Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Синхронизация в ШПС
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Цифровая обработка сигналов - ЦОС (DSP) > Алгоритмы ЦОС (DSP)
Страницы: 1, 2
Михаил_K
Здравствуйте, уважаемые господа. У меня следующий вопрос. Нужно принять ШПС сигнал с большой базой (около 100 000) с модуляцией ФМ2. После сноса сигнала в 0, имеем остаточную несущую, период которой в несколько раз превышает длительность символа, что делает невоможным свертку сигнала, пока от этой остаточной несущей не избавишься. Кто-нибудь может подсказать, как осуществить первоначальную синхронизацию по несущей.
eugen_pcad_ru
По-моему перемножение двух квадратур дает сигнал ошибки для подстройки несущей по ФМ2...
Предлагаю ознакомиться со схемой Костаса (к примеру, можно у Спилкера)
Михаил_K
Цитата(eugen_pcad_ru @ Mar 14 2008, 11:47) *
По-моему перемножение двух квадратур дает сигнал ошибки для подстройки несущей по ФМ2...
Предлагаю ознакомиться со схемой Костаса (к примеру, можно у Спилкера)


Да со схемой костаса я знаком. Вот только уровень сигнала до свертки гораздо ниже уровня шума, и такое перемножение ничего не даст.
eugen_pcad_ru
По-моему все известные методы слежения за несущей предполагают относительно большое ОСШ.
Если оно мало - необходимо иметь сведения о структуре сигнала (последовательности и т.п.). И там можно использовать автокорреляционные демодуляторы. А информация о несущей в это случае выходит ни к чемуsmile.gif
fontp
Цитата(eugen_pcad_ru @ Mar 14 2008, 12:35) *
По-моему все известные методы слежения за несущей предполагают относительно большое ОСШ.
Если оно мало - необходимо иметь сведения о структуре сигнала (последовательности и т.п.). И там можно использовать автокорреляционные демодуляторы. А информация о несущей в это случае выходит ни к чемуsmile.gif


Да. Причём прямые алгоритмы типа Viterbi&Viterbi хоть и работают при snr<0 но тоже с большим трудом.
При snr << 0 нельзя использовать слепые алгоритмы, нужно использовать data-driven
Михаил_K
Цитата(eugen_pcad_ru @ Mar 14 2008, 12:35) *
По-моему все известные методы слежения за несущей предполагают относительно большое ОСШ.
Если оно мало - необходимо иметь сведения о структуре сигнала (последовательности и т.п.). И там можно использовать автокорреляционные демодуляторы. А информация о несущей в это случае выходит ни к чемуsmile.gif


Если на коррелятор просто подать сигнал с остаточной несущей, период которой, например, в точности будет равен длительности символа, то на выходе получим кукишь с маслом (то бишь ноль). Поэтому фаза несущей в течение всего передаваемого символа не должна значительно изменяться. Вот на счет автокорреляции, мысль интересная. Вы имеете ввиду свернуть сигнал сам с собой? Буфер правда большой получается. Но надо попробовать на модельке.
Stanislav
Цитата(Михаил_K @ Mar 14 2008, 12:01) *
Да со схемой костаса я знаком. Вот только уровень сигнала до свертки гораздо ниже уровня шума, и такое перемножение ничего не даст.
Как это не даст? Очень даже даст.
Всё от полосы петли слежения зависит.
Только лучше сначала сделать синхронизацию по коду, по-моему... И умножать сигналы в квадратурных каналах (или выходной сигнал квадратурного генератора) на опорную кодовую последовательность. Вопщем, подумать надо...
А что за приёмник? Не GPS/ГЛОНАСС ли? wink.gif
fontp
Цитата(Stanislav @ Mar 14 2008, 16:48) *
Как это не даст? Очень даже даст.
Всё от полосы петли слежения зависит.
Только лучше сначала сделать синхронизацию по коду, по-моему... И умножать сигналы в квадратурных каналах (или выходной сигнал квадратурного генератора) на опорную кодовую последовательность. Вопщем, подумать надо...
А что за приёмник? Не GPS/ГЛОНАСС ли? wink.gif


