Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: демодуляция CDMA сигнала
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Цифровая обработка сигналов - ЦОС (DSP) > Алгоритмы ЦОС (DSP)
grak
Необходимо реализовать алгоритм демодуляции сигнала CDMA на базе ЦПОС Analog Devices на VisualDSP. Кто может помочь алгоритмами, кодами, советами, литературой и источниками буду очень признателен. заранее большое спасибо
VDG
Цитата(grak @ Mar 10 2007, 08:58) *
Необходимо реализовать алгоритм демодуляции сигнала CDMA

В библиотечке ФСБ поспрашивайте. smile.gif
grak
Не понял юмора...
Pathfinder
если не секрет, зачем?
VDG
Цитата(Pathfinder @ Mar 12 2007, 14:39) *
если не секрет, зачем?

ИМХО для той темы, что админ на днях удалил
evg123
Алгоритмы подобные тому, о котором спрашиваете (если речь не идёт о научно-популярных набросках) - разрабатываются ANSI или ISO - комиссиями годами. На выходе десяток тысяч страниц, которые стоят несколько десятков тысяч у.е. (а иначе никак). А дальше - там есть всё что надо, чтобы за пару лет сделать CDMA-сотовую базовую станцию. Иначе что-либо работоспособное добыть наверное не получится. Разве что где-нибудь в наших закрытых лабораториях, разрабатывающих приборы для узкого применения, которые сами берут и перерабатывают эти же исходные материалы. Буржуи вплане кибирнетики впереди (Но это, как оказывается, не есть главное).
В Скляре есть введение в DSSS, и мы даже пытались это дело реализовать, когда разрабатывали радиорелейку, но заткнулись на концептуальной части - работа неподъёмная.
cupertino
Цитата(grak @ Mar 10 2007, 08:58) *
Необходимо реализовать алгоритм демодуляции сигнала CDMA на базе ЦПОС Analog Devices на VisualDSP. Кто может помочь алгоритмами, кодами, советами, литературой и источниками буду очень признателен. заранее большое спасибо

CDMA сигналы бывают разными, и по разному демодулуруются. О каком именно стандарте идет речь?
egoist111
Цитата(cupertino @ Mar 29 2007, 11:10) *
CDMA сигналы бывают разными, и по разному демодулуруются. О каком именно стандарте идет речь?



Нужен модулятор, а в особенности демодулятор QPSK(ФМ-4), математические алгоритмы, чтобы можно было запрогать их
andy Dan
можно начать с самого простого.
IS-95 например
в основном интересует теория и методы реализации теории.
stealth-coder
ANSI и ETSI никаких алгоритмов не разрабатывают и продажей не занимаются.

Алгоритм формирования сигнала (на базе UMTS W-CDMA):
Скачиваете с сайта ETSI (www.3gpp.org) документ TS 25.213, там описано формирование сигнала в режиме FDD (прямой и обратный каналы разнесены по частоте), читаете, все тривиально, подробно расписывать не буду. Подскажу, что упоминаемые в стандарте OVSF являются всего-навсего строками матрицы Уолша (Адамара) соответствующей размерности.

