[acvarif 0]

Далее вся обработка осуществляется на нулевой частоте, в комплексном виде, с малым количеством отсчётов на символьный интервал.

Да. Где-то я это понимаю. В частности про малое количество отсчетов.

Но тем не менее для моделирования должна сложиться четкая картинка компонентов и их соединения. Схема Костаса эту картинку дает.

всё равно никакого Костаса у вас не будет в итоге, потому что ФАПЧ медленно настраивается.

Как-же тогда быть? Никакой другой схемы кроме Костаса пока не встречал...

Изменено 27 марта, 2018 пользователем Acvarif

[petrov 6]

Как-же тогда быть? Никакой другой схемы кроме Костаса пока не встречал...

 

Можно почитать для начала RF Architectures and Digital Signal Processing Aspects of Digital Wireless Transceivers - Nezami.

[acvarif 0]

Если посчитать за какое время сработает петля Костаса, например, при доплере 150 Гц (в воде это движение ~2 м/сек) (несущая 100 кГц) то получится, что для полной синхронизации потребуется время равное 150 символам (битам). Это если шаг изменения частоты NCO будет 1 Гц.

150 бит это ~18 байт преамбулы. Если длительность одного символа 4 периода несущей то это 40 мкс. Всего 150*40 = 6000 мкс. Тоесть полная подстройка произойдет за 6 мс. Это вполне нормально. Но в реальности наверняка шаг подстройки будет меньше чем 1 Гц, например 0.5 Гц. Ну тогда полная синхронизация наступит через 12 мс. Тоже вроде неплохо. Далее пойдет синхросимвол и данные.

Для случая с несущей в 100 кГц вроде неплохо.

 

 

 

Можно почитать для начала RF Architectures and Digital Signal Processing Aspects of Digital Wireless Transceivers - Nezami.

Уже читаю. Глава 5.

Думаю для начала всеравно нужно построить петлю Костаса. Приступать сразу к FeedForward наверное неправильно. Ведь так?

 

[ataradov 0]

VCO получает сигал ошибки в качестве контрольного, зачем перестраивать фиксированным шагом? Вам и предлагают ПИ звено поставить чтобы шаг сам нашелся какой нужно для оптимальной настройки.

[acvarif 0]

VCO получает сигал ошибки в качестве контрольного, зачем перестраивать фиксированным шагом? Вам и предлагают ПИ звено поставить чтобы шаг сам нашелся какой нужно для оптимальной настройки.

Об этом постоянно думаю. В смысле о самонастраиваемом шаге.

Что такое ПИ звено?

Изменено 27 марта, 2018 пользователем Acvarif

[ataradov 0]

Что такое ПИ звено?

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%98%...%82%D0%BE%D1%80

 

ПИ это тоже самое,только без "Д".

[petrov 6]

Уже читаю. Глава 5.

Думаю для начала всеравно нужно построить петлю Костаса.

 

Это ещё месяц назад надо было сделать, в симулинке изучить все возможные воздействия и сочетания параметров, непонятно чего тянете, стройте уже. Такими темпами и 5 лет не хватит, на то, что на самом деле надо сделать для вашей задачи.

[acvarif 0]

Это ещё месяц назад надо было сделать, в симулинке изучить все возможные воздействия и сочетания параметров, непонятно чего тянете, стройте уже. Такими темпами и 5 лет не хватит, на то, что на самом деле надо сделать для вашей задачи.

Ok. Попробую. В простейшем виде.

Сформировал BPSK сигнал

Я так понимаю сигнал необходимо оцифровать для того, чтобы потом умножать на сигнал формируемый Discrete-Time VCO.

Сделал примерно так

Ход верный или ерунда?

На FPGA я делал-бы именно так...

 

 

 

[petrov 6]

Ok. Попробую. В простейшем виде.

Сформировал BPSK сигнал

Я так понимаю сигнал необходимо оцифровать для того, чтобы потом умножать на сигнал формируемый Discrete-Time VCO.

Сделал примерно так

Ход верный или ерунда?

На FPGA я делал-бы именно так...

 

Не нужно моделировать сигнал на несущей, этим вы только замедляете модель, увеличивая количество отсчётов, необходимое для представления сигнала на несущей. Ни о какой оцифровке на данном этапе думать не нужно, и про FPGA тоже. Работайте с комплексными сигналами. В общем примеры я выкладывал, смотрите как там сделано.

