[petrov 7]

Michael358

 

У нас негарантированная среда передачи

Что это значит?

без внешней синхронизации.

Это редко дают, надо добывать из сигнала.

К несущей доступа нет.

Значит надо получить.

То есть мы оперируем только кривой огибающей информационного сигнала. Возможно, это не самый оптимальный вид модуляции. Буду рад, если подскажете, какие ещё варианты можно использовать в этом случае.

Варианты зависят от условий задачи. Повторю, то что видел при использовании ВИМ, очень хорошо видно было многолучёвку на этом импульсном  этом сигнале, плоские замирания. Отдельно код ничего не даёт, надо всё средство связи в целом разрабатывать с учётом канала.

 

 

[Michael358 0]

15 minutes ago, petrov said:

Что это значит

Оптический канал с быстрыми замираниями. Сигнал детектируется фотоприёмником. Частота импульсов невысокая, поэтому многолучевое распространение - пока не проблема.

[dragonfly 0]

On 2/4/2021 at 12:39 PM, Michael358 said:

 

1) Правильно ли я понимаю, что мягкие решения - это оценка вероятности принятого символа?

 

 

Не совсем правильно. Совсем правильно было бы для иного алгоритма, который альтернативен алгоритму Витерби и называется MAP. А мягкие метрики в нём LLR (Log-Likelihood Ratio). То есть отношения вероятностей.  

Алгоритм Витерби (не только декодер, но и эквалайзер) с мягким входом обычно минимизирует суммарный квадрат ошибки. То есть метрика каждого пути (без учёта нормализации) - это сумма квадратов ошибок во всех предыдущих символах при соответствующих данному пути предполагаемых решениях.

В BPSK и ряде иных PSK/QAM метрики для каждого нового символа или бита (группы бит) считаются как эвклидово расстояние между принятым значением и предполагаемым.

 

On 4/18/2019 at 1:40 PM, Michael358 said:

2. Выбор из одинаковых метрик. Из литературы: "В этом случае можно просто бросить монетку." Не будет ли тогда ошибкой жесткий выбор (например, если М1 = М2, то всегда выбираем М1) ?

 

Косяк шырше (или ширее)!

Сам этот выбор косячен, а не только вариант, когда M1 с точностью до одной миллионной равно M2 :)

Но таков алгоритм

Изменено 5 февраля, 2021 пользователем dragonfly

[petrov 7]

Michael358

Оптический канал с быстрыми замираниями. Сигнал детектируется фотоприёмником.

Просто вкл.-выкл. или линейный участок этого оптического канала можно использовать? Замирания из-за чего происходят?

[Michael358 0]

On 2/6/2021 at 8:44 PM, petrov said:

Просто вкл.-выкл. или линейный участок этого оптического канала можно использовать? Замирания из-за чего происходят?

Опишу своими словами (может я неправильно использую технические термины):

Просто вкл/выкл. Т.е. при передаче импульса передатчик излучает,  соответственно, нет импульса - не излучает. Время включения и выключения варьируется.

Приёмник определяет наличие импульса по длительности. Все что больше определенного порога длительности считается за импульс, все что меньше помеха. 

[dragonfly 0]

Вопрос: эту структуру сигнала можно менять? Её Вы определяете, или она жёстко задана? 

Спрашиваю потому, что Манчестер 2 в такой системе был бы надёжнее. Не надо пороги подстраивать, не надо пилотных синхро-импульсов.

С точки зрения Витерби в такой системе скорее именно концепция эквалайзера видится. Когда декодер и эквалайзер вместе. Наверняка фронты на переходах завалены будут. Это можно учесть в метрике. Но если задача учебная, а не боевая, то городить огород не стоит)

[petrov 7]

Michael358

Основное было про можно и замирания.

Всё же сначала должны быть нормально сделаны модуляция, синхронизация, оптимальная обработка, а потом уже Витерби.

А модуляции самые разные используют.

https://www.researchgate.net/profile/Mohamed_Sufyan_Islim/publication/313891612_Modulation_Techniques_for_Li-Fi/links/58adfe5d92851cf7ae85b224/Modulation-Techniques-for-Li-Fi.pdf

 

[Michael358 0]

Благодарю всех за участие.

On 2/8/2021 at 3:06 PM, petrov said:

Всё же сначала должны быть нормально сделаны модуляция, синхронизация, оптимальная обработка, а потом уже Витерби.

Перечитал кучу информации. В голове - каша (либо, как говорится, смотрю в книгу - ...)

