|
|
| Разместил: |
starche  |
|
|
Starche
СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПАРАМЕТРЫ
БАЗОВЫХ OFDM СИГНАЛОВ
Введение
Не секрет, что за последние 2-3 года возможности анализа
сигналов на сайте существенно выросли. Но этот факт не
в полной мере проявляется при взгляде на сайтовую базу
сигналов. В ней остается немало ориентировочных значений
параметров и оговорок типа "возможен сдвиг", "probably PSK-2"
и др. Для некоторых сигналов явно устарела трактовка их
особенностей.
Имея свободное время, испытывая давний непреходящий
интерес к OFDM сигналам и ощущая потребность уточнить все,
что можно, я решил, опираясь на сегодняшний уровень моих
представлений об анализе, заново просмотреть все сигналы,
размещенные в разделе базы, названном "OFDM, COFDM".
Поскольку сигнальные файлы в базе время от времени
заменяются новыми, то уместно будет особо отметить, что
анализировавшиеся мною файлы были скопированы из базы
9 января 2012 года.
В ходе анализа были сформированы три группы сигналов.
В первую группу вошли относительно беспроблемные
сигналы, для которых без особых усилий оказалось возможным,
используя накопленный опыт, уточнить значения пераметров.
Во вторую группу вошли сигналы, для анализа которых
пришлось искать и использовать сигнальные файлы,
отличающиеся от тех, какие в настоящее время размещены в
базе. О причинах, вызвавших такую необходимость, будет
сказано ниже.
В третью группу вошли разнообразные OFDM сигналы,
сочетающие фазовую, амплитудную и время-импульсную
манипуляции. Основную часть этой группы составили сигналы
китайского происхождения.
Для некоторых из базовых сигналов, по моему мнению, в
настоящее время не могут быть получены более точные, чем
имеющиеся в базе, результаты. Такие сигналы были мною
исключены из анализа. Приведу две основных причины -
весьма сильное деструктивное влияние канала (сильная
зашумленность и искаженность), а также относительно малая
длительность непрерывного фрагмента сигнала, особенно у
сигналов для пакетной передачи информации.
Приведены также результаты анализа двух сигналов из
раздела "MPSK". Сигнал CIS-12 безусловно является OFDM-
сигналом. Реализованные в нем аппаратные генерация и
аналоговая демодуляция не дают никаких оснований для
исключения его из класса OFDM. Сигнал Q15x25 обладает
всеми свойствами OFDM и потому отлично демодулируется
OFDM демодулятором.
В процессе работы производились:
1)оценка погрешностей, возникших при приеме и оцифровке
сигнала,
2) устранение этих погрешностей,
3)формирование сигнального файла с устраненными
погрешностями приема и передискретизацией сигнала с родной
частотой,
4)определение параметров сигналов,
5)исследование особенностей сигналов,
6)фиксация экранных снимков.
В предлагаемой статье приводятся только
систематизированные значения параметров исследованных
сигналов. Модифицированные сигнальные файлы и экранные
снимки могут быть высланы по просьбе заинтересовавшихся
такими подробностями. Принципы реализации процедур по
пп.1 и 2 излагались мною ранее и здесь не приводятся.
В приводимых ниже описаниях сигналов используются
относительно новые характеристики, адекватные, как мне
представляется, сегодняшнему уровню анализа. Поясняю
суть этих характеристик.
Погрешность задания частоты дискретизации -
измеряемая в Гц разность между частотой дискретизации,
реально использованной при оцифровке сигнала, и частотой
дискретизации, указанной в сигнальном файле.
Сдвиг спектра - измеряемый в Гц сдвиг спектра сигнала,
внесенный при неточной установке частоты настройки
приемника.
Родная частота дискретизации - частота дискретизации,
использованная при формировании модифицированного
сигнального файла - одна из частот, при которых на
длительностях интервалов - тактового и ортогональности -
укладывается целое число сигнальных отсчетов.
При анализе некоторых сигналов первым шагом была
передискретизация с родной частотой, и в первой строке
списка параметров указано значение этой частоты. Такая
процедура, естественно, не могла устранить погрешность
задания исходной частоты дискретизации, но ее измерение
и компенсация проводились уже на родной частоте.
Измеренная погрешность указывалась во второй строке
списка параметров.
