата(тау @ May 30 2014, 09:51) *
необходимая частота дискретизации должна быть не менее 200кГц для комплексных отсчетов (подразумевается что отсчет при этом содержит действительную и мнимую части) . При этом дискретизация возможна для снесенного в 0 сигнала (занимает полосу 100 кГц ниже 0 и 100 кГц выше 0).

или не менее 400 кГц для вещественных отсчетов ( без мнимой части), при этом снесенный в 0 сигнал дискретизировать невозможно, а только полосовой вещественный сигнал , несмотря на то что он является результатом квадратурной модуляции. И полоса должна полностью целиком располагаться в одной зоне найквиста.

Давайте тогда сравним с АМ сигналом. Та же полоса. Переносим в 0. А вообще не понятно. Итак имеем Кв. мод. сигнал с полосой 200 кГц. Переносим в нулевую часть спектра. Боковая полоса
соответственно занимает полосу 100 кГц. Дискретизация. При этом частота дискретизации не менее 200 кГц. Или всё таки для полной достоверности должны эту полосу 100 кГц дискретизировать
400 кГц.
Что для АМ сигнала?
Алексей.
petrov
Цитата(alexast @ May 30 2014, 10:50) *
Давайте тогда сравним с АМ сигналом. Та же полоса. Переносим в 0. А вообще не понятно. Итак имеем Кв. мод. сигнал с полосой 200 кГц. Переносим в нулевую часть спектра. Боковая полоса
соответственно занимает полосу 100 кГц. Дискретизация. При этом частота дискретизации не менее 200 кГц. Или всё таки для полной достоверности должны эту полосу 100 кГц дискретизировать
400 кГц.
Что для АМ сигнала?
Алексей.


В данном случае всё то же самое, поскольку при переносе на нулевую частоту гетеродин не синхронный, АМ сигнал содержится и в действительной и в мнимой части, после синхронизации один квадратурный канал с половиной шума отбрасываем.
alexast
Цитата(petrov @ May 30 2014, 11:17) *
В данном случае всё то же самое, поскольку при переносе на нулевую частоту гетеродин не синхронный, АМ сигнал содержится и в действительной и в мнимой части, после синхронизации один квадратурный канал с половиной шума отбрасываем.

И всё-таки не понятно. Перенесли сигнал с квадратурной модуляцией. Далее берём АЦП, какую частоту дискретизации я должен выбрать? Есть ли разница для АМ и для Кв. мод.?
petrov
Цитата(alexast @ May 30 2014, 11:32) *
И всё-таки не понятно. Перенесли сигнал с квадратурной модуляцией. Далее берём АЦП, какую частоту дискретизации я должен выбрать? Есть ли разница для АМ и для Кв. мод.?


Всё по Котельникову в соответствии с полосой.
KalashKS
Цитата(alexast @ May 30 2014, 11:32) *
И всё-таки не понятно. Перенесли сигнал с квадратурной модуляцией. Далее берём АЦП, какую частоту дискретизации я должен выбрать? Есть ли разница для АМ и для Кв. мод.?

Если фазовой синхронизации нет, то нет разницы при оцифровке АМ и КАМ.
Если фазовая синхронизация есть, то для КАМ надо 2 АЦП с частотой минимум 200 МГц (или один с частотой минимум 400 МГц), а для АМ можно ограничиться одним АЦП 200 МГц.
alexast
Цитата(KalashKS @ May 30 2014, 12:09) *
Если фазовой синхронизации нет, то нет разницы при оцифровке АМ и КАМ.
Если фазовая синхронизация есть, то для КАМ надо 2 АЦП с частотой минимум 200 МГц (или один с частотой минимум 400 МГц), а для АМ можно ограничиться одним АЦП 200 МГц.

Т.е. если сначала получаем два ортогональных сигнала, то их цифруем 2-мя АЦП по классической теореме Котельникова. Если же сигнал не разбираем и рассматриваем как комплексный
то поднимаем оцифровку ещё в 2 раза. И если так, то при оцифровке (без как здесь сказана синхронизации а я это понимаю разбивка на 2 ортогональных) надо обязательно учитывать
то, что из себя представляет закодированный сигнал. И не брать в расчёт его спектр (вернее брать но очень осторожно). Иначе имея квадратурную модуляцию и не задумываясь об этом
зная спектр и просто воспользовавшись теоремой Котельникова получим не правильный результат.
На цифрах:
Квадратурная модуляция -перенесли спектр - полоса 100 кГц (синхронизации нет) цифранули 200 кГц - результат отрицательный для дальнейшей обработки не годится.
Для АМ всё нормально прокатывает.
Чтобы сделать правильно без синхронизации должны цифровать 400 кГц.
Я правильно мыслю?
Заранее спасибо с уважением Алексей.
KalashKS
Цитата(alexast @ May 30 2014, 12:25) *
Т.е. если сначала получаем два ортогональных сигнала, то их цифруем 2-мя АЦП по классической теореме Котельникова. Если же сигнал не разбираем и рассматриваем как комплексный
то поднимаем оцифровку ещё в 2 раза. И если так, то при оцифровке (без как здесь сказана синхронизации а я это понимаю разбивка на 2 ортогональных) надо обязательно учитывать
то, что из себя представляет закодированный сигнал. И не брать в расчёт его спектр (вернее брать но очень осторожно). Иначе имея квадратурную модуляцию и не задумываясь об этом
зная спектр и просто воспользовавшись теоремой Котельникова получим не правильный результат.
На цифрах:
Квадратурная модуляция -перенесли спектр - полоса 100 кГц (синхронизации нет) цифранули 200 кГц - результат отрицательный для дальнейшей обработки не годится.
Для АМ всё нормально прокатывает.
Чтобы сделать правильно без синхронизации должны цифровать 400 кГц.
Я правильно мыслю?
Заранее спасибо с уважением Алексей.


