[Mister_DSP 0]

У нас при разработке микромощной телеметрии для использования внутри зданий была та же самая история. Ничего из общеупотребительных средств не помогало. Но в итоге проблема решилась успешно.

Если это будет уместным, опишу подробно.

напишите в личку пожалуйста о способе решении, если можно....

[Милливольт 0]

напишите в личку пожалуйста о способе решении, если можно....

Отправил.

[Mister_DSP 0]

Поковырял MELP, родил ещё моды на 400, 350, 300 и 267 бит/c:

 

AMELP_400.rar

 

AMELP_350.rar

 

AMELP_300.rar

 

AMELP_267.rar

 

Оригинал:

ORIGINAL.rar

 

С битрейтами 300 и 267 бит/с - осуществима конфигурация приемника RFM96 с чувствительностью: -135,7 dBm (0,037 мкВ)

А это - километры расстояний при мощности передатчика 50 мВт :)

[Милливольт 0]

С битрейтами 300 и 267 бит/с - осуществима конфигурация приемника RFM96 с чувствительностью: -135,7 dBm (0,037 мкВ)

А это - километры расстояний при мощности передатчика 50 мВт :)

 

Блажен кто верует, тепло ему на свете (Ц).

Т.к. шумы эфира и индустриальные помехи никуда не деваются. У советских разработчиков систем связи была такая присказка: "Сначала мы выжали чувствительность, а потом начали с ней бороться". Кстати, из истории: во всех портативках ЧМ вытеснила SSB, хотя энергетический проигрыш радиолинии немалый.

А насчет 50 мВт и километров - это не показатель. И в любом случае хорошая аналоговая станция в тех же условиях даст результат как минимум не хуже (проверено и перепроверено) Мозг, обрабатывая речевой сигнал в помехах и шумах, дешифрует его так успешно, что нам с DSP и не снилось пока.

 

[Mister_DSP 0]

у меня корелляционный приемник. он сигнал из-под шума вытаскивает. :)

вот ещё сделал 200 бит/с

для конфига модема -137,1 дБм !

 

200bps.wav

[Милливольт 0]

у меня корелляционный приемник. он сигнал из-под шума вытаскивает. :)

вот ещё сделал 200 бит/с

для конфига модема -137,1 дБм !

 

200bps.wav

 

Насчет "корреляционного приемника" Вы, как мне кажется, несколько преувеличиваете. Т.к. Шеннон неопровержим...

 

Сделайте одолжение, закодируйте МЕЛПом - 200 бит мой файл. Очень интересно. А то у меня уже от этой чертовой работы глаза на затылке. Хочется сравнить с передовыми достижениями супостатовской мысли (свой вариант этой записи я уже выкладывал).

 

_09_mp4.wav

Изменено 18 ноября, 2016 пользователем Милливольт

[Mister_DSP 0]

Опачки! .......

 

Милливольт, спасибо за оригинальный звуковой образец, сделав то что вы попросили, я обнаружил, что пропёрся: нет пола голоса - везде тон низкий.

Звуковой образец 200 bps (с мужским голосом) прилагаю:

final.wav

 

Вернулся к 400 бит/с моде:

400bps.wav

 

ИМХО мне кажется что 400 - 300 бит/с - это "Шенноновский предел" классических вокодеров.

Всё что ниже - приходится много выкидывать: удлинять фрейм - тогда речь будет стремиться к нечленораздельному мычанию, атрибуты кодовой книги подрезать - будет мыльничный голос или ворочание языком, подрезать разрядности громкости - будет мямленье, подрезать тон - будет робот или потеря пола голоса,...

 

Так что останавливаюсь на 400 бит/с, который можно сделать 300 и 200 бит/с, путём понижения частоты семплирования с 8 кГц - на 6 или 4 кГц соответственно.

Но 6 кГц ещё терпимо (в радиосвязи верхняя ЗЧ 3400 Гц, а при 6 кГц семплировании Fmax=3 кГц - что ещё терпимо...)

А Fs=4 кГц уже глушняк.....

 

Кстати, из истории: во всех портативках ЧМ вытеснила SSB, хотя энергетический проигрыш радиолинии немалый.

