[repstosw 18]

Какие требования к линейности OFDM сигнала на базе:

1) QPSK (не OQPSK ! )

2) QAM-16

?

Конкретно интересуют PAPR и IMD3.

Для BER <= 10 ^ -6

 

Есть усилитель мощности с OIP3=43 dB  и P1db=+32.5 dB. Как определить максимальное усиление с этим усилителем для OFDM на базе QPSK и QAM-16 , при котором пакеты будут приниматься на уровне BER <= 10 ^ -6 ?

Скорость 500  - 1000 кбит/с, число тонов 64 - 128

 

Изменено 5 апреля, 2023 пользователем repstosw

[petrov 8]

repstosw

Это зависит не только от BER, но и от устройства OFDM модулятора, требований к внеполосному излучению, легко может быть строго линейный усилитель с запасом +20 dB P1db относительно мощности сигнала.

[Lmx2315 5]

Разве у OFDM сигнала  есть такой параметр как линейность? Линейность это параметр усилителей. 

[repstosw 18]

9 hours ago, petrov said:

Это зависит не только от BER, но и от устройства OFDM модулятора, требований к внеполосному излучению, легко может быть строго линейный усилитель с запасом +20 dB P1db относительно мощности сигнала.

Хорошо. Задам вопрос прямо: есть AT86RF215 в режиме OFDM и есть усилитель мощности SKY65116.

Как узнать без экспериментов какую максимальную мощность можно вытянуть на этом усилителе с OFDM, чтобы BER был не больше 10 ^ -6?

 

В этой теме были полезные рассуждения, но она заглохла:

 

Смотрю, в разной литературе указывают разные значения. Для OFDM PAPR 6...10 дБ.  Но  автор той темы взял 12 дБ. 

Для BPSK IMD3 30..40 дБ.

 

Что, только на практике это возможно установить, приблизительно посчитать нельзя?

[petrov 8]

repstosw

Как узнать без экспериментов какую максимальную мощность можно вытянуть на этом усилителе с OFDM.

Скорее всего никак. По-настоящему это могут посчитать только разработчики модулятора и усилителя. Параметры усилителя измеренные на синусоидальном сигнале не годятся для OFDM. Отсечка для OFDM недопустима, не все типы каскадов, режимов их работы годятся. OFDM OFDM рознь, может применяться специальная обработка для уменьшения PAPR.

[repstosw 18]

Вот и приплыли. 😄

 

Первые практические результаты:

1) OFDM  QPSK rate 3/4, 1200 kbps: с усилителем SKY работает на 30 dBm.

2) OFDM 16-QAM rate 1/2, 1600 kbps - только до 24 dBm.  Мощность выше - пакет битый.

3) OFDM 16-QAM rate 3/4, 2400 kbps - только до 21 dBm.  Мощность выше - пакет битый.

 

Для QAM очень высокие требования к линейности усилителя.

 

[krux 8]

не забывайте что OFDM - сигнал уже считается достаточно широкополосным, и мощность надо считать как интеграл под спектром, а не тупо брать узкополосный P1db из даташита.

Да, требования по линейности выходного усилителя очень высокие.

Во всяких взрослых-серьезных 3GPP (привет, LTE!) доках расписаны и стандартизированы даже специальные виды тестовых сигналов для коррекции нелинейности и внесения предыскажений в передаваемый сигнал. Там на выходе направленный ответвитель стоит, и передатчик с него в реалтайме снимает и отслеживает и получившийся пик-фактор (здравствуй, недопустимость перегруза усилителя одной микроскопической узкополоской при  OFDM!), и нелинейности, и отраженку при отключенной антенне. Ну просто потому что согласовать S-параметры усилителя мощности одновременно и в полосе, и в диапазоне для того чтобы получить линейный тракт не в принципе а в корпусе, да еще и с повторяемостью в серии - очень муторная задача.

[_4afc_ 26]

19 minutes ago, krux said:

Во всяких взрослых-серьезных 3GPP (привет, LTE!) доках расписаны и стандартизированы даже специальные виды тестовых сигналов для коррекции нелинейности и внесения предыскажений в передаваемый сигнал. Там на выходе направленный ответвитель стоит, и передатчик с него в реалтайме снимает и отслеживает и получившийся пик-фактор, и нелинейности, и отраженку при отключенной антенне. Ну просто потому что согласовать S-параметры усилителя мощности одновременно и в полосе, и в диапазоне для того чтобы получить линейный тракт не в принципе а в корпусе, да еще и с повторяемостью в серии - очень муторная задача.