[acvarif 0]

Не нужно моделировать сигнал на несущей, этим вы только замедляете модель, увеличивая количество отсчётов, необходимое для представления сигнала на несущей. Ни о какой оцифровке на данном этапе думать не нужно, и про FPGA тоже. Работайте с комплексными сигналами. В общем примеры я выкладывал, смотрите как там сделано.

Рад-бы. Но мой уровень симулинк не позволяет сходу это сделать.

Ваш пример для меня сложен. А примеры имеющиеся в сети на мой взгляд бестолковые. Их даже в качестве рыбы нельзя использовать. Оторванные от реального железа.

Поскольку в симулинк я вообще не умею работать то он вызывает некоторое отторжение.

Петлю ФАПЧ попробую сделать в классическом матлабе.

%% BPSK модель
% Количество бит данных
N = 4;
% Данные
data = [1 0 1 0];
%data = randi(1,N);
pData = data*2 - 1;
% Несущая частота (100 кГц)
fn= 100000;
% частота выборок
fns = fn*10;
% Период выборки
Tns = 1/fns;
% Период несущей
Tn = 1/fn;
% Количество периодов несущей на бит-символ
M = 4;
% Длина пакета данных
n = M*length(data);
% Текущее время
tn = 0:Tns:n*Tn;
% Несущая в пакете
car = sin(2*pi*fn*tn);

%% Преобразование данных в прямоугольные импульсы
tpn = 0:Tns:Tn*M;
exdata = [];
for (i = 1:length(data))
   for(j = 1:length(tpn) - 1)
       exdata = [exdata pData(i)];
   end
end
exdata = [exdata 0];

%% Модуляция
% Перенос exdata на несущую
mSig = exdata.*car;

Теория говорит, что mSig по сути комплексный сигнал. Но в демодуляторе нужно использовать только реальную его часть, которую затем в петле ФАПЧ нужно умножать на комплексную экспоненту.

Какой выглядит в коде реальная часть mSig?

 

 

 

[ataradov 0]

Нужно взять исходный бинарный сигнал, умножить его на синус и косинус частоты Допплера без всяких несущих. Все, получили I и Q. Это сигнал идущий на схему вращающую созвездие. Костас или не Костас - это как захочется.

 

Чтобы визуально увидеть созвездие нужно построить график I(Q). Для нулевого Допплера и в отсутствии шума и прочих искажений это будут 2 точки. При добавлении Допплера это будет окружность. Задача ФАПЧ вернуть эти точки на исходное место и следить, чтобы они там и остались.

Изменено 28 марта, 2018 пользователем ataradov

[acvarif 0]

Нужно взять исходный бинарный сигнал, умножить его на синус и косинус частоты Допплера без всяких несущих. Все, получили I и Q. Это сигнал идущий на схему вращающую созвездие. Костас или не Костас - это как захочется.

 

Чтобы визуально увидеть созвездие нужно построить график I(Q). Для нулевого Допплера и в отсутствии шума и прочих искажений это будут 2 точки. При добавлении Допплера это будет окружность. Задача ФАПЧ вернуть эти точки на исходное место и следить, чтобы они там и остались.

Понял. Спасибо.

[acvarif 0]

Не получается.

Пытаюсь сформировать синфазную и квадратурную составляющую модулирующего сигнала.

%% BPSK модель
% Количество бит данных
N = 4;
% Данные
data = [1 0 1 0];
%data = randi(1,N);
pData = data*2 - 1;
% Несущая частота (100 кГц)
fn = 100000;
% Доплер
fd = 100;
% частота выборок
fns = fn*8;
% Период выборки
Tns = 1/fns;
% Период несущей
Tn = 1/fn;
% Количество периодов несущей на бит-символ
M = 4;
% Длина пакета данных
n = M*length(data);
% Текущее время
tn = 0:Tns:n*Tn;
% Несущая в пакете
car_sin = sin(2*pi*fn*tn);
car_cos = cos(2*pi*fn*tn);

%% Преобразование данных в прямоугольные импульсы
tpn_i = 0:Tns:Tn*M;
exdata_i = [];
for (i = 1:length(data))
   for(j = 1:length(tpn_i) - 1)
       exdata_i = [exdata_i pData(i)];
   end
end
exdata_i = [exdata_i 0];

tpn_q = 0:Tns:Tn*M;
exdata_q = [];
for (i = 1:length(data))
   for(j = 1:length(tpn_q) - 1)
%        exdata_q = [exdata_q pData(i)];
   if (length(tpn_q) == 17) 
       exdata_q = [exdata_q 1];
   else
       exdata_q = [exdata_q -1];
   end   
       end

end
exdata_q = [exdata_q 0];

%% Модуляция
% Перенос exdata на несущую
mSig_i = exdata_i.*car_cos;
mSig_q = exdata_q.*car_sin;

%% 

figure;
plot(exdata_i, 'r-', 'LineWidth', 4);
hold on;
grid on;
plot(exdata_q, 'b-', 'LineWidth', 4);
hold on;
plot(car_sin, 'g-');
hold on
hold off;

Получается ерунда.

