starche
Наши разногласия, на мой взгляд порождены тем, что мы исповедуем разные религии

Я агностик. Имхо, разговор пора заканчивать - повторять свои не опровергнутые доводы годичной давности по третьему кругу мне лично не интересно. Заниматься бесспредметными теологическими рассуждениями и сомнительными аналогиями - тем более.

Mesh
Все в статье. Читайте каждую строку

CQ!CQ!CQ!
Мое сообщение задвинулось очень далеко
Повторяю.
Разместил статью:
Пик-фактор и КВ ОБП

starche Угу, ну и ладно, я ничего не спрашивал, извините. :)

starche
Утверждение, что одноканальный модем развалиться, там, где многотоналка будет работать спорное.
Тот же STANAG4539 обладает большей помехоустойчивостью (на сопоставимых скоростях), чем многоканальная реализация. Это полученное экспериментально (для меня) подтверждение как на имитаторах, так и в процессе трассовых испытаний.
Правда, даётся это в результате больших вычислительных затрат.
P.S. Пик-фактор у одноканальниковых ниже, чем у многоканальников. Это тоже подтверждается экспериментально. Уменьшение пик-фактора у OFDM осуществляется добавлением избыточности, и, как следствие, уменьшением помехоустойчивости. Иногда это оправдано.

ASN
"Развалится" - это не мое слово. Я также неоднократно соглашался
с тем, что в хороших условиях адаптация позволяет получить
лучшие или даже очень лучшие результаты в сравнении с OFDM.
Но я и ряд других, независимых от меня и никак не связанных
со мной спецов в один голос утверждаем, что в плохих условиях
пакеты ошибок в одноканальном будут усугубляться сбоями
процесса адаптации. Все и более ничего.
Эти сбои я наблюдал лично в процессе сравнительных испытаний
модемов при скоростях 9600. Об этом же пишет антипод Giles -он
тоже наблюдал. Об этом же пишет форумчанин petr0v - он тоже
наблюдал. Об этом подозревают много других, которые упоминались
мною в предыдущей дискуссии.
Как я полагаю, возражения одноканаликов порождены тем, что
они не определяют причину аномального пакетирования ошибок,
или повышения частости повторений ошибочных блоков, или увеличения
времени доставки пакетов или, бог знает, ухудшение какого еще параметра.
Просто сваливается все это в одну кучу, а виноватым оказывается канал,
а адаптация у них всегда работает отлично. Так, видимо, думают.
Тем более, что стандартизованный имитатор не может имитировать
реально нестационарный канал. Да и в стандарте не прописан анализ
причин того, что указано в начале этого абзаца.
По поводу пик-фактора. Хотелось бы от Вас иметь указание, в чем
я конкретно неправ в последней статье.
Спасибо за взвешенный и в целом, как мне показалось, доброжелательный
отклик.

Почитал что за модемы по стандарту STANAG4539 предлагаются сейчас на рынке. Там используется относительно новый подход, итеративные(турбо) эквалайзеры совмещённые с турбо декодированием. Видимо недостатки традиционных схем преодолены, сложность конечно космическая. Составить предстваление о турбо эквалайзерах можно по диссертации англоязычной: http://p3e.rats.fi/oh2mqk/HF-data/nbn_no_ntnu_diva-86.pdf

petr0v
Спасибо. Давно хотел образоваться в теме турбо.
Обязательно посмотрю

starche
Спасибо, статья интересная.
Но экспериментально полученные данные свидетельствуют о том, что пик-фактор у одноканальников меньше.
Для скоростей до 3600 включительно (в нашем случае) его в влияние на излучаемую незначительное и обыкновенное клиппирование по уровню 3% превышающих уровень 10 дБ сигналов практически не влияет на помехоустойчивость.
Таких же результатов можно добиться (в нашем случае) изменением расстановки передаваемых частот или адаптивным скремблером для каждого OFDM-символа. В этом случает при 64 вариантах можно добиться тех же 10 дБ без снижения помехоустойчивости. Остаётся вопрос как передать код приёмнику.
Реально, снижение на 3 дБ пик-фактора у многоканального модема (в нашем случае) существенно влияния на КИД не оказывало.
Но если говорить о скоростях 4800 и выше более высокие характеристики по скорости достигаются у одноканального модема меньшими вычислительными затратами и более простыми алгоритмами, чем у многоканального.
И трудно согласиться с тем, что автоматическое регулирование, использующее измеряемые в ходе
регулирования параметры среды является потенциально некорректной задачей.

