1. Почему MSK-сигналы не используют в глобальной спутниковой радионавигации?

- Имеено в глобальной навигации, а не дифференциальных подсистемах.
- Преимуществ MSK-сигналов перед BPSK-сигналами полно.

2. Или дело в сложности устройства обработки?

Конкретно приемущества опишите.

1. узкая полоса
2. высокая скорость спада внеполосносного излучения
3. устойчивость к амплитудно-частотным искажениям передающего и приемного трактов

Так BPSK можно ещё уже сделать и получить любой уровень боковых лепестков. А в системах глобальной спутниковой радионавигации с расширением спектра это вообще актуально когда сигнал ниже уровня шума?



Ничем она не устойчивей а эквалайзер посложнее будет чем для BPSK. Опять же системах глобальной спутниковой радионавигации с расширением спектра это вообще актуально?

Отлично. Теперь вспомните азы радиолокации. Чем определяется разрешение по дальности?

Успехов.

Как и что значит любой? А нулевой тоже могу?


В системах глобальной спутниковой радионавигации с расширением спектра сигнал всегда ниже уровня шумов!


О каком эквалайзере вы говорите? Каким вы его себе представляете для BPSK и MSK?


1. В GPS в режиме P.
2. В Глонасс особенно!

P.S. На мой предыдущий конкретный ответ, желательно отевать тоже конкретно! Надеюсь на конструктивынй диалог!




Думаю вы не осведомлены соответствующей терминологией...полоса не всего сигнала, а полоса основного лепестка!

Запустите FDATool в матлабе и рассчитайте несколько фильтров с характеристикой корень из припонятого косинуса, управляя коэффициентом ската ширину основного лепестка можно получить меньше чем у MSK, любой разумный уровень боковых лепестков можно получить.



Ну и зачем бороться с боковыми лепестками? И чуть более широким спектром когда он и так намеренно расширяется?



В случае распространения в многолучёвых каналах что для MSK что для BPSK потребуется эквалайзер и для MSK он ничем проще не будет(имеется ввиду модуляции без расширения спектра).
Не знаю есть ли многолучевое распространение со спутников GPS Глонасс, допустим есть, получаем на выходе кореллятора основной пик и побочный от задержанного луча, и чем нам поможет здесь MSK вместо BPSK?

и получите амплитудно модулированный BPSK сигнал...а недостатки амплитудной модуляции вы знаете


при передаче в одном диапазоне диапазоне частот это особенно акутально...


Я наверно не совсем то себе представляю под устройством, называемым "эквалайзер" - высылайте модельку!


а это меня тоже интересует =)

Так в контексте модуляции с расширением спектра и передачи ниже уровня шумов это не важно. Без сглаживания всякого нелинейным усилителем услилили, ну получили спектр типа sinх/x, ну и что? Там соседние каналы чтоли есть с таким же кодом?



Ниже топик рядом есть где выложены модели с эквалайзером для 16QAM.

ok

Просьба к Модераторам перенести открытую мною тему "MSK-сигналы" в раздел "Алгоритмы (ЦОС) - Algorithms (DSP)". На мой взгляд там она более уместна!

На счет модели...еще не было времени разбираться =)!

Данная модель ни каким боком не относится к сигналам с расширением спектра, а именно к сложным BPSK и MSK сигналам. Данный эквалайзер просто не заработает для этих сигналов, ввиду их широкополосности и работы под шумами.

перемещено

Благодарю!

ИМХО эта тема как раз математика и физика и есть.

как и эта http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=48174

или эта http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=43851

Люди постят куда угодно только не в математику и физику, активней надо модерам темы переносить.

Эта тема тоже должна здесь находится! На мой взгляд к "математике и физике" надо относить все то, что относится к физическим явлениям в широком смысле и их математическим описаниям. Все что относится к устройствам, которые реализованы и реализуются в алгоритмическом виде - нужно распологать именно здесь!

Не совсем понятно, зачем там эти преимущества. Разве что у Глонасса частотное разделение спутников, ну так там будь-здоров шаг, друг другу каналы не мешают.