Не только от полосы. Даже при оптимальной следящей системе потери от умножения в петле Костаса очень быстро катастрофически возрастают при снижении Eb/N0 ниже 0
У оптимальной петли QPSK (-25) - (-30) дб потерь при Eb/N0 = -10 дб
Это катастрофа

У меня нет под рукой для BPSK, оптимальный анализ QPSK(OQPSK) здесь
Stanislav
Цитата(fontp @ Mar 14 2008, 17:42) *
Не только от полосы. Даже при оптимальной следящей системе потери от умножения в петле Костаса очень быстро катастрофически возрастают при снижении Eb/N0 ниже 0
У оптимальной петли QPSK -30 дб потерь при Eb/N0 = -10 дб
Это катастрофа

У меня нет под рукой для BPSK, оптимальный анализ QPSK(OQPSK) здесь
Для QPSK - согласен. Здесь же сигнал одномерный, должно быть всё гораздо лучше.
Вопщем, возьму таймаут на обмозгование, но, кажись, всё должно получиться просто.

ЗЫ. Ориентировочное отношение С/Ш и допустимую величину фазовой ошибки надо знать всё-таки... А также параметры сигнала и порядок величины сдвига по частоте.
Михаил_K
Цитата(Stanislav @ Mar 14 2008, 16:48) *
Как это не даст? Очень даже даст.
Всё от полосы петли слежения зависит.
Только лучше сначала сделать синхронизацию по коду, по-моему... И умножать сигналы в квадратурных каналах (или выходной сигнал квадратурного генератора) на опорную кодовую последовательность. Вопщем, подумать надо...
А что за приёмник? Не GPS/ГЛОНАСС ли? wink.gif


При сворачивании с априорно известной ПСП не даст, т.к. интеграл от синуса (или если хотите косинуса) за его период равен 0, а наличие остаточной несущей - есть модуляция исходного сигнала этой несущей с глубиной модуляции 100%. Поэтому и не даст. А если уложится несколько периодов остаточной несущей, то в лучшем случае имеем потери мощности в количество периодов, в худшем 0 на выходе.
Приемник не Глонасс. Другой. Нужно сделать помехоустойчивый канал (имеется ввиду не промышленные помехи, а РЭБ), И желательно скрытный. Понятно почему. Если не видишь то, с чем нужно бороться, то вроде и не борешься.
Макс_Мат
Михаил_K, вряд ли вы тут получите содержательные ответы. И вот почему: и Вы и мы за разработки получаем денежки, далее наверно ясно...
Отсюда вывод:
1) Хотите далее слышать ответы студентов, то продолжайте тут поститься (хотя может вы сами студент, не знаю, тогда это полезно);
2) Учите матчасть (IEEE, например) - это сэкономит вам время, а значит заработаете больше денег;
3) Наймите профессионала (но они правда стоят дорого)
Stanislav
Цитата(Макс_Мат @ Mar 16 2008, 23:13) *
Михаил_K, вряд ли вы тут получите содержательные ответы. И вот почему: и Вы и мы за разработки получаем денежки, далее наверно ясно...
Не судите по себе, уважаемый. А рвачам на электрониксе вообще не место.

Решение будет. Его отсутствие в течение нескольких дней вызвано почти что чрезвычайными обстоятельствами. crying.gif

Цитата(Макс_Мат @ Mar 16 2008, 23:13) *
3) Наймите профессионала (но они правда стоят дорого)
Это Вы "дорогим профессионалом" себя считаете, или как?
Михаил_K
Цитата(Макс_Мат @ Mar 16 2008, 23:13) *
Михаил_K, вряд ли вы тут получите содержательные ответы. И вот почему: и Вы и мы за разработки получаем денежки, далее наверно ясно...
Отсюда вывод:
1) Хотите далее слышать ответы студентов, то продолжайте тут поститься (хотя может вы сами студент, не знаю, тогда это полезно);
2) Учите матчасть (IEEE, например) - это сэкономит вам время, а значит заработаете больше денег;
3) Наймите профессионала (но они правда стоят дорого)


В чем-то вы правы. Но вот проффессионала найти не так просто, да и честно говоря, хочется самому стать профессионалом.
К сожалению, в той литературе, которую я видел по ШПС, многие вещи не раскрыты (как в общем-то и в других направлениях тоже).
По скольку данная тема для меня сейчас не является коммерческой, а образовательной, то хочется попробовать все-таки с людьми пообщаться.