Не совсем.
Исходных вариантов оцифровки два: на нулевой и на промежуточной частоте.
1) При оцифровке на промежуточной ПЧ должна быть не меньше 100 кГц, чтобы спектр полностью расположился от 0 до 200 кГц. Такой сигнал цифруется одним АЦП с частотой минимум 400 кГц.
2) Если сигнал переносится в ноль и цифруется там, то имеются два ортогональных сигнала (синфазный и квадратурный) с полосой от 0 до 100 кГц. Варианты оцифровки следующие:
а) КАМ цифруется двумя АЦП с частотой минимум 200 кГц.
б) АМ в отсуствии фазовой синхронизации цифруется также двумя АЦП с частотой минимум 200 кГц.
в) АМ при наличии фазовой синхронизации можно цифровать одним АЦП с частотой минимум 200 кГц, так как квадратурная компонента в этом случае содержит только шум.
alexast
Цитата(KalashKS @ May 30 2014, 12:41) *
Не совсем.
Исходных вариантов оцифровки два: на нулевой и на промежуточной частоте.
1) При оцифровке на промежуточной ПЧ должна быть не меньше 100 кГц, чтобы спектр полностью расположился от 0 до 200 кГц. Такой сигнал цифруется одним АЦП с частотой минимум 400 кГц.
2) Если сигнал переносится в ноль и цифруется там, то имеются два ортогональных сигнала (синфазный и квадратурный) с полосой от 0 до 100 кГц. Варианты оцифровки следующие:
а) КАМ цифруется двумя АЦП с частотой минимум 200 кГц.
б) АМ в отсуствии фазовой синхронизации цифруется также двумя АЦП с частотой минимум 200 кГц.
в) АМ при наличии фазовой синхронизации можно цифровать одним АЦП с частотой минимум 200 кГц, так как квадратурная компонента в этом случае содержит только шум.

Будьте добры скажите несколько слов о фазовой синхронизации для АМ сигнала. Как это понимается?
Заранее спасибо с уважением Алексей.
KalashKS
Цитата(alexast @ May 30 2014, 15:48) *
Будьте добры скажите несколько слов о фазовой синхронизации для АМ сигнала. Как это понимается?
Заранее спасибо с уважением Алексей.

Имеется в виду, что при переносе сигнала на нулевую частоту опорное колебание, формируемое местным генератором, синфазно с несущим, или имеет противоположную фазу.
alexast
Цитата(KalashKS @ May 30 2014, 16:16) *
Имеется в виду, что при переносе сигнала на нулевую частоту опорное колебание, формируемое местным генератором, синфазно с несущим, или имеет противоположную фазу.

отлично спасибо. Подскажите, пожалуйста, учебник где эта технология прописана. А то я вспоминаю детектирование как обычным диодом и далее фильтрация конденсатором. классический
вариант. А здесь получается сразу перенести на нулевую частоту. Как бы даже не супергетеродинирование. Или у меня мешанина?
С уважением Алексей.

Цитата(KalashKS @ May 30 2014, 16:16) *
Имеется в виду, что при переносе сигнала на нулевую частоту опорное колебание, формируемое местным генератором, синфазно с несущим, или имеет противоположную фазу.

Но как я понимаю опорное колебание попадает на нулевую частоту. Или там картинка будет подобной с подавлением несущей. В спектре её нет, однако на осциллографе присутствует. Там
или подобным образом пишет Баскаков.
С уважением Алексей.
thermit
Цитата
alexast:
Подскажите, пожалуйста, учебник где эта технология прописана.


Гугель. Синхронное детектирование ам.

Цитата
KalashKS:
1) При оцифровке на промежуточной ПЧ должна быть не меньше 100 кГц, чтобы спектр полностью расположился от 0 до 200 кГц. Такой сигнал цифруется одним АЦП с частотой минимум 400 кГц.


Это несколько не соответствует действительности. Полоса в 100 кгц означает, что оцифровка может вестись на 200кгц. Достаточно правильно выбрать пч.
Если пч сделать 150гкц такой сигнал можно цифровать 200кгц. При этом произойдет преобразование спектра на 50кгц. При этом в цифре преобразование в 0 сведется к тривиальным умножениям.
KalashKS
Цитата(thermit @ May 30 2014, 17:32) *
Это несколько не соответствует действительности. Полоса в 100 кгц означает, что оцифровка может вестись на 200кгц. Достаточно правильно выбрать пч.
Если пч сделать 150гкц такой сигнал можно цифровать 200кгц. При этом произойдет преобразование спектра на 50кгц. При этом в цифре преобразование в 0 сведется к тривиальным умножениям.

Да. Почти не использовал субдискретизацию. Забываю про нее.

Upd:И вообще я затупил с цифрами. В моем расчете полоса считалась равной 200 кГц.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.