Качество демодуляции - усредненный по всем
обработанным тактовым интервалам коэффициент корреляции
отсчетов, содержащихся в защитном интервале, и
соответствующих им отсчетов из начальной части тактового
интервала. Чем меньше уровень помех и точнее определены
границы тактовых интервалов, тем ближе к единице величина
этой характеристики.
Количество обработанных тактовых интервалов -
определяет длительность анализированной части сигнала,
которая в некоторых случаях может быть заметно меньше
длительности сигнала, записанного в сигнальном файле.
Эта характеристика наряду с предыдущей определяет
точность анализа.
Манипуляция. В восприятии на форуме типа манипуляции
за последние 2 года наметились существенные перемены.
Были осознаны: 1) существование нескольких способов
формирования ФРМ сигналов и 2)необходимость
использования при анализе по крайней мере двух вариантов
демодуляции. Подробное изложение этих новаций приведено
в моей недавней статье
http://www.radioscanner.ru/info/article486/.
В кратком изложении суть такова. Пусть:
Fis(k,n) - фаза k-ой поднесущей в начале n-го тактового
интервала,
Fif(k,n) - фаза той же поднесущей в конце n-го тактового
интервала,
deltaFi - одинаковое для всех поднесущих и тактовых
интервалов приращение фазы.
При отсутствии информационных скачков фазы
возможны следующие варианты формирования сигналов
в OFDM модемах:
вариант 1 Fis(k,n+1)=Fif(k,n), (1)
вариант 2 Fis(k,n+1)=Fis(k,n). (2)
вариант 3 Fis(k,n+1)=Fif(k,n)+deltaFi. (3)
При анализе некоторых сигналов, сформированных по
варианту 2, требуется особая процедура демодуляции,
предусматривающая коррекцию фаз поднесущих,
вырабатываемых в анализаторе. Без такой коррекции
невозможен просмотр абсолютно-фазовых сигнальных
созвездий.
Совсем недавно было обнаружено, что среди сигналов,
о которых упоминалось в предыдущем абзаце, встречаются
еще более нетипичные, требующие двухступенчатой
коррекции. Пока я ограничусь только предположением,
что для генерации этих сигналов используется
вариант 4 Fis(k,n+1)=Fis(k,n)+deltaFi. (4)
При анализе сигналов я действовал следующим образом.
Если при высоком качестве анализа сигнальные
фазо-разностные созвездия во всех подканалах имели один
и тот же угол поворота, то коррекция фаз поднесущих не
проводилась. В противном случае коррекция применялась
и в раздел "Манипуляция" вводился маркер "Вар.2" или
"Вар.4". В последнем случае особенность манипуляции
описывается в специальном пояснении.
Кроме того я посчитал более правильным отказаться от
обозначений типа ФРМ, DPSK, pi/4 DQPSK и проч. Ведь
доподлинно практически невозможно по виду созвездий
отличить ФМ от ФРМ. Вместо типов манипуляции
указывается количество позиций в сигнальных созвездиях
разностных и абсолютных фаз и варианты фиксируемых
разностей. Исключение составили сигналы, использующие
и амплитудную, и фазовую манипуляцию, в том числе и КАМ.
Поднесущие. Особо следует отметить то, что безусловным
параметром сигнала является какая-либо величина,
позволяющая совместно с частотным разнесением
поднесущих и их количеством задать расположение
поднесущих на оси частот. Примером такой величины может
быть частота какой-либо, например, первой поднесущей. Во
всех стандартах и Технических Условиях частотное
расположение поднесущих обязательно приводится.
При мониторинге определение значений поднесущих
становится весьма сложным. Рабочая частота передатчика
практически всегда неизвестна. Поэтому сдвиг спектра сигнала
при мониторинге - дело обычное. Встречались даже записи с
инвертированным спектром сигнала. Чудовищный сдвиг спектра
имеет, например, базовая запись сигнала Stanag 4197, хотя его
стандартные характеристики можно найти в Интернете.
Задача определения значений поднесущих усложняется
самими свойствами OFDM сигналов. Известно, что при анализе
сигнала, сдвинутого по спектру на величину, кратную половине
частотного разнесения поднесущих (Fhalf), будут получаться
те же самые результаты (если не учитывать знаки всплеска
автокорреляционной функции), что при анализе сигнала с
нулевым сдвигом спектра.