Алгоритм приема:
В основе приема лежит понятие свертки, она же корреляция. При расчете корреляции в качестве ядра свертки используем комплексно-сопряженную последовательность относительно формируемой на стороне передачи!!!!!!
1. Оцифровываете сигнал со скоростью, кратной чиповой скорости (3,84 Мчипов в секунду), 2, а лучше 4, отсчета на чип подойдет.
2. Выполняете согласованную фильтрацию, фильтр Root Raised Cosine, alfa=0.22, в TS 25.213 об этом написано.
2. Синхронизация:
1) Ищете пики корреляции Primary Synchro Channel (PSC), следующие с периодом 2560 чипов
2) В точках максимумов корреляций PSC рассчитываете корреляции для всех 16 вариантов Secondary Synchro Channel (SSC), определяете индекс последовательности, давшей максимальную амплитуду корреляции.
3) В соответствии с приведенной в стандарте таблицей и списком из 15 последовательных индексов последовательностей SSC, давших максимальную амплитуду, определяете номер скремблирующей группы и таймслот.
4) Позиционируетесь на 1-вый таймслот и перебором из 8 скремблирующих кодов, входящих в определенную ранее скремблирующую группу, определяете скремблирующий код как последовательность, давшую максимальный пик корреляции.
Таким образом вы осуществили 1) определение номера скремблирующего кода и 2) кадровую синхронизацию.
3. Предобработка сигнала:
1) Начиная с отсчета предположительного начала кадра и работая блоками по 256 чипов (512 либо 1024 отсчетов при 2 и 4 отсчетах на посылку соответственно) рассчитываете корреляцию скремблирующего кода и сигнала в окрестности точки предположительного начала кадра. Позиция максимума пика корреляции будет позицией максимально эффективной точки, эти отсчеты на всем периоде блока выбираем и получаем 256 отсчетов сигнала, взятых в точке, максимально близкой к точке идеальной оцифровки.
2) Осуществляем снятие скремблирующего кода путем поотсчетного умножения сигнала на комплексно-сопряженные отсчеты скремблирующего кода.
3) Осуществляем компенсацию фазовой расстройки путем умножения отсчетов сигнала со снятым скремблирующим кодом на комплексно-сопряженный вектор корреляции со скремблирующим кодом, который был получен в 3.1.
4. Выделение кодовых каналов:
1) Для полученного блока отсчетов со снятым скремблирующим кодом и компенсированной фазовой расстройкой выполняем преобразование Уолша (Адамара) (если хотим получить данные для всех кодовых каналов) либо осуществляем свертку полученного сигнала с нужными Orthogonal Variable Spreading Factor (OVSF), которые являются, как я писал ранее, строками матрицы Уолша.
2) Если используется преобразование Уолша, то 1) его можно выполнить по технологии быстрого преобразования (так же, как БПФ, только отсутствуют поворачивающие множители) и 2) на каждом этапе преобразования получаем отсчеты для всех кодовых каналов (после 1-го этапа - Spreading Factor 2, после 2-го - Spreading Factor 4 и т. д. до Spreading Factor 256), их которых выбираются отсчеты для реально существующих каналов - это будут созвездия QPSK, по которым либо принимаются жесткие решения, либо используются как мягкие решения, подаваемые на помехоустойчивый декодер.
5. Повторяем 3 и 4, сдвигаясь по отсчетам сигнала и скремблирующего кода (его период 38400 чипов, 10 мс, 1 фрейм, 15 таймслотов).

Улучшения приведенного алгоритма:
1. Расчет частотной расстройки может быть выполнен путем усреднения разницы между фазами корреляций сигнала и скремблирующего кода на блоках 256 чипов с последующим пересчетом в частоту.
2. Если выполняется оценка и компенсация частотной расстройки, то для повышения помехоустойчивости можно выполнить ФАПЧ по фазам корреляций сигнала и скремблирующего кода.
3. Если после некоторого этапа преобразования Уолша рассчитать спектр мощности как Pi = Ii^2 + Qi^2, то на гистограмме можно увидеть активные кодовые каналы

По похожему алгоритму можно построить демодулятор для IS-95 и CDMA-2000. Для дальнейшего повышения помехоустойчивости используют RAKE приемники (увеличивают глубину расчета корреляций, определяют наличие отраженных лучей и выполняют синфазное сложение всех лучей), разнесенный прием (в сущности, то же, что и RAKE, только используются несколько антенн, сигналы с которых синфазно складываются), smart-прием (разновидность разнесенного приема).

Практическая реализация: описанный алгоритм демодуляции хорошо ложится в процессор AD TigerSHARC-101, при использовании ассемблера и специализированных инструкций свертки демодуляция всех кодовых каналов занимает 50% вычислительного ресурса.

Литература:
1. ETSI TS 25.213
2. MatLab 2008 - Help, кроме того в примерах есть реализация модели модулятора-демодулятора W-CDMA.
Serg76
Цитата(stealth-coder @ Jun 26 2011, 14:48) *
В основе приема лежит понятие свертки, она же корреляция.

