Анализ OFDM в SA.

Модуль анализа OFDM в SA версии v 6.1.2.5

Основное отличие текущей версии от предыдущих, это наличие крайне эффективной тактовой/символьной синхронизации, и как следствие, возможность просмотреть выделенный канал в динамике. Много это или мало, вопрос отдельный, но, по крайней мере аналогичного сервиса, в наше поле зрения пока не попадало.

Рассмотрим элементы модуля более подробно.



Первым шагом в анализе OFDM, является поиск корреляционного треугольника.

Основных параметров для поиска корреляционного треугольника всего три.

Это:

- поле Min Br-LS, нижняя граница поиска
- поле Max Br-LS, верхняя граница поиска
- поле Symbols, количество символов по которым усредняется конечный результат

Поиск ведется от верхней границы к нижней, так как искомый/предполагаемый результат находится внутри диапазона, а скорость вычислений сильно замедляется при увеличении длинны символа.

Длинна символа напрямую связана с тактовой частотой OFDM, Br = Fd/LS. Где Fd - частота дискретизации формирования сигнала или записи.

Границы поиска удобнее/логичнее задавать как значение Br, но следует учитывть, что допустимы только целые значения. Это значит если мы хотим, что бы величина 56.625 Гц была точно просчитана, выставить нужно в нижней границе значение 55, еще лучше не мелочиться и поставить 54.

Желательно сужать границы поиска и сверху, но верхняя граница особого значения не имеет, так как на коротких длительностях скорость вычислений весьма высока, и будет там 100 или 150 Гц, существенного выигрыша в скорости не даст, важно что бы она была выше ожидаемой/предполагаемой тактовой частоты. Тем не менее, на больших частотах дискретизации ее так же нужно корректировать.

Количество символов используемых в расчете при поисках корреляционного треугольника, имеет большое значение только на коротких записях, в тех случаях когда значение поля Symbols существенно ниже 40.

По умолчанию программа пытается выставить это значение в 40 символов, но так как, во внимание принимается нижняя граница(самый длиный ожидаемый/исследуемый символ), то зачастую на коротких записях это невозможно, и тогда это значение меньше 40, что косвенно говорит, о возможности получения не совсем корректных результатов.

Вообще, использование фиксировнного количества символов для усреднения, нельзя признать правильным решением, так как для коротких LS и коротких CP, их нужно больше, чем для длинных LS и длинных CP. Но это вопросы будущих оптимизаций.

По умолчанию, программа выставляет нижнюю границу исходя из частоты дискретизации. Чем выше частота дискретизации, тем выше нижняя граница, то есть тем выше минимальное значение тактовой частоты которая будет исследована. Довольно редко встречаются OFDM сигналы с тактовой частотой ниже 20 Гц.

Как уже неоднократно писалось, анализ, задача комплексная, и если есть возможность получить предварительные параметры исследуемого сигнала через классический анализ, нужно это делать. Зачастую, это резко сокращает время на нахождение корреляционного треугольника, за счет сужения границ поиска.

Для примера возьмем сигнал MIL-STD-188-110A 16 Channels

После выделения вертикальными маркерами фрагмента сигнала в рабочем окне SA, вызываем модуль OFDM, и оставляя настройки по умолчанию, запускаем программу на поиски треугольника.



Примерно через 1-2 секунды треугольник будет найден и программу можно остановить. Если расчеты не прервать, то поиски будут продолжены до нижней границы, на что уйдет примерно в 15-20 раз больше времени, и скорее всего будут найдены еще какие либо кандидаты на "треугольник". Если бы мы предварительно, через классический анализ получили тактовую частоту, а на этом сигнале она определяется даже через функцию ADP, то есть достаточно легко, то избежали бы лишней потери времени и лишних результатов. Это к пользе предварительного классического анализа.

Как видно, треугольник отрицательный, и его полярность нужно изменить. Это делается через Shift Frequency. Сдвигать можно в любую сторону, но лучше в ту, при которой амплитуда отрицательного треугольника будет уменьшаться, так как нужный положительный максимум в этом случае ближе. Нужно сразу отметить, в целом, это неверный метод, и однозначный результат не гарантируется, сигнал по частоте должен позиционироваться по другому, это так же вопросы будущих оптимизаций и расширений, тем не менее, примерно так должно получиться.



