Символьная синхронизация QPSK (Детектор Гарднера - Петлевой фильтр - Modulo-1 Counter)

[Zalman_ 0]

Опишу проблему

Как понятно из заголовка пытаюсь сделать символьную синхронизацию для QPSK системы
Основываясь на информации из книги "Michael Rice - Digital Communications: A Discrete-Time Approach", символьную синхронизацию делал по принципу:

1) Interpolator - Piecewise структура фильтра Фарроу
2) Timing Error Detector - Детектор Гарднера
3) Loop Filter
4) Interpolation Control  - структура "Modulo-1 Counter"

В чем проблема ?
Проблема в том, что система символьной синхронизации одновременно работает и нет, то есть периодически повторяется следующий процесс:
1) Система находит оптимальный момент выборки (максимального раскрытия глазка)
2) Система теряет оптимальный момент выборки

На осциллограмме input и output фильтра Фарроу наблюдается картина как на скриншоте ниже
 

[des00 0]

Вопрос то в чем? почему не работает? Ну думаю в левом верхнем углу модели у вас буквы не хватет) А если без шуток выкладывайте модель. Может у вас там просто петля не настроена

[Zalman_ 0]

Хорошо, я делал это все на версии 20a
Для какой версии сохранять?

[Zalman_ 0]

1 час назад, des00 сказал:

Вопрос то в чем? почему не работает? Ну думаю в левом верхнем углу модели у вас буквы не хватет) А если без шуток выкладывайте модель. Может у вас там просто петля не настроена

Прикрепил модель для 20a и для 18b

qpsk_electronix.slx qpsk_electronix_18b.slx

[Zalman_ 0]

Выскажу небольшое предположение

Возможно вся система работает некорректно по причине того, что используемый детектор Гарднера работает на скорости 2 выборки на символ, а SRRC на модуляторе и демодуляторе выдают 10 выборок на символ

Может ли быть в этом проблема или нет, как думаете?

1 час назад, des00 сказал:

Вопрос то в чем? почему не работает? Ну думаю в левом верхнем углу модели у вас буквы не хватет) А если без шуток выкладывайте модель. Может у вас там просто петля не настроена

 

Edited November 24, 2020 by Zalman_

[petrov 0]

Zalman_

Вот буквально в предыдущей теме ссылка на модельку где все это работает.

[Zalman_ 0]

4 минуты назад, petrov сказал:

Zalman_

Вот буквально в предыдущей теме ссылка на модельку где все это работает.

Вопрос, а можете сказать как тема называется или же ссылку дать?
Буду очень признателен (над неработающей STS сижу уже не первый день)

[petrov 0]

Zalman_

Прямо под вашей темой.

[Zalman_ 0]

Только что, petrov сказал:

Zalman_

Прямо под вашей темой.

Большое спасибо
Буду разбираться

[des00 0]

1 hour ago, Zalman_ said:

Большое спасибо
Буду разбираться

покрутил немного вашу модель. странно. взял заглушил систему синхронизации. включил ручное управление. при прогоне по диапазону созвездие не собирается и вместо квадратрого оно прямоугольное. я бы начал с новой модели, собрал идеальную с ручной синхронизацией, потом уже стал добавлять все остальное.

да, посмотите у @petrov в модели, у него проще и нагляднее это место сделано.

[Zalman_ 0]

Спасибо за советы, буду ковыряться

1 минуту назад, des00 сказал:

покрутил немного вашу модель. странно. взял заглушил систему синхронизации. включил ручное управление. при прогоне по диапазону созвездие не собирается и вместо квадратрого оно прямоугольное. я бы начал с новой модели, собрал идеальную с ручной синхронизацией, потом уже стал добавлять все сотальное.

да, посмотите у @petrov в модели, у него проще и нагляднее это место сделано.

 

[Zalman_ 0]

24.11.2020 в 14:15, petrov сказал:

Zalman_

Прямо под вашей темой.

Добрый вечер!