ASN
Приятно читать разумные речи.

Вопрос: что имеется в виду под адаптивным скремблированием?

ASN
По поводу пик-фактора у нас близко к консенсусу. Я только хочу
провести еще одну мысль. В статье это сделано. Пик-фактор - не
единственный источник энергетических потерь. Если учесть и потери,
связанные с вынужденным применением повышенной позиционности
из-за необходимости посылать проверочные импульсы, то OFDM вовсе
не проигрывает по энергетике по крайней мере при информационной
скорости 2400.
По корректности. Это ведь не мое мнение, а мнение математиков-
прикладников, которые развивают особую ветвь своей науки под
названием решение некорректных задач.
Весьма показателен пример, который очень не нравится ASV.
Задача решения системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными
становится плохо обусловленной, если угловые коэффициенты прямых
оценивать (а не задавать точно) и если прямые почти параллельны.
Точная математика считает систему несовместной при строгой параллельности,
а прикладная полагает существование некоторого диапазона углов, внутри
которого система плохо обусловлена.
Я полагаю, что подобное или аналогичное встречается достаточно часто
в технике.
О скорости 4800 и выше. Тут с Вашим мнением многие не согласятся.
Большинство разделяют мнение о более простой реализации OFDM, независимо
от скорости.

Это ведь не мое мнение, а мнение математиков-прикладников, которые развивают особую ветвь своей науки под названием решение некорректных задач.
В данном случае это не мнение математиков, а три демагогических приема в Вашем исполнении: 1) отсылка к абстрактному авторитету (некие безымянные "математики-прикладники") и 2) ссылка на недоказанное утверждение как на общеизвестный факт 3) многократное повторение ложного утверждения.

Вы постановку задачи оптимального приема одноканального модема не анализировали, мало-мальски строгого доказательства "некорректности" задачи оптимального приема кем-то из "математиков-прикладников" (с фамилией автора) не привели, вывод о ее некорректности полностью высосали из пальца.

Я уж не говорю о том, что какого-либо представления о "особой ветви своей науки под названием решение некорректных задач" у Вас, судя по всему, не наблюдается, иначе бы Вы не писали глупостей о системе двух линейных уравнений. Возьмите на себя труд, почитайте хотя бы А.Н.Тихонова, узнаете, что такое регуляризация и МНК, как и для чего они используются.

petr0v

Посмотрел указанную Вами диссертацию. По моему разумению
в основе турбоадаптации лежит давно известный принцип,
называвшийся у нас "обратной связью по решению". На
принципиальную сбойность этой процедуры указывали и
Николаев, и Коробков - корифеи, почитаемые в среде
апологетов одноканальности.
Внесено, правда, существенное усовершенствование.
В турбо мягкие решения о переданных символах подаются
на выравниватель не с выхода демодулятора, а с выхода
декодера. Скорее всего это уменьшает вероятность
сбоя адаптации, но вряд ли низводит ее до нуля.
Из 4-х исследованных автором алгоритмов один оказался
сбойным и был отвергнут автором.
Есть русскоязычный материал по турбокоррекции:

http://www.jurnal.org/articles/2007/radio2.html

starche

Возможно что почти до нуля. При использовании мощных турбокодов с большим перемежителем один бит в большом блоке связан со всеми, блок принимается в целом итеративно, если есть какая-то последовательность неудачно задавленная каналом то за счёт турбокода она будет восстановлена. Меня больше смущает синхронизация, в плохих условиях синхронизация работающая отдельно от эквалайзера и турбокода будет сбоить.