После сдвига сигнала по частоте, необходим пересчет треугольника с целью уточнения параметров, так как предыдущие результаты относятся к другогму сигналу, не сдвинутому. В этой версии, повторный пересчет проводится только для тех значений LS и LG, которые веделены в текстовом окне, это повышает оперативность и позволяет избежать лишних затрат времени.

Однако, в любое время может потребоваться и полный пересчет "с нуля", причины могут быть любые, допустим случайно выделили не ту строку, или решили начать все с начала. Как быть? Нужно выделить строку, где нет ни каких LS и LG, такая строка всегда есть и она последняя. Выделение этой строки, означает, что требуется начать поиски корреляционного треугольника заново. Поскольку в нашей ситуации заново начинать поиски не требуется, то делаем быстрый пересчет.



Быстрый пересчет оставляет один-три результата, и удаляет все ранее полученые промежуточные.

Осталось совсем чуть-чуть.

Выбрать масштаб FFT спектра для удобного наблюдения, поставить желтый маркер на "хорошую" сторону треугольника, включить фазовые плоскости, выбрать канал для наблюдения/изучения и запустить процесс отображения кнопкой "Show".

Примерно так должно все выглядеть перед запуском "Show", для наблюдения выбран самый верхний канал.



Есть кое-какие тонкости. Выбранный канал отмеченый зеленым маркером или фиолетовым, если оба маркера совмещены, должен быть в окне отображения спектра. Так как спектр можно сдвигать и масштабировать, есть возможность вывести отмеченный канал за пределы окна, если такая ситуация возникнет, то ни каких созвездий не будет. Программа игнорирует каналы которые не видны на экране.

Есть еще кое-какие вещи, которые нужно знать.

Поле "Current LS", поле двойного назначения. В режиме поиска корреляционного треугольника отражает текущию длинну LS который проверяется. В режиме просмотра сигнала, отражает номер текущего символа который выведен на FFT спектре. Номер естественно относится к фрагменту сигнала загруженного в модуль при его вызове.

Прежде чем мы запустим автоматический процесс отображения, предлагаю сделать несколько шагов в ручном режиме, будет хорошо видно как треугольник довольно интенсивно "уходит" в сторону и рано или поздно покинет маркер.



Примерно через 50-60 шагов, "хорошая" сторона вообще уйдет с маркера, и FFT спектр изменится до неузнаваемости, это говорит о том, что символ полностью потерян. Теперь можно вернуть слайдер в начало, выставить желтый маркер в нужную позицию, и запустить процесс отображения созвездия в динамике.



Как видим, общее количество символов в фрагменте порядка 540, треугольник никуда не сдвинулся, и относительное созвездие более чем стабильное и чистое, так как работает тактовая/символьная синхронизация.

Стартует динамическое отображение с символа, который отображается до старта(поле Current LS). То есть не обязательно это должен быть нулевой символ, можно стать на любой другой, иногда это полезно. Так же программа не будет стартовать, если символов меньше 10, такая ситуация возможна когда слайдер позиционирования по фрагменту установлен в самый конец, или запись очень короткая.



Решается проблема двумя способами, если фрагмент достаточно длинный, слайдер позиционирования нужно перевести в более раннюю позицию. Если фрагмент короткий и слайдер и так стоит в начале фрагмента, или необходим старт именно с этой позиции, нужно уменьшить количество символов в поле Symbols. Уменьшать количество символов менее 6 не рекомендуется, так как тактовая синхронизация проводит усреденение по этому количеству, и хотя сам алгоритм весьма эффективен, меньшие значения чреваты срывами синхронизации.

Разумеется введение тактовой синхронизации, хотя и является необходимым компонентом для качественного анализа OFDM, не решает основных вопросов получения точных параметров сигнала. В этом направлении мы по прежнему продолжаем работать, и надо сказать, достаточно близки к цели, хотя и продвигаемся не так быстро, как хотелось бы.

Удачи. getQuotation();






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.