Цитата(eugen_pcad_ru @ Mar 14 2008, 12:35) *
По-моему все известные методы слежения за несущей предполагают относительно большое ОСШ.
Если оно мало - необходимо иметь сведения о структуре сигнала (последовательности и т.п.). И там можно использовать автокорреляционные демодуляторы. А информация о несущей в это случае выходит ни к чемуsmile.gif


Попробовал автокорреляцию на модельке. С одной стороны хорошо, остаточная несущая сама себя компенсирует. Но вот, насколько я понимаю, по сравнению со сверткой с "чистой" ПСП потеряем 3 дБ. Также пока для меня не совсем ясно, что будет при наличии помехи в спектре полезного сигнала. Если при умножении на известную ПСП помеха размажется, то ево что она превратится после автокорреляции, пока сообразить не могу.

Есть конечно варинат, использовать в качестве опоры для несущей высокостабильные генераторы, но это тоже создает определенные трудности.
petrov
Михаил, а книжку Nezami смотрели, там целая глава посвящена методам синхронизации для модуляции с расширением спектра?
Михаил_K
Цитата(petrov @ Mar 17 2008, 17:45) *
Михаил, а книжку Nezami смотрели, там целая глава посвящена методам синхронизации для модуляции с расширением спектра?

Такой у меня нет к сожалению. Смотрел другую - Урядников, Аджемов "Сверхширокополосная связь", но там присутствует примерно такая фраза: - "Синхронизацию по несущей не рассматриваем, т.к. современные генераторы имеют достаточную точность, и это никому не нужно". Ща, попробую скачать, посмотреть
Макс_Мат
ответ кстати до банального простой. Михаил, копай в книге пестрякова "широкополосные системы связи"

Еще хочу добавить, если книги некогда читать, но имели дело с DVBS2, то там есть ответ на вопрос
Михаил_K
Посмотрел книгу Низами. Ну в общем классика. Система подстройки частоты работает по выходу коррелятора. Фактически, на сколько я понимаю, можно подстроиться при небольшом сдвиге частоты (примерно 1/8 от тактовой полезного сигнала). Поэтому - либо использовать генераторы с высокой точностью, дабы дать возможность коррелятору заработать, либо использовать свипирование по несущей, но тогда время захвата сильно возрастет. Похоже, природу не обманешь smile.gif
petrov
Цитата(Михаил_K @ Mar 18 2008, 10:52) *
Посмотрел книгу Низами. Ну в общем классика. Система подстройки частоты работает по выходу коррелятора. Фактически, на сколько я понимаю, можно подстроиться при небольшом сдвиге частоты (примерно 1/8 от тактовой полезного сигнала). Поэтому - либо использовать генераторы с высокой точностью, дабы дать возможность коррелятору заработать, либо использовать свипирование по несущей, но тогда время захвата сильно возрастет. Похоже, природу не обманешь smile.gif


Либо несколько параллельных каналов использовать.
Михаил_K
Цитата(petrov @ Mar 18 2008, 11:30) *
Либо несколько параллельных каналов использовать.

Да, на сколько позволят аппаратные ресурсы. Порядка 30 - 40 корелляторов разместить вполне возможно.