asv
Адаптивное скремблирование - дополнительный скремблер (помимо скремблера на всю битовую последовательность), который накладывается на каждый OFDM-символ с целью уменьшения пик-фактора. Посути, это та же переменная расстановка битов по каналам. Можно изменять правило перемежения в зависимости от информации. Всё это требует дополнительных (и, к сожалению, существенных) вычислительных затрат при достаточно скромном энергетическом выигрыше в излучаемой мощности. Хорошо, если используется пакетная передача данных, где можно в служебной части (помимо управляющей информации) передавать ещё и код перемежителя или скремблера. Знаю, что существуют решения по использованию кода контроля целостности информационного пакета для определения типа (кода) перемежения. Но это огромные вычислительные затраты. Особого смысла, IMHO, в этом нет.
starche
Про повышение кратности модуляции для того, чтобы вставить минипробы согласен. Жалко тратить такой дорогой ресурс, как полоса пропускания, но выбора нет. Тут везде компромисс: рассматриваемый Вами 39-тоновый STANAG использует достаточно короткие (по длительности) символы для быстрой синхронизации по передаваемой информации (если пропущена преамбула). Здесь накладные расходы (отношение длительности циклического префикса к длине всего OFDM-символа) тоже приличные. Уменьшая это отношение можно уменьшить кодовую скорость, но и уменьшив соответственно, величину расстояния между лучами, которую "держит" модем.

petr0v
Про сбои синхронизации в начале прошедшей ранее дискуссии я тоже
говорил, даже упоминал о типичных при малом тактовом интервале
ошибках типа вставки или потери символа. Но потом меня убедили,
что при поблочной передаче, да с испытательными импульсами
этот дефект дальше одного блока не распространяется.
По поводу нулевой или ненулевой вероятности сбоя адаптации.
Выравниватель использует две группы данных, каждая из которых
может содержать ошибки. Это данные оценки ИПХ канала и
данные мягких решений декодера. Ну даже если код могуч и перемежение
могучее, но оценки ИПХ - все равно слабое место процедуры.
Это же результаты прямого измерения. Их же не закодируешь с целью
повышения верности. Можно только более длительно усреднять,
а это чревато. Как бы точно не измерять, усреднять все равно
нужно.

starche

По поводу нулевой или ненулевой вероятности сбоя адаптации.
Выравниватель использует две группы данных, каждая из которых
может содержать ошибки. Это данные оценки ИПХ канала и
данные мягких решений декодера. Ну даже если код могуч и перемежение
могучее, но оценки ИПХ - все равно слабое место процедуры.
Это же результаты прямого измерения. Их же не закодируешь с целью
повышения верности. Можно только более длительно усреднять,
а это чревато. Как бы точно не измерять, усреднять все равно
нужно.

Оценка импульсной характеристики канала есть и в многотональном модеме, даже если это не очевидно. Возможности усреднения ИХ канала не зависят от типа модуляции, в однотональном модеме это сделать намного сложнее в плохих условиях, но это сделано в турбо эквалайзерах декодерах.

ASN
Еще один вопрос. В контексте расстановки поднесущих у Вас упоминалось число 64. Как оно возникло? Если рассматривать количество k-элементных подмножеств n-элементного множества, то там 64 быть не может. То есть часть вариантов расстановки по каким-то соображениям заведомо не рассматривалась?

petr0v
Оценка импульсной характеристики канала есть и в многотональном модеме, даже если это не очевидно.
дело в том, что некоторые участники форума считают процедуру демодуляции с оценкой ИХ канала некорректной задачей, поэтому проповедуют использование относительной манипуляции как решение, лишенное этого недостатка.

Возможности усреднения ИХ канала не зависят от типа модуляции, в однотональном модеме это сделать намного сложнее в плохих условиях, но это сделано в турбо эквалайзерах декодерах.
Подскажите, пожалуйста, а в чем разница? Мне всегда казалось, что оптимальная процедура оценки ИХ канала по блоку решений принципиально не отличаются что для одноканального, что для многоканального сигнала. И эти оптимальные процедуры прекрасно реализуемы в реалтайме.

asv

Подскажите, пожалуйста, а в чем разница? Мне всегда казалось, что оптимальная процедура оценки ИХ канала по блоку решений принципиально не отличаются что для одноканального, что для многоканального сигнала. И эти оптимальные процедуры прекрасно реализуемы в реалтайме.

Не понял вопроса. Можно конкретнее? Какие процедуры, по какому блоку решений и т. п.?

Блок решений в демодуляторе одноканального сигнала с ФМ/КАМ это последовательность оценок символов ФМ/КАМ переданных в канал в течение определенного временного интервала. Как правило, в качестве такого блока удобно рассматривать отрезок, содержащий блок символов ретрайнинга, блок информационных символов, следующий блок символов ретрайнинга. Например, для MIL-STD-188-110A с информационной скоростью 2400 бит/с это будет 16 ретрайнингов, 32 информационных, 16 ретрайнингов - итого 64 символа ФМ8.

