Radioscanner.Ru Radiosignals
Логин  Пароль   Регистрация   
Начало раздела
English version
Versión en Español
Все про SA
Скачать демо
Сигналы
Форум
Поиск
E-mail
Обновление SA до версии 6.1.2.7 и обновление OCG до версии 1.2.1.2
Обновление инструментов для анализа OFDM.
Начало » Руководство пользователя SA
Разместил (Author): SergUA6 6.0
Авторские права © http://www.radioscanner.ru
Текст
Обновление OCG до версии 1.2.1.2
Обновление SA до версии 6.1.2.7

Модернизируется и OCG и SA.

Дело в том, что так или иначе мы будем ссылаться на OCG, будем рассматривать различные модели сигналов, и любой желающий должен иметь возможность повторить или проверить все нами сказанное. Версия OCG 1.0.2.5 не обеспечивает этого.

С самого начала создания OCG, основым рабочим режимом программы был и есть режим "Synthese". "Calculate" носит весьма условный характер, в силу ограничений которые в него заложены изначально, и служит в большей степени для демонстрации того, что синтезируемый сигнал соответствует расчетным параметрам.

В версии 1.0.2.7 добавлена возможность формировать сигналы трех типов.



Мы обнаружили как минимум три модели сигналов OFDM. Все три модели представлены достаточно широко, и необходимость синтеза любой из этих моделей видится нам далеко не лишней. Тем более, что в последние несколько месяцев, вопросы по проблемам анализа OFDM нам задают с завидной регулярностью, часть этих вопросов напрямую связана с типом модели сигнала, о чем и поговорим.

Условно, сигналы OFDM можно разбить на два основных типа, по способу формирования каналов. Однако, по способу формирования рабочих каналов и пилот тонов, получается три модели, в действительности моделей может быть и больше, но рассмотрим наиболее ключевые, базовые.

Модель А:
Все каналы формируются как есть, включая и пилот тоны. В этом случае, пилот тон не может быть выбран произвольно, и назначается из ограниченного числа подходящих кандидатов. Типичный представитель этой модели, сигнал WINDRM 51-Tone COFDM Modem

Модель B:
Все каналы формируются как потенциальные пилот тоны, любой канал может быть назначен пилотным. Типичный представитель этой модели CIS 12-tones PSK-2,4 120(240) bps per channel .

Модель C:
Смешанный тип формирования, все каналы формируются как есть, по модели А. Но, пилот тон(ы) формируется специально, по модели B. В этой модели, пилотом может быть назначен любой канал или каналы. Типичный представитель этой модели, сигнал MIL-188-110B-39 tone .

Вообще нужно отметить, модель B характерна для сигналов CIS, модель C для сигналов NATO, но разумеется это весьма условное деление, хотя и довольно устойчивое. Я не могу сказать, что это железное правило, не так много сигналов прошло через наши руки, что бы делать такие выводы, тем более, что нет ни каких особых проблем, сформировать ту или иную модель стандартными алгоритмами FFT/IFFT. Более того, сигнал MIL-STD-188-110A 16 Channels сформирован по модели B. Скорее всего, как гипотеза, сигналы моделей А и C, формируются с испльзованием FFT/IFFT алгоритмов размерности 2^n, а сигналы по модели B, без этого ограничения. Но повторюсь, нет ни каких принципиальных проблем сформировать любую модель в любой размерности FFT/IFFT, OCG делает же это. :-)

Соответственно в SA, вводится возможность выбора при анализе, того или иного типа формирования канала. Самих типов как уже было отмечено два. Это три(а в принципе и больше) модели сигналов можно сформировать на основе этих двух типов.



Классический анализ не обеспечивает достоверного определения режима модуляции/манипуляции в канале, даже если у вас получится каким либо образом выделить канал более-менее чисто. Это явление напрямую связано с типом сигнала OFDM, и лучше всего это рассмотреть на примере синтеза сигнала с хорошим разносом каналов, например такого как CIS-12 tone.

Но, предварительно, нужно рассмотреть несколько достаточно важных моментов.

Параметры CIS-12 tone хорошо известны, это LU = 36, LG = 24. Именно эти величины характеризуют OFDM сигнал, и являются конечной целью анализа.

Еще более универсальное и важное значение имеет k = LG/LU, этот коэффициент является универсальной константой для OFDM с CP, и позволяет получить все необходимое, для реализации/демодуляции конкретного сигнала и/или конкретных условий.

