OQPSK

Ivan Karamazov
Сообщения: 89
Зарегистрирован: 28 окт 2010, 22:31
Откуда: Москва

OQPSK

Сообщение Ivan Karamazov »

Вопросов по OQPSK много (в отличии от plain QPSK -- не применялось до недели назад) (тем более, что при ближайшем поиске по конторе + внешних коллегах + инете == полный бардак из мнений -- например, "OQPSK дает выигрыш по С/Ш на 3 дБ " -- не верю и не подтверждается "на столе").
Сейчас для начала актуален только один из вопросов:
(1) Глядя на предлагаемую модель синхронизатора радиокадра (сложная и до конца не понятная) будто бы получается, что OQPSK ("ФМ-4С") для однозначного декодирофания информации не требует диф. кодирования (либо вообще, либо с точностью до инверсии данных). ЭТО ПРАВДА?
Если ваши решения вам нравятся -- это хорошие решения. И наоборот.

mr.bit
Сообщения: 50
Зарегистрирован: 19 окт 2010, 13:08

Re: OQPSK

Сообщение mr.bit »

правда. принимается когерентно, неоднозначность фазы устраняется потом, либо по преамбуле, либо на этапе помехоустойчивого декодирования. Все отличие демодулятора от обычной QPSK состоит в том, что один из подканалов задерживается на полтакта относительно другого. В результате этого отсутствуют глубокие провалы в огибающей сигнала (т.е. нет переходов на 180 град.) и, соответственно, ниже уровень внеполосных излучений. Т.е. можно использовать более нелинейные режимы усиления в выходных каскадах передатчиков, а, значит, более энергетически выгодные, с более высоким КПД.

Ivan Karamazov
Сообщения: 89
Зарегистрирован: 28 окт 2010, 22:31
Откуда: Москва

Re: OQPSK

Сообщение Ivan Karamazov »

Насчет сдвигов / линейности -- более менее понятно.
неоднозначность фазы устраняется потом, либо по преамбуле, либо на этапе помехоустойчивого декодирования
А вот здесь -- не вполне (вполне не) -- чтобы принять эту преамбулу (синхромаркер) нужно его принять однозначно -- без этого нельзя запустить помехоустойчивое декодирование и прочие прелести жизни радиокадра. Ну а если синхромаркер выделился, то все -- неоднозначности более нет. Вроде бы. ("сколько у вас рук? нет, вы не считайте -- вы так скажите" -- это я в свой адрес.)

На самом деле уровень моего непонимания здесь даже глубже -- я никак не могу связать для себя цифру и радиоканал в OQPSK-тракте, и судя по всему, не один я такой.

Есть поток 4-ричных символов на входе модулятора. В идеале -- тот же поток имеет место на выходе демодулятора. Посередине для оптимизации работы аналогового канала с точки зрения цифры произведено преобразование в код Грея. (о "количестве рук" -- это возможно?) Преобразование выполнено не в терминах символов, а в терминах сдвига фазы на 1/2 символьного такта м/у IQ. Мне представляется, что это преобразование должно уметь выражаться через автомат, перемалывающий символы как числа -- аналогично диф. кодеру-декодеру. Если это так, то все вопросы были бы сняты. Особенно, если таковой автомат нарисовать. Боюсь, что эта картина мира неправомерна. Поправьте, пожалуйста.
Если ваши решения вам нравятся -- это хорошие решения. И наоборот.

mr.bit
Сообщения: 50
Зарегистрирован: 19 окт 2010, 13:08

Re: OQPSK

Сообщение mr.bit »