Понятие "решение" - это устоявшийся термин как в теории оптимального приема, так и в смежных областях теории вероятностей и математики вообще.

Процедура - это последовательность действий, приводящая к требуемуму результату.

Оптимальность в данном случае понимается в смысле минимизации среднеквадратичной ошибки (СКО) оценки импульсной характеристики (ИХ) канала, с учетом информации о скорости (и возможно, других характеристиках) изменения параметров канала, а также оценки его параметров на смежных (предыдущих, а в турбо-корректоре - и последующих) блоках.

Что еще конкретизировать?

asv

Ещё вопрос конкретизировать.

Я имел ввиду только то что в многотональных модуляциях канал так же оценивается, даже если используется дифференциальная демодуляция, всё равно это оценка канала, более быстрая но и более плохая, точно так же и в однотональном эквалайзере скорость настройки может быть увеличена в ущерб качеству оценки канала, усреднение оценок канала есть в любом случае независимо от типа модуляции. Другое дело что в плохих условиях традиционный DFE эквалайзер может сбоить, уходить в устойчивые паразитные состояния трудно детектируемые и т. п. Но в то же время тот же DFE эквалайзер если не разваливается, то позволяет принимать решения без ошибок в отсутствие какого либо помехоустойчивого кода в канале со спектральными нулями, многотональной же модуляции нужно помехоустойчивое кодирование чтобы исправить задавленные спектральными нулями поднесущие даже при высоком отношении сигнал/шум.

Возможности усреднения ИХ канала не зависят от типа модуляции, в однотональном модеме это сделать намного сложнее в плохих условиях, но это сделано в турбо эквалайзерах декодерах.
Вопрос был в том, почему в одноканальных системах это сложнее сделать.

в плохих условиях традиционный DFE эквалайзер может сбоить, уходить в устойчивые паразитные состояния трудно детектируемые и т. п.
Никто же не заставляет использовать DFE в чистом виде. Кроме того, существует море работ по борьбе с распространением ошибок в DFE. А для структур сигнала, характерных для КВ, существуют гораздо более приемлемые с точки зрения распространения ошибок корректоры с соизмеримой вычислительной сложностью. А еще на выходе корректора можно формировать мягкие решения и проводить оценку ИХ с учетом достоверности демодуляции конкретного символа. Это не так сложно, как кажется.

Задача оценки параметров канала тем более упрощается в КВ, где ретрайнинги в сигнале занимают не намного меньше места, чем неизвестные символы. В крайнем случае можно адаптироваться только по ним, но правильно (скорректировав уравнения адаптации с учетом изменения корреляционных свойств аддитивного шума, пример этого подхода есть в цитированном Вами документе и в библиографии к нему).

Но в то же время тот же DFE эквалайзер если не разваливается, то позволяет принимать решения без ошибок в отсутствие какого либо помехоустойчивого кода в канале со спектральными нулями, многотональной же модуляции нужно помехоустойчивое кодирование чтобы исправить задавленные спектральными нулями поднесущие даже при высоком отношении сигнал/шум.
Вот именно. В OFFM есть еще одна особенность - как правило количество каналов значительно больше длительности ИХ в отсчетах. То есть корректная оценка АФЧХ должна учитывать линейную зависимость между коэффициентами передачи в подканалах. Это не то, чтобы сложно, но объем вычислений в результате получается едва ли не больше, чем в одноканальной системе.

asv

Вопрос был в том, почему в одноканальных системах это сложнее сделать.

Турбо верю что можно сделать надёжно и достичь потенциальных возможностей канала, но и сложность соответствующая. Эквлайзер отдельно, код отдельно сомневаюсь что не будет иногда разваливаться.

Допустим канал по ITU-R F.1487 Low lat. moderate cond. задержка между лучами 2 ms, допплеровское расширение спектра 1.5 Hz, пусть 2 детерминированных луча одинаковой мощности(чтоб наверняка со спектральными нулями), с задержкой 2 ms, один относительно другого вращается с частотой 1.5 Hz, полоса 3 kHz, скорость передачи данных 2400 бит/c, вероятность ошибки на бит 10^-6, эквалайзер не турбо, и чтобы не разваливался, при каком Eb/N0 реальный модем будет работать?