Это потому что SSB не быдло-ориентированная... Не каждому захочется слушать квакание и крутить ручку "clarifier". Может я отстал от жизни, но единственный портативный SSB вариант я видел - Dragon SY 101 на 27 МГц.

А так конечно SSB лучше , но как писал дедушка Поляков, при малых индексах ЧМ модуляция не уступает SSB.

 

[Dr.Alex 0]

Насчет "корреляционного приемника" Вы, как мне кажется, несколько преувеличиваете. Т.к. Шеннон неопровержим...

 

Шыннон ни коим образом не запрещает «««Вытаскивать Сигнал Из-Под Шума»»», как некоторые любят выражаться.

 

А наоборот, даже настаивает на этом.

 

Передавайте со скоростью 0.1 бит/c на Герц полосы, и сможете принимать при S/N —11.4 дБ.

[Mister_DSP 0]

В RFM96 так же как и в чипах Семтеч: SX1276 и аналогичных , наряду с обычными FSK/OOK режимами есть ихний проприетарный режим, называемый LoRa (LOng RAnge).

За счёт расширения битовой последовательности (привет DCSS, чипы, чирпы) удаётся заставить ЧМ-детектор выделить сигнал в 100 раз меньший чем шум (при 4096 чипов на 1 бит). Итого когда классический GFSK детектор имеет SNR=+9дБ, детектор в LoRa-режиме обеспечивает в пределе до SNR=-20 дБ.(со знаком МИНУС)

 

Но не стоит забывать, что и полоса пропускания растёт и она тупит чутьё, так как насасывается шумов.

 

Но - выигрыш от расширения полосы больше, чем проигрыш - при серединных значениях спред-фактора и полосы.

На крайних случаях минимумы чутья - то полоса широкая слишком, что длина расширяющей последовательности мала...

 

До предела Шеннона даже корелляционным приемникам далеко... По-мойму ещё 10-20 дБ остаётся до предела.

 

Помехи корелляционному приемнику не страшны как классическому, так как приемный тракт обработвывет на подшумовом уровне.

 

Я в шоке: 50 мВт мощности, антенны - простые проволочки - а приемник ловит на 4 км по прямой и без радиовидимости в городских условиях (правда с поиском точки приема -которая обнаруживается в 2-3 шагах от построек как обычно.....) И что самое ценное - в пределах 1-1,5 км связь устойчива и без интерференционных проявлений (не глохнет). А вот FSK-передатчик мало того что даже в пределах квартиры интерферирует так ещё и на 400-500 метров дальность максимально... при тех же равных условиях: антенны/мощность

Изменено 19 ноября, 2016 пользователем Mister_DSP

[Dr.Alex 0]

Помехи корелляционному приемнику не страшны как классическому, так как приемный тракт обработвывет на подшумовом уровне.

 

Корреляция оптимальна в гауссовом шуме, а практически ВСЕ проблемы СЕГОДНЯШНЕЙ связи как раз в том, что искажения вовсе не гауссовские.

Иначе наша жысть была бы легка и проста как у сферического коня в вакууме.

Да и вообще корреляционный приёмник это математическая абстракция..

 

 

Итого когда классический GFSK детектор имеет SNR=+9дБ, детектор в LoRa-режиме обеспечивает в пределе до SNR=-20 дБ.(со знаком МИНУС)

 

Сравниваете тёплое с мягким.

Вот открываем шит на 1276 и смотрим::

FSK/OOK, 4.8 kb/s ..................................................... —119 дБм

LoRa, 62.5 kHz bandwidth, SF=6 (4688 b/s) ............. —121 дБм

 

То есть примерно на 2 дБ лучше. Так что сказок тоже не надо.

 

 

До предела Шеннона даже корелляционным приемникам далеко... По-мойму ещё 10-20 дБ остаётся до предела.

 

Современные системы (например DVB-x2), работают примерно в 1 дБ от Шеннона.

Это если считать от АЦП.

Если считать от антенны...... ну...... хорошие приёмники имеют право шуметь на 2 дБ всего, это реально. А то и меньше.

Так что как ни крути, децибела 3 до Шеннона получается.

[Милливольт 0]

Шыннон ни коим образом не запрещает «««Вытаскивать Сигнал Из-Под Шума»»», как некоторые любят выражаться.

 

Господа, вы меня пугаете. Причем, очень сильно.