Пока решено доделать текущую реализацию. Т.е. оставить ВИМ-модуляцию, сверточный кодер и декодер Витерби. Подключить АЦП. Перейти на мягкие решения. И добавить цифровую обработку.

Потом пробовать другие варианты.

On 2/5/2021 at 6:13 PM, dragonfly said:

Алгоритм Витерби (не только декодер, но и эквалайзер) с мягким входом обычно минимизирует суммарный квадрат ошибки. То есть метрика каждого пути (без учёта нормализации) - это сумма квадратов ошибок во всех предыдущих символах при соответствующих данному пути предполагаемых решениях.

В BPSK и ряде иных PSK/QAM метрики для каждого нового символа или бита (группы бит) считаются как эвклидово расстояние между принятым значением и предполагаемым.

Скляр "Цифровая связь" - 7.4.8. Мягкое декодирование по алгоритму Витерби (стр. 443) - как раз про это, правильно я понимаю?

 

On 2/8/2021 at 7:46 AM, des00 said:

посмотрите геометрическое представление надежности точек QAM

Про QAM почитал, но плохо понимаю, как считаются мягкие решения. Опять же, самое понятное для меня - тот же раздел "Цифровой связи" - рисунок 7.22.

Т.е. я со своей модуляцией делю(квантую) диапазон напряжения (0 - 5 вольт) на 8 уровней. Затем, например, принимаю импульс "11" амплитудой = 3.5 вольта. Допустим, это соответствует 5-му уровню квантования. По рисунку 7.22 это получаются координаты 5,5. Считаем евклидовы расстояния, складываем с метриками путей, выбираем меньшую и т.д.

Поправьте, пожалуйста, если я не в ту степь.

 

П.С. не, не получается. Если принят импульс "01" также аплитудой = 3.5 вольта. У него тоже координаты 5,5...

П.П.С. Можно задать каждому импульсу своё соответствие уровней... т.е. для импульса "01" это будут координаты 2,5 (для бита "0" координата считаются 7-5), а для импульса "10" для бита "1" координаты считаются как 7-5(получаются координаты 5,2), а для "00" - для обоих бит 7-0 = 2,2

Изменено 11 февраля, 2021 пользователем Michael358

[petrov 7]

Michael358

Пока решено доделать текущую реализацию.

Бесполезная работа на таком уровне понимания.

Мягкие решения для QAM вам не подходят. У вас некогеренная передача ортогональными сигналами. На каждое положение импульса у вас должен быть согласованный фильтр. Допустим сигнал у вас нормирован АРУ или ещё как. Выбираем с выхода банка фильтров максимальную амплитуду и вторую после максимальной, их разница и будет мягким решением. Например без шума выход максимального фильтра - 1, второго после максимального - 0, разница 1-0=1. Если сигнал - просто шум, амплитуды на выходах фильтров в среднем одинаковые, будем получать мягкое решение близкое к нулю. Ну и соответственно любые промежуточные мягкие решения будут. Это мягкое решение относится ко всем битам, передаваемым соответствующим импульсом, бинарный свёрточный код здесь не подходит. Ну и это всё только для АБГШ канала, если у вас не АБГШ, то вообще не с этого надо начинать.

[Michael358 0]

On 2/11/2021 at 7:04 PM, petrov said:

Это мягкое решение относится ко всем битам, передаваемым соответствующим импульсом, бинарный свёрточный код здесь не подходит.

А почему не подходит? Потому что для обоих бит импульса мягкие решения равны? Или вообще сверточный код не подходит, нужен блоковый?

Изменено 17 февраля, 2021 пользователем Michael358

[petrov 7]

Michael358

А почему не подходит?Потому что для обоих бит импульса мягкие решения равны?

В случае QAM АБГШ канал приводит к искажению принятого символа таким образом, что он скорее всего попадает в ближайшие соседние точки созвездия. Точки нумеруются специальным образом, соседние различаются одним битом, можно разложить принятый вектор на мягкие решения для двоичного кода. У вас же в случае АБГШ максимальный импульс искажённый может быть любой, никакая нумерация не приведёт к уменьшению битовых ошибок, как если бы для QAM искажение приводило бы равновероятно к попаданию в любую точку созвездия.

Или вообще сверточный код не подходит

Свёрточный код может быть и недвоичным, например из каждого состояния кодера возможны четыре перехода в следующие, а не два.

Вам нужно исправлять не биты, а символы недвоичные.