А можно ссылочку на типы таких сигналов, блок схему такого трактаи теорию? 

Можно в виде matlab или pdf. 

[repstosw 18]

37 minutes ago, krux said:

не забывайте что OFDM - сигнал уже считается достаточно широкополосным, и мощность надо считать как интеграл под спектром, а не тупо брать узкополосный P1db из даташита.

Я приводил значения средней мощности, которая на 5,5 дБ ниже пиковой (так написано в даташите на AT86RF215).

 

Для того режима, что нормально работает с мощностью 30 дБм, устойчивый приём на расстоянии 600 метров и больше. Дальше не могу идти из-за рельефа местности.

Передавал видео 480x272 15 FPS + звук 24 кбит/c.

 

Просьба для всех:  подскажите марки малогабаритных линейных усилков мощности на диапазон 70 см (частоты 430-470 МГц или шире) с мощностью от 2 Вт и выше. Микросхемой или модулем. Чтобы тянули OFDM на базе QPSK и 16-QAM.   Желательно с согласованными внутри цепями 50 Ом на входе и выходе.   EVM   -13 - -19 дБ. Скорость - 2400 кбит/c

Изменено 14 мая, 2023 пользователем repstosw

[krux 8]

Для реальных 2 Ватт в OFDM придется брать какой-нибудь 10-ваттный LDMOS транзистор типа BLP15H9S10  и делать на нем честный линейный усилитель. Дикой интегрированности даже не ждите. КПД там как и положено, будет как у паравоза, в районе 5...10%. Зато там и скорости можно и выше, и полосу хоть в 10 МГц.

 

Если будете искать в гугле - можно искать по ключевым словам DVB-T2 broadcast power amp, Если DVB-T/DVB-T2 какой-нибудь шляпой можно передавать - значит там линейность в полосе уже считай гарантирована для всех ваших сигналов.

[petrov 8]

repstosw

только до 21 dBm.  Мощность выше - пакет битый.

Битый, не битый - слишком грубо, не доходя до этой границы будет падать чувствительность из-за увеличения EVM, не будет такого прироста от мощности, а только соседние каналы будут загаживаться. Посмотрите на анализаторе спектра внеполосное излучение на выходе чипа без усилителя, мощность на выходе усилителя увеличивайте только до тех пор, пока не начнёт расти внеполосное излучение, получится гораздо меньше.

[repstosw 18]

1 hour ago, krux said:

Для реальных 2 Ватт в OFDM придется брать какой-нибудь 10-ваттный LDMOS транзистор типа BLP15H9S10  и делать на нем честный линейный усилитель. Дикой интегрированности даже не ждите. КПД там как и положено, будет как у паравоза, в районе 5...10%. Зато там и скорости можно и выше, и полосу хоть в 10 МГц.

На радиолюбительских форумах для SSB усилителей (им тоже нужна линейность, так как модуляция производная АМ) берут усилитель M57716.  Или RA30H4047M с током покоя 1 А.  Говорят работает без искажений.   Или требования линейности у SSB сигнала ниже, чем OFDM? Хотя бы пару Вт с них вытащить для OFDM (средняя мощность).

 

1 hour ago, krux said:

Если будете искать в гугле - можно искать по ключевым словам DVB-T2 broadcast power amp, Если DVB-T/DVB-T2 какой-нибудь шляпой можно передавать - значит там линейность в полосе уже считай гарантирована для всех ваших сигналов.

Я нашёл несколько усилителей от товарища mux (из сообщений на форуме) , но они все питаются 24 В и согласованы на сопротивление 75 Ом.

D10040230PH1 и RFPD3580.
 

Хотелось бы что-то из разряда с напряжением питания 3,3 - 5V  и вход-выход 50 Ом.

 

Я нашёл только вышеупомянутый SKY65116.  И TQP7M9105.  Но последний надо согласовывать по входу и выходу.

 

Кстати, какой усилитель будет лучше для OFDM:

с  P1dB=30 dBm, OIP3=47 dBm   или

с P1dB=32,5 dBm,  OIP3=43 dBm

?