Копаюсь с Вашей моделью

Мне непонятны следующие моменты (я новичок в этой тематике и многих вещей еще не знаю)
1) У Вас модулятор создает 8PSK, затем в канале перед АБГШ стоит downsample (в нем значение 2) и по факту из 8PSK делаете QPSK. Зачем так делать и что это дает?
2) В модуляторе SRRC имеет значение wc = 1/4, а в приемнике стоит wc = 1/2. Понятно, что тот самый блок downsample снизил значение sps в 2 раза и теперь вместо 4 sps у вас 2sps, но зачем так было сделано? Знаю, что SRRC на передающей и приемной стороне должны быть идентичны, но у Вас они различны. Можете объяснить ?
3) Рассматривая систему STS есть - Interpolator, TED, Loop Filter, Interpolation Control. Мне непонятно вот что, что конкретно нужно крутить и менять, чтобы адаптировать систему под свою задачу, то есть если я в лоб выставлю значения 4sps (на обеих SRRC) и уберу блок downsample (чтобы значение sps было неизменным в канале), а также в NCO поменяю значение константы у блока Math Function (операция mod) на 4, то ничего не работает, хотя больше в модели ничего не меняю. Сразу отвечу на вопрос по поводу Loop Filter, в нем я тоже пытался крутить параметры, а результат все равно был отрицательным. Под отрицательным результатом я понимаю следующее. В процессе работы Вашей модели я вижу 4 точки для QPSK, но через время происходит рассинхронизация и эти точки превращаются в мешанину, после чего проходит какой-то интервал времени и вновь эти 4 точки находятся. 
Я не знаю, что скрывается за этой проблемой, так как не делая свою модель, а используя Вашу как эталон, получаю отрицательный результат даже казалось бы в настолько правильно сделанной модели.

Можете объяснить где я ошибаюсь и что не до конца понимаю в этом всем? 

 

[petrov 0]

Zalman_

Попробуйте отличия поискать.

qpsk_8_sps_fb_sync_2020_11_25.mdl

[des00 0]

10 hours ago, Zalman_ said:

2) В модуляторе SRRC имеет значение wc = 1/4, а в приемнике стоит wc = 1/2. Понятно, что тот самый блок downsample снизил значение sps в 2 раза и теперь вместо 4 sps у вас 2sps, но зачем так было сделано? Знаю, что SRRC на передающей и приемной стороне должны быть идентичны, но у Вас они различны. Можете объяснить ?

Идентичны должны быть частотные характеристики по скруглению, полосе. А на какой частоте они реализованы дело десятое. Можно сделать передатчик с интерполяцией 100, а приемник 2.5 и это будут согласованные приподнятые косинусы)

Quote

3) Рассматривая систему STS есть - Interpolator, TED, Loop Filter, Interpolation Control. Мне непонятно вот что, что конкретно нужно крутить и менять, чтобы адаптировать систему под свою задачу, то есть если я в лоб выставлю значения 4sps (на обеих SRRC) и уберу блок downsample (чтобы значение sps было неизменным в канале), а также в NCO поменяю значение константы у блока Math Function (операция mod) на 4, то ничего не работает, хотя больше в модели ничего не меняю.

Детектор гарднера работает только при двух отсчетах на символ. И только при двух. По выходу интерплятора должен быть сигнал децимированный до 2двух отсчетов на символ и сигналы 2sps, 1sps. Сами эти сигналы вырабатываются в NCO. На входе приемного интерплятора может быть любое спс больше двух(пока считайте что это так). Вот исходя из этой парадигмы и проанализируйте будет ли работать та модель если вы просто поменяете константы или ее надо кардинально переделать.

[Zalman_ 0]

3 часа назад, des00 сказал:

Идентичны должны быть частотные характеристики по скруглению, полосе. А на какой частоте они реализованы дело десятое. Можно сделать передатчик с интерполяцией 100, а приемник 2.5 и это будут согласованные приподнятые косинусы)

Детектор гарднера работает только при двух отсчетах на символ. И только при двух. По выходу интерплятора должен быть сигнал децимированный до 2двух отсчетов на символ и сигналы 2sps, 1sps. Сами эти сигналы вырабатываются в NCO. На входе приемного интерплятора может быть любое спс больше двух(пока считайте что это так). Вот исходя из этой парадигмы и проанализируйте будет ли работать та модель если вы просто поменяете константы или ее надо кардинально переделать.

Про SRRC понял, спасибо

Да, я заметил, что во всех моделях есть тот самый переход на 2 и 1 sps, однако не понимал, что и где копать
То есть по факту тактирование детектора Гарднера и тактирование интерполятора должно быть в одном clock domain, то есть в 2sps.
Понятно, что на выходе интерполятора будет 2sps, а вот откуда и зачем нам нужен 1sps?

8 часов назад, petrov сказал:

Zalman_

Попробуйте отличия поискать.

qpsk_8_sps_fb_sync_2020_11_25.mdl

Хорошо, спасибо, буду искать