Нельзя не учитывать и возможность введения сдвига спектра
в самом модуляторе, например, для обеспечения необходимого
разработчику расположения спектра внутри отведенной полосы
частот. При этом величина сдвига может быть не кратна Fhalf.
При определении значений поднесущих я действовал
следующим образом. Если качество демодуляции было
достаточно высоким и просматривались четкие сигнальные
созвездия в абсолютных фазах, спектральный сдвиг полагался
отсутствующим. В ином случае перебором вариантов или
расчетом определялось минимальное по модулю значение
частоты, обеспечивающее необходимый для
высококачественного анализа сдвиг спектра сигнала, который
(сдвиг) затем компенсировался.
В обоих случаях частоты поднесущих определялись по
спектру амплитуд - дискретному преобразованию Фурье,
производимому над отсчетами какого-либо, например, наименее
пораженного интервала ортогональности. Вполне естественно,
что результатами такой процедуры для каких-то сигналов будут
величины, кратные четным гармоникам Fhalf (т.е. кратные
величине частотного разнесения поднесущих), а для других
сигналов - кратные нечетным гармоникам Fhalf.
В заключение затянувшегося Введения отмечу, что, конечно,
неточность задания частоты дискретизации и сдвиг спектра не
являются параметрами сигнала, как такового. Их величины
приведены для того, чтобы избавиться от имеющихся в базе
безликих оговорок "возможен сдвиг", а также в качестве
ориентира для тех, кто захочет сам рассмотреть диковенные
сигнальные созвездия и получить приведенные ниже результаты.
Параметрами сигнала, конечно не являются и данные по
качеству анализа и по количеству обработанных тактовых
интервалов. Они приводятся как косвенные свидетельства
точности анализа.
Группа 1. Относительно беспроблемные сигналы
К данной группе отнесены два типа сигналов. Во-первых,
это сигналы, параметры которых известны из стандартов или
какой-либо иной технической документации. В этом случае
целью анализа фактически являлись модификация сигнального
файла (если возникала необходимость) и просмотр сигнальных
созвездий. Во-вторых, сюда попали сигналы, относительно
мало "искривленные" при приеме и оцифровке. Такими сигналами
были определены сигналы, предварительный анализ которых
давал правдоподобные результаты без каких-либо
преобразований исходного сигнального файла.
Сигнал CIS-45, ver.1
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - плюс 6.8 Гц,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 240 отсчетов, 30 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 16 мсек,
Поднесущие - 45 гармоник частоты 62,5 Гц с номерами 7..51,
Пилот-сигнал - 53-я гармоника частоты 62.5 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 288,
Качество демодуляции - 0.98,
Манипуляция - 2 позиции абсолютных и разностных фаз.
Сигнал CIS-45, ver.2
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - отсутствует,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 200 отсчетов, 25 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 16 мсек,
Поднесущие - 45 гармоник частоты 62.5 Гц с номерами 7..51,
Пилот-сигнал - 53-я гармоника частоты 62.5 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 650,
Качество демодуляции - 0.95,
Манипуляция - 2 позиции абсолютных и разностных фаз.
Сигнал BulDiplo
Погрешность задания частоты дискретизации - минус 4.3 Гц,
Сдвиг спектра - минус 10.5 Гц,
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Тактовый интервал - 162 отсчета, 22.5 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 17.77.. мсек,
Поднесущие - 39 гармоник частоты 56.25 Гц с номерами 12..50,
Пилот-сигнал - 7-я гармоника частоты 56.25 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.74,
Манипуляция - Вар.2; 2 позиции разностей фаз с вариантами 135 и
315 градусов, наблюдение абсолютных фаз затруднено.
Сигнал CIS-12, var.1
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 11.3 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 5.08 Гц,
Тактовый интервал - 32 отсчета, 5 мсек,
Интервал ортогональности - 60 отсчетов, 8.33.. мсек,
Поднесущие - 12 нечетных гармоник частоты 100 Гц
с номерами 7..29,
Пилот-сигнал - 33-я гармоника частоты 100 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.97,
Манипуляция - 2 позиции абсолютных и разностных фаз.