 

19 minutes ago, petrov said:

Битый, не битый - слишком грубо, не доходя до этой границы будет падать чувствительность из-за увеличения EVM, не будет такого прироста от мощности, а только соседние каналы будут загаживаться. Посмотрите на анализаторе спектра внеполосное излучение на выходе чипа без усилителя, мощность на выходе усилителя увеличивайте только до тех пор, пока не начнёт расти внеполосное излучение, получится гораздо меньше.

Жду VNA. Как придёт, посмотрю.

А оценки битый-не битый достаточно, при наличии аппаратной FEC 3/4 rate.  Пакет принимается без ошибок на дистанции 600 метров.  Я не думаю, что его можно будет принять на ту же дальность - при мощности 10 dBm (мощность без усилителя). Пакет длинный - 2 кБ данных без учёта преамбулы и прочего.

Хотя, я допускаю, что снизив мощность с 30 до 27 дБм, дистанция останется той же.  Так как уменьшится EVM.

Изменено 14 мая, 2023 пользователем repstosw

[petrov 8]

repstosw

А оценки битый-не битый достаточно

Роскомнадзор конфискует эти генераторы помех, заказчик предъявит претензии через суд, достаточно?

У вас хотя бы две пары радиостанций не будут мешать друг другу, на соседних каналах, в одной точке пространства, на максимальном удалении от корреспондентов?

_

при наличии аппаратной FEC 3/4 rate.

Этот FEC сделан для исправления ошибок OFDM, вызванных спектральными нулями канала, а не для исправления недоработок усилителя.

[krux 8]

repstosw

У вас разрешение на частоты есть? И лицензия на разработку? Или вообще давайте начнем с того где вы будете на постоянку работать данной системой

On 5/14/2023 at 2:42 PM, repstosw said:

7но они все питаются 24 В и согласованы на сопротивление 75 Ом.

Пакет длинный - 2 кБ данных без учёта преамбулы и прочего.

Вы уже достаточно все сказали.

75 или 50 Ом - критично только для мощных приемо-передающих установок. Если вы на краю мертвой ямы - да, вам придется подпрыгивать с 50/75-согласованием импедансов  в надежде передать или поймать больше. В реальной же жизни 75 Ом скончалось, под него перестают выпускать буквально все. Везде уже 50. Если вам предлагают 75 это староверы котрые снимут с вас валютную пенку на своих старых разработках а по факту не оставят ничего рабочего.

 

Далее по формату пакета. радиопакет в настоящее время принято делить на 2 вида - короткий, более реалтаймвый пакет, и длинный, лампово-информативный. Первый это порядка 128 байт с турбо-кодом, котрый подходит  также для телеметрии, и  второй это длинный LDPC. котрый длинный целый необрезанный, но не короче чем 4к и несет огромную кучу данных.

[repstosw 18]

On 5/14/2023 at 9:27 PM, petrov said:

Битый, не битый - слишком грубо, не доходя до этой границы будет падать чувствительность из-за увеличения EVM, не будет такого прироста от мощности, а только соседние каналы будут загаживаться. Посмотрите на анализаторе спектра внеполосное излучение на выходе чипа без усилителя, мощность на выходе усилителя увеличивайте только до тех пор, пока не начнёт расти внеполосное излучение, получится гораздо меньше.

Как проверить насколько изменилась EVM при подключении усилителя?

Посмотрел на анализаторе спектра. Так как нет аттенюатора, использовал антенны на передатчике и спектроаналализаторе. Дистанция 3 метра.

Мощность передатчика 30 dBm (средняя). Частота 450 МГц.

Картинка ниже.

Я вижу левее на 420-430  МГц небольшой подъём до -70 дБ. Было -80 дБ.   Пик сигнала -20 дБ.   Какая тут катастрофа?

 

On 5/14/2023 at 10:29 PM, petrov said:

Этот FEC сделан для исправления ошибок OFDM, вызванных спектральными нулями канала, а не для исправления недоработок усилителя.

Что за спектральные нули и какие причины их появления?

 

On 5/14/2023 at 10:39 PM, krux said:

Далее по формату пакета. радиопакет в настоящее время принято делить на 2 вида - короткий, более реалтаймвый пакет, и длинный, лампово-информативный. Первый это порядка 128 байт с турбо-кодом, котрый подходит  также для телеметрии, и  второй это длинный LDPC. котрый длинный целый необрезанный, но не короче чем 4к и несет огромную кучу данных.

Пакет может быть какой угодно длины.