прикольно sm.gif
novchok
2 stealth-coder +1000. Молодец. Спасибо за грамотное расписание алгоритма.
2 Serg76 -5 за жлобские попытки куснуть человека по мелкому.
Serg76
2 novchok плачет по тебе адвокатура
vid435
Цитата(stealth-coder @ Jun 26 2011, 15:48) *
Практическая реализация: описанный алгоритм демодуляции хорошо ложится в процессор AD TigerSHARC-101, при использовании ассемблера и специализированных инструкций свертки демодуляция всех кодовых каналов занимает 50% вычислительного ресурса.

А какую производительность требует демодулятор UMTS на ПК? Влезет ли это в реальном времени на не быстрый процессор типа Atom или Celeron?
Для упрощения разработки хотелось бы остаться на плавучке, да и оптимизировать на уровне SSE- инструкций тоже не хотелось бы.
stealth-coder
Цитата(vid435 @ Sep 16 2011, 12:18) *
А какую производительность требует демодулятор UMTS на ПК? Влезет ли это в реальном времени на не быстрый процессор типа Atom или Celeron?
Для упрощения разработки хотелось бы остаться на плавучке, да и оптимизировать на уровне SSE- инструкций тоже не хотелось бы.


Можно попытаться с использованием Intel Compiler + Integrated Performance Primitives, ребята со spiral.net демодулятор WiMax 20 МГц в реальном времени умудрились запустить, но, видимо, предполагается использование ПК с обычной ОС типа Windows/Linux и вот тут Вас ждут неприятности - это не операционные системы реального времени, поэтому как только винда решит что-нибудь засвопить или окошко перерисовать, все реальное время закончится, это мы уже проходили.
Serg76
Цитата(stealth-coder @ Oct 24 2011, 20:24) *
ребята со spiral.net демодулятор WiMax 20 МГц в реальном времени умудрились запустить...

Ткните пальцем, плиз, где об этом написано, что-то не нашел sad.gif
stealth-coder
Цитата(Serg76 @ Oct 24 2011, 23:03) *
Ткните пальцем, плиз, где об этом написано, что-то не нашел sad.gif

Извините, ввел в заблуждение, речь шла о WiFi, но, в принципе, технология и вычислительная сложность физического уровня примерно одинаковы.
http://spiral.ece.cmu.edu:8080/pub-spiral/...ract.jsp?id=147
Serg76
Цитата(stealth-coder @ Dec 7 2011, 22:44) *
Извините, ввел в заблуждение, речь шла о WiFi, но, в принципе, технология и вычислительная сложность физического уровня примерно одинаковы.
http://spiral.ece.cmu.edu:8080/pub-spiral/...ract.jsp?id=147

Да уж, впечатляет. Интересно было бы узнать есть ли у них что-либо подобное для однотонального непрерывного демодулятора? И какие скорости достигнуты в реал-тайме? В своем демодуляторе я пока достиг 6 Мбит/сек (QPSK режим), но это только на одном ядре Intel Core i7, 3.3 ГГц, т.е. без всякого рода распараллеливания. Правда тоже использовал Intel C compiler icc 11 + IPP. конечно можно еще поднять скорость, но уже только за счет снижения помехоустойчивости. sad.gif
flashEl
Добрый день.
Реализуем работу, конечной целью которой является создание макета оборудования, способного принимать цифровой поток CDMA-подобных сигналов. Фактически-это некий НИР.
Ориентируемся на CDMA 2000, что будет далее (и будет ли)-покажет только время.
Реализовали макетную часть (приемник-плата ЦОС (фактически, используем только АЦП/DDC на ней)) и программную обработку сигнала. Конечно, не RAKE-приемник.
Результат следующий: контрольные канала демодулируются удовлетворительно (для данного приемного тракта), канала трафика-неудовлетворительно.
Грешим на алгоритм демодуляции.Возможно, что и не он, но...как узнать?
Для дальнейшего продвижения, по видимому, не хватает фундаментальных знаний у нашего Разработчика.

Собственно-вопрос: есть ли у присутствующих в данной теме возможность и желание на коммерческой основе помочь нам в этом вопросе?
Условия пока не обозначаю, так как не до конца понятна проблема.
В любом случае, спасибо за внимание
Serg76
Цитата(flashEl @ Feb 27 2012, 13:54) *
Грешим на алгоритм демодуляции.Возможно, что и не он, но...как узнать?

можно еще попробовать прогнать Ваш тракт на сигналах GPS. может что-нибудь прояснится
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.