Обработка сигнала
Назад-
Здравствуйте. Я начинаю только ознакомление с дисциплиной "цифровая связь". Мне дали задание и я не могу с ним справится.
Основное задание мое - это проанализировать эффект допплера в спутниковых системах связи. Я рассчитала допплеровскую частоту и скорость (doppler rate and shift)( по формула , которые есть везде- зная несущую, высоту спутника и тд). Препод заявил, что это не то и нужно вычислить сдвиг частоты входного сигнала (calculate frequency shift input signal) после QPSK/BPSK. Приложил мне рисунок ( извините только пдф) .
Как я поняла, мне надо рассчитать сдвиг принятого сигнала смещенного допплеровской частотой( сдвига).
Как мне это сделать и рассчитать?
Скоро сдача работы, а у меня ничего нет. Уже голова кипит. Ничего не понимаю. Я задавала этот вопрос на форумах, но мне посоветовала лучше здесь написать.
20141108_134426.j
-
Скачайте книги - авторы 1 Бернард Скляр - Цифровая Связь, 2 Ричард Лайонс - Цифровая обработка сигналов .
Вопросы вы где и на какой специальности учитесь , какой курс ? Что вам читали по цифровой связи ?
На рисунке вашем ничего не понятно - стрелки , форма сигнала и надпись - s+n это что означает ?
Начнём с простого QPSK - квадратурная фазовая манипуляция,сигнальное созвездие имеет 4 точки или манипуляция на пи/2,- BPSK двоичная фазовая манипуляция - сигнальное созвездие имеет 2 точки или манипуляция на пи . так же не понятно как это после QPSK/BPSK так со спутника сигнал идёт манипулированый уже , или нет ?? По логике манипулированый по QPSK/BPSK , то есть вы его демодулируете что ли ?? с выхода демодулятора QPSK/BPSK
-
Я студентка ФТФ , подала заявку на участие в стажировке и попала. В университете изучаю физику. Так как последний курс , нам предложили программы для стажировки, вот меня и заинтересовала спутниковая система связи.
Тему "цифровая связи" изучаю самостоятельно. Использую книгу "Introduction in digital communication" Ziemer and Peterson .
s+n - input signal ( входящий сигнал). Рисунок отображает , как я поняла , сигнал после QPSK/BPSK.
У меня есть данные: тип спутника (низкоорбитальный), несущая частота (L band /S band)- 1,6ГГц, высота спутника , и угол наклона к приемнику. Этих данных мне хватило, чтобы рассчитать doppler shift и doppler rate и проанализировать графики зависимости от времени и получить результаты.
Но как выяснилось, это не так уж и нужно было, пока. Мне объяснили немного про фильтры ( match filter), диаграммы(eye diagramm) и дали новое задание. Сказали вычислить сдвиг частоты сигнала (calcculate frequemcy shift input signal). Вот мучаюсь теперь, ведь все для меня в новинку и знания еще не совсем хватает в голове и не хочется свою страну опозорить.
Что можно мне сделать?
Как я понимаю вид моего сигнала input signal y(t)=s(t)+n(t), где s(t) - transmission signal, n(t) -noise signal.
y(t)=A cos(Wt+O+a), о-фаза (pi/4, 3pi/4...) a- постоянная какая то полученная при QPSK,w- 2pifc
Код бинарный : 00 01 10 11
Теперь я должна возвести в 4 -ю степень или в квадрат ( QPSK ili BPSK).
ЧТо мне дальше делать? Подскажите....
-
Вы книгу Скляра скачали?Там есть ответы на все ваши вопросы
Как я понимаю вид моего сигнала input signal y(t)=s(t)+n(t), где s(t) - transmission signal, n(t) -noise signal.
Да всё верно - смесь сигнала с шумом
y(t)=A cos(Wt+O+a), о-фаза
(pi/2 двоичная манипуляция , pi/4 четвертичная манипуляция ) ,W- круговая или циклическая частота
match filter - это согласованный фильтр - импульсная характиристика которого представляет с собой зеркальное отображение формы сигнала и сдвинутое в право на период этого сигнала,для вашего сигнала импульсная характеристика будет 11011000. Согласованный фильтр - инвариантен во времени , то есть ему не важно время прихода сигнала ,в отличии от кореллятора , для которого важен момент прихода сигнала . Пройдя через фильтр сигнал даст огибающуу автокореляционой функции сигнала , кореллятор - пик кореляционной функции.
Судя по изложеному вами - частоту сдвига вы вычислили , но причём тут манипуляция при движении спуника на точку приёма частота увеличивается , от точки приёма уменьшается - но если он манипулирован на пи/2 на стороне передачи , то и в точке приёма будет теже пи/2 только частота измениться - то есть в вашем выражение Wt меняется .
-
Теперь я должна возвести в 4 -ю степень или в квадрат ( QPSK ili BPSK).
Есть такой способ восстановления несущей - входного сигнала , делается умножение на 2 , устраняется манипуляция (в случае с BPSK) потом деление частоты на 2 , фильтрация .
В случае квадратирования , то есть возведения в квадрат - это делается немного для другого - Для обнаружения сигнала с неизвестной начальной фазой - в квадратурном смесителе есть опорные сигналы синус и косинус , так вот основное тождество прямоугольной математики гласит sin^2+cos^2=1 а корень квадратный из 1 всегда 1 то есть на выходе имеем сигнал с известной фазой , далее задача сводиться к обнаружению сигнала уже с известной фазой . Это даёт выйгрыш в помехоустойчивости приёма .Равноценная операция вышеописанной так же может быть произведена по теореме Пифагора ,но там больше операций , поэтому смысла нет
-
Вы книгу Скляра скачали ?Там есть ответы на все ваши вопросы
Можете подсказать какие именно главы мне надо прочитать? Времени у меня мало, вряд ли хватит чтобы все изучить!
-
При движении источника сигнала со скоростью ± νr частота принимаемых колебаний f связана с частотой излучаемых колебаний f0 соотношением f=f0/(1+-vr/c). тогда изменение частоты вызванное Э. Допплера это разность f0-f? (+-fvr/c)?
эффект приводит к изменению частоты излучаемых колебаний, несущей частоты (это вычисление doppler rate and shift)
Если модуляция осуществлялась колебанием с частотой F, принятое колебание на выходе детектора с учетом эффекта Доплера будет иметь частоту F'=F/(1+-vr/c)
-
Хотя , наверно , это не верно. Так как я получила такие же значения как для doopler shift
-
В просторах интернета нашла пособие Савочкин АА Спутниковые системы связи. На странице 12 нашла таблицу параметров спутников. Там отмечается максимальный относительный допплеровский сдвиг частоты =10^(-5).
Откуда такое значение получается?
DP.JPG
-
Это и есть vr/c из Ваших формул выше.
-
Вы книгу Скляра скачали
?
Нашла тему про подавление несущей частоты , на примере BPSk . Вот мое условие, которое хочу просчитать.
"" Сигнал с модуляцией QPSK на некоторой несущей частоте f0. вследствие эффекта Доплера, сигнал сместится на некоторую частоту f1 = f0 +/-df в зависимости от того приближается объект или удаляется. надо определить частоту f1, а затем уже и отстройку df. "" f1 найду игнал y(t)=A cos(Wt+O+a)+n(t) возвела в 4 степень, избавилась от степенных тригонометр функций .Остались cosWt, cos2WT,cos3WT, cos4WT + свободные члены.
Теперь с помощью Фурье преобразования
cosWT=Pi(g(w-w0)+g(w+w0))
переписываю все тригонометрические выражения и делю полученное выражение на 4?
Это правильно?