Цитата(Макс_Мат @ Mar 17 2008, 23:16) *
ответ кстати до банального простой. Михаил, копай в книге пестрякова "широкополосные системы связи"

Еще хочу добавить, если книги некогда читать, но имели дело с DVBS2, то там есть ответ на вопрос

Вы кстати, так и не ответили, на чем вы сделале LDPC?
Макс_Мат
Цитата(Михаил_K @ Mar 18 2008, 16:01) *
Вы кстати, так и не ответили, на чем вы сделале LDPC?


Просто к теме топика этот вопрос не относился, а в дискусии впадать не хочется, поэтому сорри
alex_os
Цитата
Посмотрел книгу Низами. Ну в общем классика. Система подстройки частоты работает по выходу коррелятора. Фактически, на сколько я понимаю, можно подстроиться при небольшом сдвиге частоты (примерно 1/8 от тактовой полезного сигнала). Поэтому - либо использовать генераторы с высокой точностью, дабы дать возможность коррелятору заработать, либо использовать свипирование по несущей, но тогда время захвата сильно возрастет. Похоже, природу не обманешь smile.gif

Еще можно входную последовательность( или часть) ее умножить поэлементно на известнyю ПСП и от полученной последовательности посчитать FFT, таким образом получить оценку несущей. Что-то такое уже обсуждалось здесь...

Цитата(Макс_Мат @ Mar 17 2008, 23:16) *
Еще хочу добавить, если книги некогда читать, но имели дело с DVBS2, то там есть ответ на вопрос

А причем тут dvbs2? это же не DSS?
Михаил_K
Цитата(alex_os @ Mar 20 2008, 10:18) *
Еще можно входную последовательность( или часть) ее умножить поэлементно на известнyю ПСП и от полученной последовательности посчитать FFT, таким образом получить оценку несущей. Что-то такое уже обсуждалось здесь...


Дело в том, что для этого нужно иметь приличный отклик на выходе, для этого нужно чтобы известная ПСП была синхронизированна с входной последовательностью. Если бы можно было получить хороший отклик от свертки части последовательности, я бы и без FFT частоту смог восстановить. Необходимо использовать свертку всей последовательности, чтобы получить максимум чувствительности.
fontp
Цитата(Михаил_K @ Mar 20 2008, 12:55) *
Дело в том, что для этого нужно иметь приличный отклик на выходе, для этого нужно чтобы известная ПСП была синхронизированна с входной последовательностью. увствительности.


Зачем? Вы вычисляете свёртку сигнала с ПСП или её частью. Понятно, что чем больше ПСП используется тем лучше для чувствительности. Но обычно вы скалярное произведение считаете скользящим окном и ловите как бы максимум.

Если есть частотное смещение, считается максимум пика в FFT от произведения известной ПСП c принятым сигналом. Вместо просто суммы произведений в случае отсутствия расстройки. Т.е. после "снятия модуляции" сигнал в отсчётных точках не постоянен, а комплексная экспонента

При этом получается сразу и тактовая синхронизация и синхронизация несущей. Оно и неудивительно- осуществлён одновременнно перебор по положению отсчётов и по частотам. Это тупо соответствует максимуму правдоподобия ( если, конечно, хватает быстродействия всё это посчитать в скользящей манере). Используемая длина ПСП определяется в том числе вычислительными возможностями.
Ну там ещё просто любого максимума недостаточно, значение максимума должно превышать некоторый порог, известный a priory. Это уже детали...

Кстати дискретные частоты FFT дают обычно слишком большую ошибку по частоте. Сто раз приводил ссылку на ресурс, где результаты спектрального анализа подвергаются интерполяции и из максимума получаемой непрерывной спектральной оценки получают тонкую оценку частоты несущей в десятки раз лучше бина FFT даже для малых snr~0. По науке это обычно называют ML-extension
типа того

"Типа" потому, что существуют и другие формулы интерполяции, более адекватные для низких Snr. Но принцип тот же. При низких snr можно пойти на смещённую оценку, но более робастную к шумам. Там по ссылке мужики слишком озабочены несмещённостью оценки частоты
Михаил_K
Цитата(fontp @ Mar 20 2008, 13:23) *
Зачем? Вы вычисляете свёртку сигнала с ПСП или её частью. Понятно, что чем больше ПСП используется тем лучше для чувствительности. Но обычно вы скалярное произведение считаете скользящим окном и ловите как бы максимум.