Сигнал CIS-12, var.2
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - минус 12.8 Гц,
Сдвиг спектра - минус 5 Гц,
Тактовый интервал - 32 отсчета, 5 мсек,
Интервал ортогональности - 60 отсчетов, 8.33.. мсек,
Поднесущие - 12 нечетных гармоник частоты 100 Гц с
номерами 7..29,
Пилот-сигнал - 33-я гармоника частоты 100 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 350,
Качество демодуляции - 0.92,
Манипуляция - 8 позиций абсолютных фаз, регулярная
передача разностей фаз +45 и -45 градусов во всех подканалах.
Сигнал CIS-12, var.3
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - плюс 13.3 Гц,
Тактовый интервал - 32 отсчета, 5 мсек,
Интервал ортогональности - 60 отсчетов, 8.33.. мсек,
Поднесущие - 12 нечетных гармоник частоты 100 Гц с
номерами 7..29,
Пилот-сигнал - 33-я гармоника частоты 100 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.91,
Манипуляция - 8 позиций абсолютных фаз, 4 позиции
разностей фаз - 45, 135, 225 и 315 градусов.
Сигнал CIS-20
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - плюс 0.37 Гц,
Тактовый интервал - 96 отсчетов, 13.33.. мсек,
Интервал ортогональности - 60 отсчетов, 8.33.. мсек,
Поднесущие - 20 нечетных гармоник частоты 60 Гц с
номерами 11..49,
Пилот-сигнал - 55-я гармоника частоты 60 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.95,
Манипуляция - 8 позиций абсолютных фаз, 4 позиции
разностей фаз - 45, 135, 225 и 315 градусов.
Сигнал CIS-60
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - плюс 11 Гц,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 225 отсчетов, 28.125 мсек,
Интервал ортогональности - 180 отсчетов, 22.5 мсек,
Поднесущие - 60 гармоник частоты 44.44..Гц с номерами
12..71,
Пилот-сигнал - 74-я гармоника частоты 60 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 240,
Качество демодуляции - 0.79,
Манипуляция - 8 позиций разностей фаз с вариантами
22.5, 67.5 и т.д. градусов. Просмотр созвездий абсолютных
фаз затруднен.
Сигнал Mil-Std 39 chan
Погрешность задания частоты дискретизации -
минус 211.65 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 10.3 Гц,
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Тактовый интервал - 162 отсчета, 22.5 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 17.77..мсек,
Поднесущие - 39 гармоник частоты 56.25 Гц с
номерами 12..50,
Пилот-сигнал - 7-я гармоника частоты 56.25 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 325,
Качество демодуляции - 0.97,
Манипуляция - Вар.2; 4 позиции разностей фаз с
вариантами 45, 135 и т.д. градусов. В созвездиях
абсолютных фаз 8 позиций.
Сигнал Rohde&Schwarz
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - минус 5.8 Гц,
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Тактовый интервал - 162 отсчета, 22.5 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 17.77..мсек,
Поднесущие - 48 гармоник частоты 56.25 Гц с номерами
8..55,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 178,
Качество демодуляции - 0.975,
Манипуляция: Вар.4, в нечетных подканалах с
номерами 9..27 - 4 позиции разностей фаз, в других
подканалах КАМ-16.
Пояснение. При дополнительном вводе deltaFi=26
градусов (см.(4)) в разностных фазах имеем варианты 45,
135, 225 и 315 градусов и 8 позиций в абсолютных фазах.
При вводе deltaFi=-19 градусов имеем передаваемые
разности 0, 90, 180 и 270 градусов и 4 позиции в
абсолютных фазах.
Сигнал Yug Mil 20 tone
Родная частота дискретизации - 8250 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 20.9 Гц,
Сдвиг спектра - минус 3.1 Гц,
Тактовый интервал - 110 отсчетов, 13.33..мсек,
Интервал ортогональности - 75 отсчетов, 9.0909..мсек,
Поднесущие - 20 нечетных гармоник частоты 55 Гц с номерами 9..47,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.8,
Манипуляция - Вар.2; 2 позиции в разностных фазах с вариантами
минус 45 и 135 градусов, в созвездиях абсолютных фаз 8 позиций.
Сигнал CIS-59 "Феррит"
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - отсутствует,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 200 отсчетов, 25 мсек,
Интервал ортогональности - 160 отсчетов, 20 мсек,
Поднесущие - 59 гармоник частоты 50 Гц с номерами 8..66,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.996,
Манипуляция: КАМ-64.