CQ
Имею следующие результаты трассовых сравнительных испытаний
одноканальных и многоканального модемов. Одноканальные: омский
Накладчик, николаевский Бивень, старый морской Ягель. Многоканальный
CIS-12 он же АТ3004Д. Когда-то я их уже приводил, но видать забылось.
На скорости 2400 средняя вероятность ошибки на символ не хуже 0,01
у CIS - днем в 45% времени, ночью в 25%. Одноканальные - днем
17-37%, ночью 13-19%.
Необходимо учесть, что CIS взят у прапорщика со склада, а одноканальные
Накладчик и Бивень готовились и вылизывались разработчиками.
Результатам верю больше, чем себе, ибо они взяты из докторской диссертации
Б.И.Николаева. Запомнилась реакция Б.И. на мой вопрос "за что боролись, Б.И."
Хотите верьте, хотите нет, но он ответил "зато это не туфта". Как говорят
некоторые - за базар отвечаю.
Вопрос к ASV, ASN. Поделитесь информацией или хотя бы ссылками на нее.
Очень меня интересует, как работают современные одноканалики на реальных,
нестационарных КВ каналах в области вероятностей ошибок на символ хуже 0,01.
Как быстро сходятся алгоритмы адаптации, как дела с группированием ошибок.
Если новых данных нет, то как можно поверить в превосходство одноканаликов.
Луше всего конечно сослаться на сравнительные испытания, как это в свое
время сделал Б.И.

asv
Использовалось не всё множество значений. Закон величины пик-фактора от количества перестановок - экспоненциальный. Количество перестановок больше 64 в нашем случае уменьшало пик-фактор по сравнению с 64 вариантами менее чем на 0,1 дБ.
starche
Я считал, что мы обсуждаем современные модемы. Изделия двадцатилетней давности (к тому же, некоторые из которых дальше опытных образцов не пошли) не пример. Современные реалиазции STANAG4539 используется NDDE для итеративного нахождения последовательности передаваемых символов. К сожалению, данных по группированию ошибок и сходимости алгоритмов адапатции по рукой не имею.

ASN
Я без этих данных вынужден оставаться при своих убеждениях.
Думаю, что и Вы, находясь в моей оболочке, поступали бы также.

Допустим канал по ITU-R F.1487 Low lat. moderate cond. задержка между лучами 2 ms, допплеровское расширение спектра 1.5 Hz, пусть 2 детерминированных луча одинаковой мощности(чтоб наверняка со спектральными нулями), с задержкой 2 ms, один относительно другого вращается с частотой 1.5 Hz, полоса 3 kHz, скорость передачи данных 2400 бит/c, вероятность ошибки на бит 10^-6, эквалайзер не турбо, и чтобы не разваливался, при каком Eb/N0 реальный модем будет работать?
Я так и пальца высосать результат не могу. надо помоделировать - тогда можно будет сказать. Кстати, бер для КВ модемов обычно нормируют на уровне 10^-5.

И еще один момент немаловажный - это размер блока (или, что эквивалентно, максимальная задержка доставки данных). Ясное дело, что нормировать бер 10^-5 на выходе корректора без помехоустойчивого кода для реальных КВ каналов не вполне серьезно.

Специфика моей деятельности подразумевает разработку демодулятора под готовый станадрт, выбирать я не могу. Поэтому на трассовые испытания сослаться не в состоянии - кое какие даные есть, но они добыты из чужих отчетов, без согласия авторов я на них ссылаться не в праве, несмотря на то, что результаты недвусмысленно свидетельствуют в пользу одноканальных решений.

ASV
Ваше сообщение понимаю так : авторитетных, открытых,
непредвзятых публикаций на тему сравнения модемов
в реальных каналах Вы не знаете. Кто ж тогда знает?
А может их и нет вовсе? Или всем все ясно, и только у меня
одного неверующего возникают сомнения? Но как тогда
объяснить использование OFDM в проектах WiMax и LTE?

Ваше сообщение понимаю так : авторитетных, открытых, непредвзятых публикаций на тему сравнения модемов в реальных каналах Вы не знаете.
Знаю. И они уже не раз обсуждались в этой ветке.

Но как тогда объяснить использование OFDM в проектах WiMax и LTE?
Тема ветки - модемы на КВ. Разнициу, надеюсь, объяснять не надо.