Есть. И это одна из проблем.



Я не совсем вообще понимаю, как сделать коррелятор для MSK в приложении к Navstar/Глонасс. Точнее, не вижу другого способа, кроме как коррелировать принимаемый MSK-сигнал с местным MSK-сигналом? Так это получается тоже самое по обработке, что и штатный сигнал. Где выигрыш? Или как?

А как вы считаете, вносит ли амплитудно-частотные искажения полосовой фильтр, селектирующий сигнал с соответствующего спутника в приемнике Глонасс?



Согласен, и поэтому у меня и возник вопрос: почему при одном и том же устройстве обработке не использовать сигнал, заведомо обладающий лучшими свойствами?

Опять по новой...

Ну не обладает он заведомо лучшими свойствами для этой задачи, вы их и обосновать то не можете, просто что-то где-то слышали про MSK сигнал и пытаетесь в другом месте зачем-то привязать.

1. Свойства я перечислил. Более того, помимо тех свойств, которые я указал, у него есть еще ряд характеристик, которые не уступают характеристикам BPSK. Например, тотже кнопочный вид "тела" модуля функции неопределенности.

2. Т.е. сложный сигнал в виде BPSK для спутниковой радионавигации лучше. Хорошо! Почему? Поэтому то я и хочу разобраться! "Свет клином сошелся" именно на сигнале MSK потому, что "для себя" я уже понял, что другие известные сигналы уступают BPSK.

Основная причина, почему в GPS "используется" BPSK, а не MSK, в том, что в GPS на самом деле используется немного более сложная модуляция, чем BPSK.

Во первых оговоримся, что речь идет только о т.н. полосе L1, содержащей открытый ПСП-сигнал C/A. Полосу L2 не трогаем, т.к. там только военный ПСП-сигнал P(Y). Так как гражданские приемники используют только открытый код, то они "видят" только BPSK, что путает новичков в GPS.

Для правильной работы MSK-демодулятора требуется, чтобы на модуляторе обе квадратуры сигнала были задействованы для MSK и только для нее, при этом ширина полос и мощности сигналов в квадратурах должны быть равны. В модуляторе же GPS спутника квадратуры используются по разному: синфазная (cos) отдана на P код (BPSK с 3дБ-полосой 10 МГц), а противофазная (sin) на сумму того же P(Y) кода с C/A кодом (BPSK с 3дБ-полосой 1 МГц). Если заменить только BPSK на MSK, то при оставшемся раскладе демодулятор последнего работать не будет.

Rst7, MSK символы можно оптимально (теоретически без потерь) демодулировать по той же квадратичной схеме, что и OQPSK, т.е. комплексным коррелятором. Только базисные ортогональные функции корреляторов надо выбрать не прямоугольные, а косинусные (полупериод). Так как комплексный коррелятор это по коррелятору в каждой квадратуре, то запросто можно принимать спутниковый MSK-сигнал без перемножения его с местным MSK-сигналом, формируемым частотным модулятором. Есть известная статья в IEEE Proc. in Communications еще в 60-70-х гг. прошлого века, где подробно разобран пример. На этот же пример ссылаются Скляр и Проакис в своих книгах "Цифровые системы связи". ИМХО, какие-то спутники вроде даже есть, которые используют именно MSK, но не уверен.

Это понятно. Просто возникает еще одна ступень корреляции. Сначала MSK, потом ПСП. Причем оба аналоговых (аналоговый - в смысле сигналы не только 0 или 1, реализация может быть и в цифре). В штатной структуре несущая (местная) умножается на ПСП обычным XOR, а затем поступает на аналоговый коррелятор. Согласитесь, малость попроще будет. Сейчас это конечно не аргумент, но не забываем, что Navstar (да и Глонасс) - разработки 70х годов, первый ранцевый (о ручных еще и речь не шла) приемник у пиндосов весил килограмм 20, так что за простоту тоже боролись...