Сигнал STANAG 4197
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - минус 345.6 Гц,
Начальная часть OFDM пакета:
Тактовый интервал - 96 отсчетов, 13.33.. мсек,
Интервал ортогональности - 64 отсчета, 8.88.. мсек,
Поднесущие - 16 гармоник частоты 112.5 Гц с номерами 8..23,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 50,
Качество демодуляции - 0.87,
Манипуляция - 4 позиции в разностных фазах с вариантами
45, 135 .. градусов, 8 позиций в абсолютных фазах.
Конечная часть OFDM пакета:
Тактовый интервал - 162 отсчета, 22.5 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 17.77.. мсек,
Поднесущие - 39 гармоник частоты 56.25 Гц с номерами 12..50,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 50,
Качество демодуляции - 0.94,
Манипуляция - Вар.2; 4 позиции в разностных фазах с
вариантами 45, 135...градусов, 8 позиций в абсолютных фазах.
Дополнение. Хороший пример некорректности понятия "модель
сигнала". В конечной части набег фаз виден при анализе, т.к.
составляет 95.625 градуса. В начальной части скорее всего
используется тот же принцип формирования сигнала (вариант 2),
но набег фазы равен 180 градусам и не обнаруживается при
анализе.
Сигнал MARCONI
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - плюс 7,8 Гц,
Родная частота дискретизации - 7680 Гц,
Тактовый интервал - 160 отсчетов, 20.8333.. мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 16.66.. мсек,
Поднесущие - 25 гармоник частоты 60 Гц с номерами 12..24 и
26..37,
Пилот-сигнал - виртуальный на месте поднесущей с номером 25,
Количество обработанных тактовых интервалов - 300,
Качество демодуляции - 0.95,
Манипуляция - 4 позиции в разностных фазах с вариантами 0,
90, .. градусов, 4 позиции в абсолютных фазах.
Сигнал Russian 93 tone OFDM Modem
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - 0.35 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 2.8 Гц,
Тактовый интервал - 360 отсчетов, 45 мсек,
Интервал ортогональности - 256 отсчетов, 32 мсек,
Поднесущие - 93 нечетных гармоник частоты 15.625 Гц с
номерами 25..209
Пилот-сигнал - поднесущая с номером 215,
Количество обработанных тактовых интервалов - 166,
Качество демодуляции - 0.92,
Манипуляция - 4 позиции в разностных фазах с вариантами 45,
135, .. градусов, 8 позиций в абсолютных фазах.
Сигнал Q15X25
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - отсутствует,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 96 отсчетов, 12 мсек,
Интервал ортогональности - 64 отсчета, 8 мсек,
Поднесущие - 15 гармоник частоты 125 Гц с номерами 4..18,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 50,
Качество демодуляции - 0.93,
Манипуляция - 4 позиции в разностных фазах с
вариантами 0, 90, .. градусов, 4 позиций в абсолютных фазах.
Сигнал Chinese Mixed Mode (MFSK-4+OFDM-20/1)
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 58.34 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 7.89 Гц,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 110 отсчетов, 13.75 мсек,
Интервал ортогональности - 80 отсчетов, 10 мсек,
Поднесущие - 20 гармоник частоты 100 Гц с номерами 7..26,
Пилот-сигнал - манипулированная гармоника с номером 5,
Количество обработанных тактовых интервалов -300,
Качество демодуляции - 0.93,
Манипуляция: Вар.2; 4 позиции в разностных фазах с
вариантами 45, 135,..градусов, 8 позиций в абсолютных фазах.
Отступление: В базе указана ошибочная величина
скорости манипуляции, а именно ~72.2 Бода вместо 72,7272...
Интересна причина возникновения этой ошибки. При
устранении кривизны записи выдаются два равновесомых
результата для длительности такта - 110 и 111 периодов частоты
8000 Гц. Если за истинную величину принять 111 периодов, то
получим скорость 72.072...Бод, более низкое качество анализа
и значение магического коэффициента, не совпадающее с
приведенной в базе дробью 3/8.