Ivan Karamazov писал(а):А вот здесь -- не вполне (вполне не) -- чтобы принять эту преамбулу (синхромаркер) нужно его принять однозначно -- без этого нельзя запустить помехоустойчивое декодирование и прочие прелести жизни радиокадра. Ну а если синхромаркер выделился, то все -- неоднозначности более нет. Вроде бы. ("сколько у вас рук? нет, вы не считайте -- вы так скажите" -- это я в свой адрес.)
Начнем с того, чтобы обнаружить преамбулу, не обязательно чтобы местный гетеродин демодулятора находился в фазе с принимаемым потоком. Обнаружить можно с помощью того же коррелятора, точнее вычислением модуля корреляционной функции, для которого фаза не имеет никакого значения. А уже потом, зная достоверно побитно преамбулу, согласно ей доворачиваем по фазе весь пакет данных. Это что касается наличия в потоке данных синхромаркера. Если такого маркера в потоке нет, то можно обойтись и без него, работая по декодеру, например, сверточному. Модуляция QPSK/OQPSK имеет неоднозначность фазы, равную 4-м кратам. Как можно устранить эту неоднозначность? Есть два пути, оба работают на практике. Первый - это доворотом фазы местного гетеродина и второй - обычным переприсвоением дибит на выходе демодулятора. В обоих случаях о правильном снятии неоднозначности решение выносит помехоустойчивый декодер. Т.е. сначала на этапе синхронизации декодера методом перебора 4-х гипотез происходит синхронизация декодера с фазой принимаемого сигнала. Другими словами, каждому из дибитов входного сигнала ставится в соответствие один из 4-х вариантов дибитов с соответствующим доворотом фазы: на 0, 90, 180 и 270 град. Т.е. 00 может перейти в 00, 01, 10, 11. и так для каждого дибита. Одна из гипотез обязательно сработает. критерием правильности будет служить минимум уровня ошибки в декодере. Здесь еще надо заметить, что декодер должен стать точно на границу кодового ребра, т.е. на границу дибита, иначе ничего не выйдет, т.е. должна быть еще выполнена символьная синхронизация. После того как декодер засинхронизировался, включается режим декодирования и слежения за синхронизацией, при нарушении которого, весь процесс начинается заново.
Ivan Karamazov писал(а):Есть поток 4-ричных символов на входе модулятора. В идеале -- тот же поток имеет место на выходе демодулятора. Посередине для оптимизации работы аналогового канала с точки зрения цифры произведено преобразование в код Грея. (о "количестве рук" -- это возможно?) Преобразование выполнено не в терминах символов, а в терминах сдвига фазы на 1/2 символьного такта м/у IQ. Мне представляется, что это преобразование должно уметь выражаться через автомат, перемалывающий символы как числа -- аналогично диф. кодеру-декодеру. Если это так, то все вопросы были бы сняты. Особенно, если таковой автомат нарисовать. Боюсь, что эта картина мира неправомерна. Поправьте, пожалуйста.
Что такое код Грея или так скажем его аналоги в том или ином виде? Это, пожалуй, единственный уникальный случай в области помехоустойчивого кодирования, когда вы не используя никакой избыточности, можете повысить вероятность приема обычным переприсвоением бит. Суть такой манипуляции в том, чтобы соседние отсчеты на сигнальном созвездии отличались друг от друга на минимальное число бит, в идеале на 1 бит. Тогда при приеме ошибка в символе приведет к ошибке всего в одном бите. Это называется меппинг. И выполняется он на уровне бит, а не на уровне символов, и тем более никаких доворотов фаз на этапе модуляции делать не надо. И потом, если модулятор выполнен по квадратурной схеме, то на входе такой схемы стоит ключ, который направляет четный поток бит (дибит, трибит, ....) в синфазный канал, а нечетный в квадратурный.

Ivan Karamazov
Сообщения: 89
Зарегистрирован: 28 окт 2010, 22:31
Откуда: Москва

Re: OQPSK

Сообщение Ivan Karamazov »

"И когда один говорил, что код ASCII ESC ("escape") есть 033, другой возражал -- да нет же, он есть 0x1B"
Т.е. я более менее согласен со всем -- но это взгляд с точки зрения разработчика модулятора-демодулятора.

К сожалению, синхромаркер на тестовом файле определяется однозначно, и на реально принятых фрагментах, по первому впечатлению тоже. Без переборов вариантов и диф. кодирования. Чтобы перевести первое впечатление в уверенность необходимо 2-5 дня -- т.е. совсем категорически я пока не утверждаю, но почти.
Т.е. если совсем получится, что OQPSK не имеет неоднозначности -- Будем рисовать фазовые портреты и пытаться угадать закономерности -- если доживу.
Если ваши решения вам нравятся -- это хорошие решения. И наоборот.

petrov
Сообщения: 30
Зарегистрирован: 31 янв 2011, 13:02

Re: OQPSK

Сообщение petrov »

Смотрите лучше, там всё похлеще чем в QPSK, т. к. из-за неоднозначности на приёме появляются неправильные задержки между потоками битов.

Ivan Karamazov
Сообщения: 89
Зарегистрирован: 28 окт 2010, 22:31
Откуда: Москва

Re: OQPSK

Сообщение Ivan Karamazov »

Прежде всего -- каюсь -- Неоднозначность фазы на OQPSK, разумеется, имеет место быть.

Все оказалось довольно прямолинейно -- тестовые данные давались со снятым диф. декодером. Дополнительно меня сбило 2 вещи -- полное отсутствие в красивом-на-вид описании тракта / кадра инф. о диф. кодировании и неадекватная для QPSK необходимость синхронизации по инверсному маркеру там же. После подбора простым перебором диф. декодера для эфирного сигнала все более-менее встало на свои места.
Спасибо Всем!!
Если ваши решения вам нравятся -- это хорошие решения. И наоборот.

Ответить