Не совсем понимаю, как работает бинарная операция XOR с многоуровневыми (в вашем смысле, аналоговыми, сигналами). Допустим, ПСП может быть +/-1 для BPSK. Несущая гармоника у вас дискретизируется тоже двумя уровнями (+/-1)? А принятые сигналы тоже однобитовые? Но тогда имеем военную систему, а именно для военных создавались GPS и ГЛОНАСС, очень уязвимую для помех.

Согласен, что в 70-е боролись за простоту, и в 80-е, да и в 21-м веке. Это не аргумент. Для военных, особенно спецназа, +1 кг ничего не значит.

возможно-возможно ..
т.е. в расчете АКФ принимает участие только часть сигнала, составляющая основной лепесток?
я правильно Вас понимаю?



Вы на досуге рассмотрите окрестности острия "кнопки" для bpsk и для msk ... хотя бы в проекции на плоскость delta_f = 0.
или тело неопределнности тоже считается по основному лепестку?

Успехов.

Ничего хитрого =) Два BPSK в квадратуре = QPSK. Но это не суть, т.к. в гражданских приемниках используется только одна квадратура и обрабатывается все таки BPSK сигнал. Кстати, вы сами это и утверждаете, с чем трудно не согласица =)



Бесспорно...Но если использовать приемник MSK сигналов, то возможно было бы "счастье" =) В чем я и хочу разобраться!



Знаю, что базовые станции "дифференциального сегмента" используют эти сигналы. Возможно, "буржуи" и стали бы использовать MSK... только вот, когда эти сигналы стали популярны, спутники уже были запущены с другими "популярными" сигналами BPSK =)



1. АКФ сигнала связана преобразованием IFFT с его энергитическим спектром, а потому даже самый "маленький" лепесточек спектра влияет на "расчет" АКФ =)
2. Я то утверждаю следующее. Если сравните спектр MSK и BPSK, то обнаружите, что там, где у BPSK полно "сильных" боковых лепестков (а это первые 3...4 лепестка после главного), то у MSK их просто нет! Т.е., так называемая, эффективная полоса MSK сигнала гораздо уже эффективной полосы BPSK, а значит, там, где в "расчете" АКФ боковые лепестки спектра BPSK играли хоть какую-то роль, для MSK эти участки спектра не имеют такого принципиального значения. В этом и заключается их большая энергитическая эффективность =)



Я построил, а теперь постройте вы =)

т.е. все таки нам интересен весь сигнал, а не только его основной лепесток. чтож, уже прогресс.



что значит "нет"? куда ж они делись для конечной во времени АКФ модулирующего импульса?



Вы, по-моему, отрасли радиотехники перепутали слегка. Вам нужна та, которая называется "основы радиолокации и радионавигации", а не "основы радиосвязи". В связи с этим повторю вопрос: "чем определяется разрешение РЛС по дальности?"



Теперь совместите две картинки и можно увидеть диапазон tau относительно истинной задержки на которых MSK хуже разрешает псевдодальность при равных SNR т.е. там где "колокольчик" от MSK "накрывает" "уголок" от BPSK (для проекции на плоскость delta_f = 0 или, что то же самое, для АКФ). tau переведите в метры.

Успехов.

Размазались в "смятку" по всей временной оси



Разрешение, т.е. среднеквадратическая погрешность, по дальности определяется обратной величиной произведения "эффективной" полосы сигнала на отношение сигнал/шум в этой полосе!



Действительно, за счет того, что MSK сигнал в качестве модулирующей функции использует полупериод синуса (одна из квадратур), то форма АКФ также становится гладкой, по сравнению с АКФ BPSK, в котором в качестве модулирующей функции используется прямоугольный импульс (или математически - это функция rect).

Однако, как сказал Станислав ( http://electronix.ru/forum/index.php?showt...47156&st=60 ), и о чем я тоже догадывался :



В этом и проявляется не устойчивость BPSK к амплитудно-частотным искажениям, в отличии от MSK сигналов:

1. В случае ограничения полосы, форма огибающей BPSK имеет паразитную амплитудную модуляцию.
2. В результате чего, форма АКФ BPSK сигнала на выходе передатчика также имеет гладкую форму, т.е. пики АКФ размазаны.