Сигнал SkyOFDM the family's OFDM signals
22 поднесущих:
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - отсутствует,
Родная частота дискретизации - 11025 Гц,
Тактовый интервал - 172 отсчета, 15.601 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 11.61мсек,
Поднесущие - 22 гармоники частоты 100 Гц с номерами 7..26,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов -300,
Качество демодуляции - 0.98,
Манипуляция: Вар.4, 4 позиции в разностных фазах.
Пояснение. При дополнительном вводе deltaFi=pi/6
см.(4) в разностных фазах имеем варианты 45, 135, 225
и 315 градусов и 8 позиций в абсолютных фазах.
При вводе deltaFi=-3*pi/16 имеем передаваемые разности 0,
90, 180 и 270 градусов и 4 позиции в абсолютных фазах.
28 поднесущих:
Погрешность задания частоты дискретизации - отсутствует,
Сдвиг спектра - отсутствует,
Родная частота дискретизации - 11025 Гц,
Тактовый интервал - 172 отсчета, 15.601 мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 11.61мсек,
Поднесущие - 28 гармоник частоты 100 Гц с номерами 7..34,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов -300,
Качество демодуляции - 0.97,
Манипуляция: Вар.4, 4 позиции в разностных фазах.
Пояснение - см. предыдущий сигнал
Группа 2. Беспроблемные сигналы, файлы с отсчетами
которых не содержатся в базе
В отличие от группы 1 здесь приведены результаты
анализа базовых сигналов, для которых использование
имеющихся в базе сигнальных файлов оказалось
невозможным.
В статьях, описывающих 3 первые сигнала, имеющиеся
сейчас записи по сути является грубым подлогом, намеренно
искажающим известные для сигналов стандартные значения
поднесущих частот. Факт замены подтверждается, во-первых,
странными значениями частот дискретизации, которые не
обеспечиваются звуковыми картами компьютера, а также
принципиально важными изменениями формы АКФ сигнала.
При анализе мною использовались прежние сигнальные
файлы, которые остались доступными в файловых архивах,
прилагавшихся к описаниям моего анализатора.
Кроме этого в группу включен сигнал системы "Сердолик",
для которого имеющийся в базе сигнальный файл либо устарел,
либо изначально был дефектен. Запись, как отмечено в базе, не
содержит защитных интервалов, что совсем не характерно для
КВ. Другая запись оказалась с нормальными защитными
интервалом, но с хаотическими сбоями фазы тактовых
интервалов. Из нее удалось выделить свободный от сбоев
участок, содержащий 200 тактов. Файл с отсчетами сигнала
содержится в архиве, прикрепленном к статье
http://www.radioscanner.ru/info/article477/.
Сигнал Link-11
Родная частота дискретизации - 8250 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 3.2 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 3.5 Гц,
Тактовый интервал - 110 отсчетов, 13.33..мсек,
Интервал ортогональности - 75 отсчетов, 9.0909..мсек,
Поднесущие - 14 нечетных гармоник частоты 55 Гц
с номерами 17..43,
Пилот-сигнал - неманипулированная 11-я гармоника частоты
55 Гц,
Пилот-сигнал тактовой синхронизации - манипулированная
по амплитуде 53-я гармоника частоты 55 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 52,
Качество демодуляции - 0.964,
Манипуляция - 4 позиции разностей фаз с вариантами 45, 135
и т.д. градусов. В созвездиях абсолютных фаз 8 позиций.
Сигнал Mil-Std 16 chan
Родная частота дискретизации - 8250 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 7.2 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 17 Гц,
Тактовый интервал - 110 отсчетов, 13.33..мсек,
Интервал ортогональности - 75 отсчетов, 9.0909..мсек,
Поднесущие - 16 нечетных гармоник частоты 55 Гц с
номерами 17..47,
Пилот-сигнал - 11-я гармоника частоты 55 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.965,
Манипуляция - 2 позиции разностей фаз с вариантами
45 и 225 градусов. В созвездиях абсолютных фаз 8 позиций.
Сигнал WINDRM
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 0.9 Гц,
Сдвиг спектра - минус 1.55 Гц,
Родная частота дискретизации - 7875 Гц,
Тактовый интервал - 210 отсчетов, 26.66.. мсек,
Интервал ортогональности - 168 отсчетов, 21.33.. мсек,
Поднесущие - 51 нечетная гармоника частоты 23.4375 Гц
с номерами 17..117,
три пилот-сигнала - неманипулированные гармоники
с номерами 31, 63 и 79,
Количество обработанных тактовых интервалов -350,
Качество демодуляции - 0.998,
Манипуляция - КАМ-64.