Много лет считалось, что для любой радиолинии необходим расчет энергетического потенциала, например так:

" Пусть для того чтобы обеспечить требуемую вероятность ошибки при передаче одной двоичной единицы информации , необходимо иметь энергетическое отношение сигнал/ шум:

h2O.ТР=ЕО/NOе=(PC/PШ)ВХ*tО*fЭ; (9)

Тогда требуемое отношение сигнал / шум берут с некоторым запасом (системный запас), т.е.

(PC/PШ)ТР=gСИСТh2O.ТР/tО*fЭ; (10)

где gCИСТ- коэффициент запаса, выбирается от 2 до 10. Зададимся gCИСТ=4.

Для того чтобы линия связи обеспечивала передачу информации с помехоустойчивостью не ниже заданной, необходимо выполнить условие:

(РС/РШ)ВХі(РС/РШ)ТР; (11)

Приняв во внимание (8), (10) и (11) имеем:

(РИЗЛGSЭ/4pr2NOе)exp(-0.23ar)іgСИСТ h2o ТР/tО; (12)

Шумовая температура: Тэ=1000 К;

Отношение с/ш: g=50Дб;

Длительность элементарного символа: tО=75,3 мкс;

Длина волны: l=14,8 см;

Коэффициент запаса: gСИСТ=4;

Коэффициент затухания: a=0,1 дБ/км;

Коэффициент, учитывающий уменьшение скорости передачи: gR=0,75

Расстояние между передатчиком и приемником: r=250 км;

Скорость передачи информации – R = gR * log2 n/ tО = 23000 бит/с;

Спектральная плотность флюктуационных шумов на входе приемника - NO= кТэ= 1,38 * 10-20

Диаметр бортовой антенны: d=0.5 м;

Диаметр антенны наземной станции: D=25 м;

Коэффициент использования поверхности антенны: hА=0,55;

Требуемая средняя мощность сигнала излучаемого передатчиком в нашем случае выразится формулой:

РИЗЛіgСИСТ /gR * ln (1/2Рош ) * R * NO *(4lr/pdDhА)2 =1,74 * 10-6; "

см. напр. http://www.techproof.ru/prunids-104[/i]6-1.html

 

Ну и т.п. расчеты.

 

Но тут явился некий ужасно корреляционный приемник, который при прочих равных условиях обеспечивает дальность связи много большую, чем все достижения человечества до того. А вообще-то он всего лишь: " Приемник, принцип действия которого основан на перемножении входного сигнала с одним или несколькими опорными сигналами известной формы и измерении функции взаимной корреляции. ".

Но с его появлением: " Я в шоке: 50 мВт мощности, антенны - простые проволочки - а приемник ловит на 4 км по прямой и без радиовидимости в городских условиях". (Ц).

Т.е. теперь расчет радиолинии - ффтоппку, методику измерения - туды-ж, оценку Ку и КНД антенн - само собой.

Это форум разработчиков или лампочку Ильича вкручиваем около новособранного детекторного приемника?

Изменено 19 ноября, 2016 пользователем Милливольт

[Dr.Alex 0]

Но тут явился некий ужасно корреляционный приемник

А я-то здесь при чём? :-о

 

[Mister_DSP 0]

Не надо так воспаляться... :rolleyes:

 

Факт остается фактом: отсутствие интерференционных проявлений до 1,5 км и связь в пределах 4 км без радиовидимости.

 

Покажите мне приемник на 600 бит/с с чутьём не хуже -135 дБм! Модель чипа в студию!

Изменено 19 ноября, 2016 пользователем Mister_DSP

[Dr.Alex 0]

Покажите мне приемник на 600 бит/с с чутьём не хуже -135 дБм! Модель чипа в студию!

Не совсем понял, с какой целью мы должны вам что-то показывать? :-))))))))

[Mister_DSP 0]

у меня совершенно нет желания тут усираться и что-то доказывать тем кто даже не в курсе RFM96

 

тема себя исчерпала, пока полезного в ней ничего не вижу.

 

вопрос остается в силе: приемник с чутьём не хуже -135 дБм на 600 бит/с. дальше можете соревноваться в троллинге. селяви.

Изменено 19 ноября, 2016 пользователем Mister_DSP