Разумеется в реальных сигналах, как минимум существует дополнительный момент, это количество используемых каналов, но это вторичный параметр. Знание количества каналов, без знания коэффициента k, ровным счетом ни о чем не говорит, напротив, только знание величины k, практически полностью характеризует сигнал.

Я совершенно сознательно игнорирую такие для многих "важные" значения, как частоту дискретизации и/или тактовой частоты манипуляции. Дело в том, что абсолютные значения этих величин, в условиях априорной неопределенности анализируемого сигнала, особенно на записях, вообще не имеют ни какого особого смысла. Они легко могут быть искажены и совершенно не соответствовать действительности, в то время как k является фундаментальной константой для OFDM, и не зависит от внешних факторов.

В принципе все, что нужно уже известно. Можно приступить непосредственно к изучению различий между моделями.

Синтезируем OFDM сигнал, модель А, с параметрами LU = 36, LG = 24. Но для наглядности все каналы назначим пилот тонами, каналов много брать смысла нет, достаточно и 6-7.



Хорошо видно, что не смотря на то, что в каналах нет манипуляции, выглядят каналы на спектре так, как будто она есть. Исключение составляет каждый третий канал. Это совершенно нормальное явление, характерное для OFDM сигналов каналы которых формируются как есть. Явление связано с введением CP, который равен LG, а все это имеет тесную связь с коэффициентом k. Как нетрудно вычислить, коэффициент k в этой модели равен 24/36 = 0.66(6), а k*3 есть точно целое число, что и дает период чистых тонов на спектре. Именно это явление, не оставляет шансов на правильное определение манипуляции/модуляции в канале классическим методом, даже в случае полного выделения канала.

Проверяем.

Выключим в текущей модели все каналы кроме третьего, и после синтеза выделим его. Так как он будет один, это можно сделать легко.



Совершенно очевидно, мы можем обнаружить, что угодно, кроме того, что есть в действительности. Как помним, манипуляции в канале вообще нет, он назначен пилот тоном. Однако, введение CP, хотя и обеспечивает точное фазирование в самом символе, вовсе не гарантирует сохранение этого фазирования между символами. И именно нарушение межсимвольной фазировки как раз и дает такие результаты для классического анализа.

Синтезируем теперь исходный сигнал для сравнения, как модель А, и как модель C, и назначим третий канал пилотом, остальные сделаем рабочими.



В модели C, за счет сохранения межсимвольного фазирования на каналах назначенных пилот тонами, существует возможность выбрать в качестве пилотного любой канал, об этом впрочем мы уже говорили. Но в этой модели, на рабочих каналах межсимвольное фазирование нарушается с введением CP, так же как и в модели А, что не дает ни каких гарантий в определении режима манипуляции классическими методами.


Мы не будем синтезировать модель B, желающие могут это сделать сами, но отмечу, что в этой модели, межсимвольное фазирование сохраняется для всех каналов сразу по умолчанию в процессе формирования сигнала. И для этого типа сигналов, классический анализ позволяет достаточно точно и успешно определить режим манипуляции в канале, в случае его качественного выделения конечно.

И вот тут самое интересное.

Вряд ли модель B ориентировалась на аналитиков, что бы им было легче анализировать сигнал, а модели A и C, что бы им было труднее, нет конечно. Но есть два разных подхода в решении одних и тех же задач. Проблема в том, что даже имея на руках специальный анализатор OFDM сигналов, но не имея возможности учесть эти разные подходы в формировании сигналов или просто не зная об этом, шансы на успешный анализ не велики. Гарантированны проблемы с определением режима манипуляции, трудности с пилот тонами, обнаружение несуществующих фазовых сдвигов между каналами и т.д. и т.п. Причем на одних сигналах, все будет хорошо, а на других, из рук вон плохо.

В последней версии SA, в модуле анализа OFDM поддерживаются два режима формирования каналов.

Режим А: демодуляция выбранного канала осуществляется как есть(по модели А)
Режим В: демодуляция выбранного канала осуществляется в специальном режиме(по модели B).

Так как на любом канале можно выбрать любой режим, то обеспечивается возможность анализа всех рассмотренных выше моделей сигналов.

Игнорирование или не знание существующих особенностей формирования сигналов OFDM, чревато очень грубыми ошибками в анализе. Например как эта. :-)




Удачи.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные, активировавшие регистрацию и не ограниченные в доступе участники сайта!
Файл создан: 26 May 2010 00:13, посл. исправление: 31 Jan 2012 00:34
© www.radioscanner.ru, 2009-2012; ©miniBB Site Engine | загрузка: 0.008сек.