Если есть частотное смещение, считается максимум пика в FFT от произведения известной ПСП c принятым сигналом. Вместо просто суммы произведений в случае отсутствия расстройки. Т.е. после "снятия модуляции" сигнал в отсчётных точках не постоянен, а комплексная экспонента

При этом получается сразу и тактовая синхронизация и синхронизация несущей. Оно и неудивительно- осуществлён одновременнно перебор по положению отсчётов и по частотам. Это тупо соответствует максимуму правдоподобия ( если, конечно, хватает быстродействия всё это посчитать в скользящей манере). Используемая длина ПСП определяется в том числе вычислительными возможностями.
Ну там ещё просто любого максимума недостаточно, значение максимума должно превышать некоторый порог, известный a priory. Это уже детали...

Кстати дискретные частоты FFT дают обычно слишком большую ошибку по частоте. Сто раз приводил ссылку на ресурс, где результаты спектрального анализа подвергаются интерполяции и из максимума получаемой непрерывной спектральной оценки получают тонкую оценку частоты несущей в десятки раз лучше бина FFT даже для малых snr~0. По науке это обычно называют ML-extension
типа того

"Типа" потому, что существуют и другие формулы интерполяции, более адекватные для низких Snr. Но принцип тот же. При низких snr можно пойти на смещённую оценку, но более робастную к шумам. Там по ссылке мужики слишком озабочены несмещённостью оценки частоты


Можно немного пояснить. Я правильно понял, что для того, чтобы получить расстройку по несущей, я должен вычислить не свертку, а просто произведение входного сигнала на ПСП и взять FFT от нее? Если я правильно понимаю, то по величине всплеска FFT в области низких частот (куда укладывается расстройка), я могу зафиксировать факт тактовой синхронизации ПСП с сигналом. Мысль действительно интересная. Вот только жаль, что для такой базы сигнала аппаратно реализовать FFT будет затруднительно? Свертку кстати тоже преполагается вычислять не скользящим окном, а на аккумуляторе. crying.gif А вообще мысль интересная. Надо ее переварить
fontp
Цитата(Михаил_K @ Mar 20 2008, 16:53) *
Можно немного пояснить. Я правильно понял, что для того, чтобы получить расстройку по несущей, я должен вычислить не свертку, а просто произведение входного сигнала на ПСП и взять FFT от нее?


Именно. Я даже немного переписал текст, чтобы было понятно. Свёртка - это аналогия.
Не было частотной расстройки - была свёртка, т.е. постоянная составляющая от произведения.
Предполагается частотная расстройка - вычисляем отклик для разных частот, ищем максимум.
Запишите формулу для корреляции, где частота параметр - и всё станет понятно.
Формат форума не располагает к слишком точным описаниям.

Сложно. Но мы ведь не ищем лёгких путей. ))) Сами задачи сложные
Возможен случай, что диапазон частотной расстройки априорно известен и он заведомо много меньше диапазона Найквиста. Тогда эффективно забыть про FFT и делать только DFT в области поиска. Очевидно