 

[des00 25]

 

Quote

У вас же в случае АБГШ максимальный импульс искажённый может быть любой, никакая нумерация не приведёт к уменьшению битовых ошибок, как если бы для QAM искажение приводило бы равновероятно к попаданию в любую точку созвездия.

позвольте спросить, я конечно совсем не разбираюсь в ВИМ, но почему вы рассматриваете только амплитудное квантование и не рассматриваете временное? 

Судя по предоставленным данным

Quote

Просто вкл/выкл. Т.е. при передаче импульсапередатчик излучает,  соответственно, нет импульса - не излучает. Время включения и выключения варьируется.

Приёмник определяет наличие импульса по длительности. Все что больше определенного порога длительности считается за импульс, все что меньше помеха

@Michael358 ловит импульс, определяет начало временного интервала и слушает после него эфир.  Потом, по наличию выброса амплитуды сигнала(скорее всего у них реализовано на компараторе) принимается решение о символе и его временной метке. По сути это однобитный квантователь, который требует подбора порога. 

Вы сами написали про согласованные фильтры, которые, в этой системе, как я понимаю, представляют собой обычные интеграторы мощности со сбросом, работающие во временном интервале, соответствующем тому или иному символу. Почему нельзя, прописать профиль мощности временного интервала, найти ее пик и отобразить на временную дискретизированную шкалу времени? Ну или даже задаться квантованием временного интервала в 3 бита, поделить временные интервалы в 8 раз, посчитать там среднюю мощность, получив усредненный профиль, а дальше поиск и отображение?

При МСИ будет растекание импульса и затекание его на соседа, что как раз и даст дрейф от сильного символа в сторону слабого. Вплоть до перетекания границы символов (где метрика нулевая) и уход на другой символ(может быть тут подумать над реализацией стирания). Задача АЦП, при модернизации, мне видится не столько получение большей информации об уровне сигнала, сколько реализация более подробной, чем однобитный квантователь, его дискретизации для автоматического определения порогов сигнала, точности поиска пиков, задержек, реализации "АРУ" и т.д.   

[petrov 7]

des00

позвольте спросить, я конечно совсем не разбираюсь в ВИМ, но почему вы рассматриваете только амплитудное квантование и не рассматриваете временное?

Синхронизируемся по импульсам, соответственно возможные положения информационных импульсов нам точно известны, ничего квантовать по времени не нужно. Разумеется сначала нужно делать какой-то оптимальный приёмник, а не надеяться на лечение волшебным кодом древней эвристической реализации, ну как бы делают уже полноценные оптические модемы. С МСИ тут вообще полный швах будет, даже не рассматриваю.

[des00 25]

Quote

Синхронизируемся по импульсам, соответственно возможные положения информационных импульсов нам точно известны, ничего квантовать по времени не нужно.

Возможные положения известны, их середина и есть эталонная "точка", а время приема символа эталонная шкала. Как на эту шкалу ляжет принимаемый сигнал, размытый оптическим каналом и с девиацией по времени и определит метрику измерения. Вот тут то и пригодится квантование времени дополненное квантованием амплитуды. Всегда считал что для любой модуляции нужно измерять модулируемый параметр. Для АМ это амплитуда, для ВИМ время.

Quote

Разумеется сначала нужно делать какой-то оптимальный приёмник, а не надеяться на лечение волшебным кодом древней эвристической реализации, ну как бы делают уже полноценные оптические модемы. С МСИ тут вообще полный швах будет, даже не рассматриваю.

Ваш метод выкинуть и сделать по новой, он конечно хороший. Но не всегда и во всех системах допустимый. А самое главное вместо раскрытия деталей обсуждаемого вопроса, еще больше запутывает автора и ламеров кто не в теме, типа меня.

[dragonfly 0]

On 2/17/2021 at 8:34 AM, Michael358 said:

А почему не подходит? Потому что для обоих бит импульса мягкие решения равны? Или вообще сверточный код не подходит, нужен блоковый?

 

Не вставая на чью-либо сторону..

Я уже писал про Витерби эквалайзер. И Вы, и ваши консультанты имеют книгу Скляра. Там про Витерби эквалайзер написано. Свёрточный код подходит, как и любой другой код. Желательно без перемежения.

Модуляцию в Вашем случае считаю разумной - Манчестер 2. Про квадратуры забудьте. В оптике сигнальная обработка такого типа дальше статей не идёт даже в конторах, получивших инвестиции на сотни миллионов у.е.