Так что, еще не известно, какова реальная погрешность BPSK "по дальности" и на сколько она меньше (а возможно и больше), чем для MSK.

Максимальное по сравнению с какими сигналами? А что вы думаете по поводу http://electronix.ru/forum/index.php?showt...48038&st=15 ?

Противоположные сигналы максимально различимы в шуме. Сравните еще и вероятности ошибок на бит. Конечно, чтобы сравнение с другими сигналами имело смысл, некоторые условия, типа энергия на бит и полоса занимаемого спектра (по какому-л. фиксированному уровню), надо выбирать одинаковыми.


Со всеми. Есть и другие сигналы с таким же качеством, но лучше не будет при равных Eb и полосы.
Лучше могут быть по другим критериям. Напр., вы отмечаете в другой теме, что у MSK высокая скорость спада внеполосносного излучения, предположительно выше чем у BPSK (GPS), что полезно в системах с частотным разделением каналов (меньше внеполосных помех соседним каналам). Согласен. Однако, ширина главного лепестка спектра больше у MSK, поэтому если выход. фильтр передатчика и согласованный с ним вход. фильтр приемника имеет полосу меньше, чем основной лепесток BPSK, то теоретически они равноправны, а практически, т.к. точно согласовать АЧХ и ФЧХ канала трудно, BPSK в выигрыше (меньше "завала" в спектре принятого сигнала).

Думаю без соответсвующих ссылок вам тут не обойтись =)



Постройте спектр BPSK и MSK при равных базах и совместите обе картинки...Думаю слово "больше" тут не совсем подходит без эпитета "незначительно" =)



1. Сейчас не начало 20 века...все выходные усилители мощности существующих передатчиков спутников работают в режиме C и всякая нелинейность там исключена...=)
2. Реальная база сигнала НЕ определяется главным лепестком спектра сигнала, а потому НИ один приемник спутниковых сигналов не ограничивает спектр входного сигнала "первыми нулями" =)



Если вы совместите картинки спектров MSK и BPSK и вырежете полосу по первым нулям BPSK, то его основной лепесток, бесспорно окажется в выигрыше =) Аналогично я могу сказать про MSK...Однако, вырезав основной лепесток спектра MSK, искажения сигнала после такой фильтрации, НЕзначительны по сравнению с искажениями BPSK =)

по просьбе автора сообщения #28-30 перенесены из темы http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=47156 (Обработка сигнала в GPS приемнике, Вопрос о чувствительности.)

модератор

Возьмите любой учебник по цифровой связи, я лично предпочитаю Скляра и Проакиса, и откройте главы о сигнальном пространстве, потенциальной помехоустойчивости и вероятности ошибки различных видов модуляции. Там есть и сравненительные таблицы для некоторых видов.


Извиняюсь, перепутал BPSK с QPSK. Сравнивать MSK и QPSK/OQPSK проще, т.к. у них общие скорость передачи, размерность (значность) символов и использование обеих квадратур.
Так вот, в указанной выше литературе даны сравнительные спектры MSK и QPSK: по уровню -10 дБ и ниже основной лепесток 1-ой шире 2-ой на 50% от QPSK - весьма существенно.


Не знаю, что за режим такой и с чем его едят, но ИМХО нелинейности полностью устранить невозможно, можно лишь уменьшить их вероятность. Если говорить о передатчике, работающем в режиме насыщения, т.е. с макс. КПД, что особо ценно для спутников в отличие от ширина спектра, то пишут что MSK предпочтительней QPSK из-за навозможности коллапса огибающей суммарного сигнала и вызванных тем самым вспышек внеполосного излучения такими передачиками.


Искажения из-за обрезания боковых лепестков можно сделать ничтожно малыми для любой модуляции, если использовать согласованную пару квадратично-приподнятый косинусных фильтров: на выходе передатчика и входе приемника. А вот потерянную мощность не востановить, и при обрезании основного лепестка ее теряется много больше, чем при обрезании боковых.

RadioJunior, загляните пож-та в личку! Там для вас сообщение.
Извиняюсь за офтоп.