[Zelenecul 0]

Начал разбираться с расширением спектра и решил прежде чем реализовывать в железе, сделать в модели.
По итогу у меня получается, что 4-х чиповая последовательность, при наличии помехи, показывает себя лучше, чем 1023-х чиповая.
Причём, интересная особенность, если разность между частотой помехи и частотой бита меньше 100 Гц, то большее количество чипов однозначно показывают своё преимущество.

Параметры модели:
Модуляция - BPSK
Несущая частота - 28,5 кГц
Длительность бита - 75 мс

Помехи нет:

Помеха в 10 раз больше сигнала:

Помеха в 100 раз больше сигнала:

[Zelenecul 0]

Почему так происходит? В любой литературе пишут о преимуществах расширения спектра, а полученное мной вообще нигде не нашел описание.

[des00 25]

ИМХО у вас с нормировкой мощности проблемы, отклик на выходе СФ 4 и на 1023 одинаковый по амплитуде. это не спроста

[Zelenecul 0]

2 часа назад, des00 сказал:

ИМХО у вас с нормировкой мощности проблемы, отклик на выходе СФ 4 и на 1023 одинаковый по амплитуде. это не спроста

Если я увеличиваю количество чипов, но длительность бита оставляю прежней, то амплитуда отклика не должна оставаться прежней?

[des00 25]

11 minutes ago, Zelenecul said:

Если я увеличиваю количество чипов, но длительность бита оставляю прежней, то амплитуда отклика не должна оставаться прежней?

могу ошибаться, но, мне кажется что смысл согласованого фильтра - когеретное сложение символов. возьмем энергию символа за 1, тогда когеретное сложение 4 и 1023 должно дать на выходе значние 4 и 1023.

[Zelenecul 0]

9 минут назад, des00 сказал:

могу ошибаться, но, мне кажется что смысл согласованого фильтра - когеретное сложение символов. возьмем энергию символа за 1, тогда когеретное сложение 4 и 1023 должно дать на выходе значние 4 и 1023.

В обоих случаях длительность бита одинаковая, следовательно энергия на бит одинаковая.
Количество чипов разное и энергия на чип E=E0/N и потом при когерентном сложении E0/N * N получаются одинаковые амплитуды. А вот уровень боковых лепестков и ширина отклика уже разные.
Но если бы мы увеличили длительность бита в 1023 раза, то и амплитуда отклика увеличилась бы в 1023 раза.
Я так понял.

 

Изменено 25 сентября, 2020 пользователем Zelenecul

[des00 25]

вам виднее, я в этом не разбираюсь, но по логике здравого смысла

2 hours ago, Zelenecul said:

...энергия на бит одинаковая.
Количество чипов разное и энергия на чип E=E0/N....

вот это звучит очень странно.

[Zelenecul 0]

9 минут назад, des00 сказал:

вам виднее, я в этом не разбираюсь

я тоже не разбираюсь, но пытаюсь разобраться)

9 минут назад, des00 сказал:

но по логике здравого смысла вот это звучит очень странно.

почему странно?

[des00 25]

35 minutes ago, Zelenecul said:

почему странно?

уж писал, потому что энергия чипа у вас фиксирована. ваш такой DSSS, более старшего порядка, не обладает энергетическим выигрышем. Поэтому, подав помеху одинаковой мощности, вы и не видите разницы.

[Zelenecul 0]

1 час назад, des00 сказал:

уж писал, потому что энергия чипа у вас фиксирована. ваш такой DSSS, более старшего порядка, не обладает энергетическим выигрышем. Поэтому, подав помеху одинаковой мощности, вы и не видите разницы.

т.е. расширение сигнала в частотной области это бесполезно? нужно расширять во временной, для увеличения полученной энергии? в чём тогда смысл DSSS?

[Rst7 5]

28 minutes ago, Zelenecul said:

в чём тогда смысл DSSS?

В борьбе с многолучевым распространением в основном.

[Zelenecul 0]

1 час назад, Rst7 сказал:

В борьбе с многолучевым распространением в основном.

т.е. получается, что если у меня есть устройство с BPSK модуляцией, меня устраивает скорость и дальность, но хочется улучшить помехоустойчивость, то DSSS не подходит

[Rst7 5]

24 minutes ago, Zelenecul said:

если у меня есть устройство с BPSK модуляцией, меня устраивает скорость и дальность

Смотрите, у Вас есть две полосы. Пусть f - это ширина полосы полезного сигнала до расширения спектра, F - после. F много больше f.

Если Вы к сигналу с полосой F примешиваете шум (тоже с полосой F, лишнее надо отфильтровать до перемножения с ПСП), то после перемножения с ПСП в приемнике ширина спектра полезного сигнала становится f, а шума остается все равно F (грубо говоря). Теперь надо отфильтровать полезный сигнал с полосой f, и тогда уровень сигнала помехи упадет на выходе в sqrt(F/f) раз. А уровень полезного сигнала после перемножения возрастет в F/f раз. С узкополосной помехой будет то же самое - энергия размажется по спектру, и лишнее отфильтруется.

Может Вы там в своих моделях забыли фильтры поставить?

[des00 25]

On 9/25/2020 at 6:58 PM, Zelenecul said:

т.е. получается, что если у меня есть устройство с BPSK модуляцией, меня устраивает скорость и дальность, но хочется улучшить помехоустойчивость, то DSSS не подходит

DSSS можно использовать для увеличения помехоусточивости, но нужно знать чем вы за это заплатите.

ИМХО, если полоса у вас фиксирована, то введение DSSS приведет к снижению скорости, при этом вырастет дальность и помехоустойчиовость. Если вам нужно сохранить скорость, тогда расширяйте полосу, но при этом мощность передатчика, должна остаться прежней. Положим, что у вас передатчик вашего BPSK дает 10Ватт на полосе 1МГц, а ваш DSSS с базой 10, дает 1 Ват на полосе 10МГц, то системы будут равны по энергетике, но помехоусточивость варианта с DSSS будет выше, для определенного класса помех. Если рассматривать плоское замирание/блокирование приемника, когда работает чистая энергетика, тогда результаты будут одинаковые. 

[Dr.Alex 0]

On 9/25/2020 at 2:58 PM, Zelenecul said:

хочется улучшить помехоустойчивость, то DSSS не подходит

"Помехоустойчивость" — совершенно неопределённое понятие, инженер вообще не должен так выражаться.

Например, в борьбе AWGN (а это основная помеха почти в любом радио), ни DSSS, ни какая-либо другая технология расширения спектра не даёт никакого выигрыша.