Но важно ещё, что мы умеем оценивать положение спектрального максимума одиночной комплексной экспоненты с точностью значительно более высокой, чем разрешение DFT. По существу, вплоть до snr больше минус несколько дб, можно получать оценки частоты с точностью предела максимального правдоподобия CRLB
mvm54
[quote name='Михаил_K']
«ШПС с базой 100 000»
1. Штатная работа приемника предполагается при С/Ш < 0,03 по напряжению? (с поправками на всякие вероятности …).
2. Все проблемы на приеме только из-за хреновых задающих генераторов? (Нет Доплера – вы просто счастливые люди).
3. Первоначальная Синхронизация приемника осуществляется по ПСП 2^17 (или это фрагмент более длинной ПСП)? Короткие ПСП и «энергетическая скрытность» - вещи вроде бы несовместимые? Разве что прятаться от ребят из Радио Частотного Центра.
Для более «мягких» требований к приемнику мы решали проблему первоначальной синхронизации по ПСП (короче вашей) практически в лоб:
1. Формировались N- каналов на нулевой частоте перекрывающих весь доплеровский диапазон (у вас только возможная разность частот задающих генераторов – это проще).
2. Вычислялась КФ ожидаемой ПСП на каждом из каналов.
3. При обнаружении сигнала в каком либо из каналов, система перестраивалась на новую несущую, определялось начало ПСП, запускались фильтры по слежению за несущей, изменением Доплера, многолучевостью и т.д. Через несколько периодов ПСП, приемник начинал принимать информацию.
4. Выбор количества каналов N – зависит от допустимых потерь и лишней «вычислительной дури». Поворот ПСП до 90град. Давал еще сносные результаты для нашего случая (если не изменяет мне склероз).
5. Генераторы «Гиацинт-М». Потом вроде это упростили.
Решить проблему надежной синхронизации при С/Ш < 0 другими методами нам в то время не удалось. (Может руки кривые). Правда делалось это очень даже давно.
Stanislav
Простите, счас времени заходить на форум маловато; да уже почти всё и написали...
Универсального решения, похоже, не существует. Надо иметь данные о параметрах сигнала, шума, ПСП и частотного сдвига, чтобы порекомендовать какой-то конкретный способ, иначе остаются только методы двумерного поиска, со всеми вытекающими...

2 mvm54
Не могли бы Вы оформлять свои посты аккуратнее? Иначе цитировать невозможно...
1. Откуда сведения, что отношение С/Ш хуже 0,03 по эффективному напряжению?
2. Почему ПСП имеет длину именно 2^17? Разве об этом автором где-то сообщалось? 07.gif

В связи с этим возникает вопрос: как быть, если длина ПСП достаточно велика для любого мыслимого (авто)коррелятора?

Цитата(Михаил_K @ Mar 17 2008, 10:19) *
Попробовал автокорреляцию на модельке. С одной стороны хорошо, остаточная несущая сама себя компенсирует. Но вот, насколько я понимаю, по сравнению со сверткой с "чистой" ПСП потеряем 3 дБ...
Если на этапе "втягивания" получено ухудшение С/Ш только в 3 дБ, считайте, что Вам сильно повезло.
Не могу взять в толк, какие выгоды можно получить от автокорреляции, особенно когда длина ПСП велика?
Михаил_K
Цитата(Stanislav @ Mar 20 2008, 23:09) *
1. Откуда сведения, что отношение С/Ш хуже 0,03 по эффективному напряжению?



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 smile.gif . 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.

Цитата(Stanislav @ Mar 20 2008, 23:09) *
2. Почему ПСП имеет длину именно 2^17? Разве об этом автором где-то сообщалось? 07.gif


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





Цитата(Stanislav @ Mar 20 2008, 23:09) *
Если на этапе "втягивания" получено ухудшение С/Ш только в 3 дБ, считайте, что Вам сильно повезло.
Не могу взять в толк, какие выгоды можно получить от автокорреляции, особенно когда длина ПСП велика?


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

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. Вобщем-то не так страшно. Большее опасение вызывают именно погрешности задающих генераторов и фазовые шумы гетеродинов.
Макс_Мат
2 'Михаил_K' У вас есть требования к максимальному времени вхождения в синхронизм?

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.
В принципе, подумаешь, что синхронизм будет достигаться у вас через минут 30 после включения аппаратуры :-) Но зато Вы справитесь с задачей!! И отчитаетесь перед заказчиком!! :-)
Михаил_K
Цитата(Макс_Мат @ Mar 21 2008, 15:19) *
2 'Михаил_K' У вас есть требования к максимальному времени вхождения в синхронизм?