Сигнал CROWD-36(SERDOLIK) - OFDM mode
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 27,2 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 4,7 Гц,
Тактовый интервал - 200 отсчетов, 25 мсек,
Интервал ортогональности - 160 отсчетов, 20 мсек,
Поднесущие - 34 гармоники частоты 50 Гц с номерами 25..58,
Пилот-сигнал - неманипулированная гармоника с номером 24,
Количество обработанных тактовых интервалов -200,
Качество демодуляции - 0.98,
Манипуляция - разнообразные варианты 4-х позиционного
сигнала.
При демодуляции без коррекции фаз поднесущих:
в разностных фазах:
каналы 25, 29, 41, 53 - 3 позиции без 180 градусов,
канал 26 - 1 позиция 180 градусов,
каналы 32, 44, 56 - 3 позиции без 90 градусов,
каналы 35, 47 - 3 позиции без 0 градусов,
каналы 38, 50 - 3 позиции без минус 90 градусов,
остальные - 4 позиции - 0, 90,... градусов;
в абсолютных фазах:
канал 26 - 2 позиции,
остальные - 4 позиции.
При демодуляции с коррекцией фаз поднесущих:
в разностных фазах:
все ранее трех-позиционные подканалы становятся
одинаковыми - 3 позиции без 90 градусов,
все ранее 4-х позиционные остаются такими же с
теми же вариантами разностей фаз,
канал 26 становится пилотоподобным как бы без
манипуляции (180 градусов - манипуляционный
сдвиг и такой же сдвиг при коррекции фазы
поднесущей);
в абсолютных фазах:
каналы 24 и 26 - одна позиция - 0 градусов,
все другие подканалы - 4 позиции.
(90)
Группа 3. Необычные OFDM сигналы
Замечание. Эту группу с полным правом можно было бы
дополнить рассмотренным выше сигналом "Сердолик", ибо
такое количество разнообразных сигнальных созвездий вряд
ли где еще отыщется.
Сигнал Mixed mode, PSK-2 and OFDM
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 3,7 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 5,9 Гц,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 100 отсчетов, 12,5 мсек,
Интервал ортогональности - 50 отсчетов, 6,25 мсек,
Поднесущие - 4 гармоники частоты 160 Гц с номерами 5..8,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 200, ,
Качество демодуляции - не определяется,
Манипуляция - 4 позиции в разностных фазах с вариантами
45, 135,... градусов, 8 позиций в абсолютных фазах.
Сигнал подробно исследован в специальной статье,
ссылка на которую имеется в сайтовском разделе "Сигналы".
Кратко о необычности этого сигнала.
Каждый тактовый интервал поделен пополам. На одной
половине излучаются поднесущие с гармоническими номерами
5 и 7, на другой - 6 и 8. Образуется своеобразный защитный
пассивный интервал. По этой причине невозможны анализ
сигнала корреляционными методами и оценка качества
демодуляции.
Заслуживает внимание и тот факт, что для этого сигнала
невозможно определить способ его формирования в модуляторе,
т.к. набег фаз поднесущих на длительности пассивного защитного
интервала кратен 360 градусам.
Сигнал MT-63
Погрешность задания частоты дискретизации - минус 62.3 Гц,
Сдвиг спектра - минус 53.46 Гц,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 400 отсчетов, 50 мсек,
Частотное разнесение поднесущих - 31.25 Гц,
Поднесущие - 32 нечетные гармоники частоты 15.625 Гц
с номерами N=2*k+1, k=16..79,
Пилот-сигнал - отсутствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 220, ,
Качество демодуляции - 0.82,
Манипуляция -2 позиции в абсолютных фазах, 2 позиции в
разностных фазах с вариантами 0 и 180 градусов, вариант в
180 градусов используется раз в 10-20 чаще.
Примечание: при большом сдвиге спектра точное определение
значений поднесущих, вообще говоря, невозможно; в данном
случае помогает знание стандартных параметров сигнала, а
именно - ширины спектра 2.0 кГц и центральной частоты
1.5 кГц.