У Вас похоже это работает

clear all;
Br = 117.1875*10^3;
Fd = Br*8;

Fif = 20*10^6;
Fdif = 60*10^6;
Fdopl = 100;

%% === TRANSMITTER ===
M = pngen(5);
%M = 0.5;
D = rand(1, 200*8) > 0.5;
%D = [1 0 1 0];
CRC = zeros(1, 16);
for i=1:length(D),
CRC(16) = xor(CRC(16), D(i));
CRC = [CRC(2:16) CRC(1)];
end;
FILL = ones(1, 200)*0.5;
DATA = [dec2bin(length(D)/8, 11)=='1' D CRC];
packet = [FILL M M diff_enc([0 DATA]) FILL]*2-1;

% redescr
Ndkr = Fd/Br;
pkt = packet(ceil(0.01:1/Ndkr:length(packet)));

hch = firls(31, [0 .24 .3 .5]*2, [1 1 0 0]);
pktf = filter(hch, [1], pkt);

% upsample
t1 = upsample4(pktf, 31);
t2 = upsample4(t1, 31);
pktfu = upsample4(t2, 31)';

% -> IF
l = length(pktfu);
s = sin(2*pi*(Fif+Fdopl)*(0:1/Fdif:l/Fdif));
c = cos(2*pi*(Fif+Fdopl)*(0:1/Fdif:l/Fdif));
pkts = pktfu.*s(1:l);
pktc = pktfu.*c(1:l);

%% === TRANSMIT LINE ===
Ir = awgn(awgn(pkts, 0.05), 0.01);
Qr = awgn(awgn(pktc, 0.05), 0.01);

%% === GRAPHICS ===

figure;
plot(pkts, 'g-');
grid on;
hold on
plot(pktc, 'r-');
hold on

figure;
plot(Ir, 'g-');
grid on;
hold on
plot(Qr, 'r-');
hold on
plot(pktfu, 'r-');
hold on

figure;
plot(pkt, 'g-');
grid on;
hold on

clc;
% Переданные данные
%pkt

Но там слишком большое количество данных. Сложно рассмотреть подробности.

 

[ataradov 0]

Для отладки синхронизации не нужна несущая, ее можно добавить в самом конце.

 

Вот как будут выглядеть I и Q компоненты идеального сигнала после всех переносов частоты.

 

clear all;
Br = 400e3;
Fd = Br*8;

Fdopl = 100;

D = (rand(1, 10000) > 0.5) * 2 - 1;
% redescr
Ndkr = Fd/Br;
pkt = D(ceil(0.01:1/Ndkr:length(D)));
l = length(pkt);

s = sin(2*pi*Fdopl*(0:1/Fd:l/Fd));
c = cos(2*pi*Fdopl*(0:1/Fd:l/Fd));

I = s(1:l) .* pkt;
Q = c(1:l) .* pkt;

figure; hold on; plot(I); plot(Q, 'r');
figure; hold on; plot(I, Q, '*');

 

Начинайте с этого кода и добавляйте схемы, которые восстановят этот сигнал.

 

Если запустить с Fdopl = 0, то на второй картинке будет 2 звездочки. Это идеальный конечный результат. Если запустить Fdopl = 100, то будет окружность, образованная вращением этих звездочек.

 

Задача ФАПЧ вернуть звездочки на место и поддерживать их там.

 

Как только заработает с идеальным сигналом, то нужно будет обрезать ему полосу и добавить шум. И отлаживать это. И только после этого можно смотреть на несущие, если сильно хочется.

Изменено 30 марта, 2018 пользователем ataradov

[acvarif 0]

Для отладки синхронизации не нужна несущая, ее можно добавить в самом конце.

Вот как будут выглядеть I и Q компоненты идеального сигнала после всех переносов частоты.

Спасибо. Попробую разобраться.