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.
В принципе, подумаешь, что синхронизм будет достигаться у вас через минут 30 после включения аппаратуры :-) Но зато Вы справитесь с задачей!! И отчитаетесь перед заказчиком!! :-)


C умничал, да smile.gif
Stanislav
Цитата(Михаил_K @ Mar 21 2008, 13:34) *
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 smile.gif . 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).
Цитата(Михаил_K @ Mar 21 2008, 13:34) *
Я конечно об этом не сообщал, но не трудно взять логарифм по основанию 2 от 100 000 smile.gif
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? wink.gif
Вероятно, Вы считаете, что длительность 1 бита передаваемого сообщения обязательно должна быть равна периоду повторения ПСП? smile.gif
Собственно, вопросы моего предыдущего поста исходили из противного, и остаются в силе.

Цитата(Михаил_K @ Mar 21 2008, 13:34) *
...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? 07.gif
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.


Цитата(Михаил_K @ Mar 21 2008, 13:34) *
...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? smile.gif
Навскидку: коррелируйте сигнал не с ним самим, а с куском эталонной ПСП длиной, скажем, в 10-20 мс. smile.gif
Причём это нужно делать как в синфазном, так и в квадратурном каналах.

Цитата(Макс_Мат @ Mar 21 2008, 15:19) *
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
Цитата(Stanislav @ Mar 22 2008, 00:21) *
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? wink.gif

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 biggrin.gif
Наличие этой преамбулы автоматически делает эти системы очень уязвимыми crying.gif
Stanislav
Цитата(СОЖ @ Mar 22 2008, 00:27) *
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.

Цитата(СОЖ @ Mar 22 2008, 00:27) *
А в GPS последовательность в 1023 бита обеспечивает потенциальную возможность приема при SNR -30 dB
Доказать можете?

Цитата(СОЖ @ Mar 22 2008, 00:27) *
...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 biggrin.gif
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. lol.gif
Цитата(СОЖ @ Mar 22 2008, 00:27) *
Наличие этой преамбулы автоматически делает эти системы очень уязвимыми
Послушайте, уважаемый, а ведь "преамбулу" можно получить не только от GPS. smile.gif Глупость потенциального "приёмника" этому только способствует.
Макс_Мат
Цитата(Stanislav @ Mar 22 2008, 02:27) *
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 wink.gif

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... smile.gif))

P.S.
А о какой синхронизации с помощью преамбул идёт речь?
Михаил_K
Цитата(:-) @ Mar 22 2008, 22:37) *
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
Цитата(Макс_Мат @ Mar 22 2008, 20:03) *
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. smile.gif Я утверждаю, что мои вопросы поставлены корректно, в отличие от условий задачи, и призваны их уточнить.

Цитата(Макс_Мат @ Mar 22 2008, 20:03) *
...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. wink.gif

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.

Цитата(Макс_Мат @ Mar 22 2008, 20:03) *
...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? wink.gif
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? wink.gif

Цитата(Макс_Мат @ Mar 22 2008, 20:03) *
...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. smile.gif

Цитата(Макс_Мат @ Mar 22 2008, 20:03) *
...И по поводу -30дБ относительно Герца - это уже вчерашний день, нам известны устройства функционирующие до -45
Относительно какого ещё Герца? 07.gif Старенького? biggrin.gif
:-)
В GPS происходит логическое переножение данных и ПСП (операция xor для сигналов, состоящих из 0 и 1).
Stanislav
Цитата(:-) @ Mar 22 2008, 22:37) *
Первое, что хочется ответить на вопрос о базе сигнала GPS - B=1023. Однако не всё так просто...
Вот именно.

Цитата(:-) @ Mar 22 2008, 22:37) *
...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).

Цитата(:-) @ Mar 22 2008, 22:37) *
...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.

Цитата(:-) @ Mar 22 2008, 22:37) *
...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... smile.gif ))
Именно так. Об чём, собственно, и речь. smile.gif

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 ? ;)

Цитата(Михаил_K @ Mar 23 2008, 10:37) *
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
Цитата(Stanislav @ Mar 23 2008, 11:34) *
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
Цитата(Михаил_K @ Mar 23 2008, 13:51) *
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).