Сигнал исследовался в
МТ-63 и некоторые другие псевдо OFDM-сигналы
и недавней моей статье
http://www.radioscanner.ru/info/article487/.
Повторяться особого смысла нет. Скажу только, что
корреляционный анализ этого сигнала не дает положительных
результатов. Пришлось использовать неклассические
процедуры, которые при поверхностном взгляде могут
показаться даже шаманством. Но требуемый эффект они
дали. Получены четкие сигнальные созвездия во всех
64-х подканалах в разностных и абсолютных фазах.
Одной из особенностей проведенного анализа было
использование на промежуточном этапе увеличенной
длительности интервала ортогональности. Вместо
классической величины 1/31.25 = 32 мсек задавался интервал
48 мсек. Поэтому вместо традиционно упоминавшейся
величины - длительность интервала ортогональности - в
таблице приведена величина частотного разнесения
поднесущих.
.
Сигнал Chinese OFDM 19 tone
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 47.8 Гц,
Сдвиг спектра - отсутствует,
Родная частота дискретизации - 7200 Гц,
Тактовый интервал - 160 отсчетов, 22.22.. мсек,
Интервал ортогональности - 128 отсчетов, 17.77.. мсек,
Поднесущие - 19 четных гармоник частоты 56.25 Гц
с номерами 8..44,
Пилот-сигнал - неманипулированная 6-я гармоника частоты
56.25 Гц,
Количество обработанных тактовых интервалов - 400, ,
Качество демодуляции - 0.85,
Манипуляция - 4 позиции в разностных фазах с вариантами
45, 135,... градусов, 8 позиций в абсолютных фазах.
Этот сигнал неверно интерпретирован в базе. Никак не может
быть при полученных там скорости манипуляции и частотного
разнесения магический коэффициент равным 1/4. Особость
этого сигнала отмечена в имеющемся в базе комментарии к
сигналу.
Конечно, у сигнала защитный интервал вряд ли превышает
интервал ортогональности. Особость заключена в том, что,
наблюдаемые 19 поднесущих являются одним из режимов
работы модема, при котором (режиме) излучается только
половина поднесущих. Поэтому реальный интервал
ортогональности должен полагаться равным не ~9 мсек, как
это может быть воспринято из наблюдения спектра, а вдвое
более протяженным. При этом защитный интервал имеет
типичную для КВ длительность - порядка 4 мсек. В полном
соответствии с этим феноменом сигнала в таблице записано
правило определения частот поднесущих.
Сигнал Chinese mixed mode, MFSK-4 + OFDM 10 from 20
Погрешность задания частоты дискретизации - плюс 58.6 Гц,
Сдвиг спектра - плюс 7.98 Гц,
Родная частота дискретизации - 8000 Гц,
Тактовый интервал - 110 отсчетов, 13.75 мсек,
Интервал ортогональности - 80 отсчетов, 10 мсек,
Поднесущие - 20 гармоник частоты 100 Гц с номерами 7..26,
Пилот-сигнал - отсуствует,
Количество обработанных тактовых интервалов - 600,
Качество демодуляции - 0.93,
Манипуляция -Вар.2: амплитуда с вариантами 0 и 1;
4 позиции в разностных фазах с вариантами 45, 135,... градусов,
8 позиций в абсолютных фазах. На созвездиях есть отметки в
центрах, порождаемые наличием неактивных поднесущих.
Нетипичность сигнала проявляется в использовании особого
вида амплитудной манипуляции. На каждом тактовом интервале
активны только 10 поднесущих из 20-ти. Тактовые интервалы
делятся на пары. Поднесущие, бывшие пассивными на первом
такте пары, становятся активными на втором такте пары.
В базе указана ошибочная величина скорости манипуляции,
а именно 72.072072.. Бода вместо 72,7272... Причина та же, что
у описанного в группе 1 сигнала Chinese Mixed Mode.
|
|
|
| Автор |
Комментарий |
Сан Саныч
Участник
 |
28 Авг 2012 04:03
Starche
А вы свои ошибки нашли?
Зачем тыкать носом в сотые в измерениях?
Сдвиг спектра - это уже существенно и как правило пораждение ошибок, остальное не существенно.
Кстати, с уважением.
|
|
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные, активировавшие регистрацию и не ограниченные в доступе участники сайта!
|
| Файл создан: 29 Мар 2012 17:10 |
|