Цитата(Михаил_K @ Mar 23 2008, 13:51) *
...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
Цитата(Stanislav @ Mar 23 2008, 11:22) *
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
Цитата(Макс_Мат @ Mar 23 2008, 14:29) *
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
Цитата(Stanislav @ Mar 23 2008, 14:32) *
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 cool.gif
AlChi
Есть хорошая книга по шпс. Автор Варакин. Название не помню. Частенько выручала, много ответов можно найти там
СОЖ
Цитата(Stanislav @ Mar 22 2008, 00:21) *
Теоретически, как и практически, Вы не правы.
....
если известно, что скорость передаваемого сообщения равна 50 бит в секунду, период повторения ПСП равен 1 мс, а её длина - 1023 бита? wink.gif
Вероятно, Вы считаете, что длительность 1 бита передаваемого сообщения обязательно должна быть равна периоду повторения ПСП? smile.gif

Пропустил ... пропустил, по части "считаете" crying.gif
Любой студент, абсолютно точно знает, и он глубоко прав,
что если назван период повторения ПСП 1 мс то это автоматом означает скорость 1000 bps,
и занимаемую полосу в эфире где то более 2-х МГц, поскольку как бы хитромудро
не обзывали обыкновенную АМ но без неё никак ... поскольку другие модуляции имеют пороговый фифект biggrin.gif

Вот тут то и возникает законный вопрос,
а куда подевались оставшиеся 950 бит 1111493779.gif

... нет особой необходимости отвечать на этот вопрос в свете вопроса стартера данного топика ...
Поскольку ему необходимо синхронизироваться на тех 1000 bps, если проводить аналогии с GPS,
и как это можно делать я уже упомянул.
Михаил_K
Цитата(AlChi @ Mar 23 2008, 15:27) *
Есть хорошая книга по шпс. Автор Варакин. Название не помню. Частенько выручала, много ответов можно найти там

Есть, когда я еще учился в институте она была секретной crying.gif . Сейчас нашел один экземпляр, буду изучать.
Спасибо всем за участие. Мне нужно взять тайм-аут для переваривания.
mrjack
Цитата(Михаил_K @ Mar 23 2008, 17:11) *
Есть, когда я еще учился в институте она была секретной :crying: . Сейчас нашел один экземпляр, буду изучать.
Спасибо всем за участие. Мне нужно взять тайм-аут для переваривания.


Если нужна литература о ШПС и сложных сигналах, обращайтесь, выложу ссылок. На просторах интернета найдется если не все то многое...
samurad
Михаил_K, прошло 1,5 мес. с последнего поста темы. Интересно, как вы решили эту задачку на практике?

Будучи студентом, я много занимался алгоритмами быстрого вхождения в синхронизм с ШПС для беспроводных систем связи CDMA - судя по заголовку, это очень близко к вашей теме, хотя из-за недостатка спецификации... Сейчас эта задача менее популярна, чем 20-10 лет назад, т.к. с тех пор почти все там изучено вдоль и поперек на солидном академическом уровне, но все еще актуальная на практике в связи с новыми стандартами в 4G, IEEE 802 и модернизированной GPS, так что было бы интересно продолжить обсуждение.

Для затравки, вам попадались такие идеи как
1) комбинационный код (ШПС или ПСП последовательность),
2) прерывистый циклический код и его "брат", перфорированный код,
3) "быстрая" свертка на абелевых группах.
Все это математически доказанные методы быстрой синхронизации длинных и сверх-длинных кодов, когда простая демодуляция "в лоб" невозможна из-за отрицательного отношения сигнал-шум на входе приемника. Первые два, как мне известно, используются на практике в коммерческих 3G системах, а третий доступен только для заказной аппаратуры с мощными вычислителями.
Alex65111
Цитата(samurad @ May 9 2008, 09:00) *
3) "быстрая" свертка на абелевых группах.


А что это за зверь такой? Чем она лучше например быстрой свертки через FFT?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.