Анализ сигналов, практический подход - 2.

Анализ сигналов, практический подход, разбираем I/Q записи.

Пришлось немного изменить планы, так как на форум в буквальном смысле ворвался NextDoor и в одночасье предоставил массу преинтереснейших I/Q записей, поскольку я предполагаю, что это только начало и в будущем все будут предпочитать работать именно с I/Q, возникла необходимость хоть немного объяснить как работать с этим уникальным по своим возможностям материалом. Уникальность I/Q записей в том, что практически, в руках аналитика находится полный, чистый спектр сигнала не искаженного ни какими лишними преобразованиями, которых так много в обычном приемнике. Конечно это не абсолютное качество(все таки зависит от оборудования), но, это лучшее, что можно обеспечить в плане достоверности сигнала, ни какой самый замечательный приемник не может гарантировать того, что гарантирует I/Q, слишком много преобразований, слишком много фильтров, а главное слишком мало внимания уделяется в приемниках принципу сохранить сигнал как есть, и если в полосе 300 - 3400 Гц, что-то как-то еще приемлимо работает у большинства аппаратов(и то не всегда), то шаг в сторону на 500-700 Гц не говоря о большем, является фатальным для огромного количества сигналов, I/Q снимает все эти проблемы и ограничения одним махом, за очень символическую цену, это объем записи, размер I/Q файлов относительно большой, 5-7 секунд сигнала полосой примерно 200 кГц занимает 1.0-1.2 мегабайта в 16 битном wav файле, что честно говоря, для меня вообще не является чем то слишком тревожным, или мы экономим байты и прощаемся с качественным анализом, или мы занимаемся анализом и на первом месте качесто записи, все остальное тогда вторично и не существенно.

Что есть I/Q запись?

Это два квадратурных канала I и Q, записанных в стеро файл. Как с ними работать? Рассмотрим этот момент подробнее. Существует ошибочное мнение, что достаточно взять правый или левый канал такого стерео файла и попросту игнорировать вторую половину как дублирующую, это не верно в корне, вторая половина не просто дублирующая, это обязательная часть к первой, если ее просто отбросить, то мы лишаемся части важной информации, иногда такая потеря фатальна иногда нет, но просто отбрасывать эту информацию нельзя. Поскольку существует масса софта для работы с обычными сигналами, напрашивается довольно простой выход, в преобразовании I/Q записи в обычную, возможно ли это? Конечно, если все сделать аккуратно, сохранится полный спектр сигнала или сигналов, и появится возможность работать с записью существующим парком софта. Чем преобразовывать вопрос решен в прошлом году 7/ участником Mesh, качество преобразования серъезных нареканий у меня не вызывает, в архиве программа iq.exe сам конвертер, и исходники на Delphi. В принципе у нас есть все для работы, как не трудно догадаться в качестве основной программы для анализа будет выступать SV+.

Начнем с I/Q записи NOAA.

Первый шаг конвертация, оценка амплитуды, если требуется ее коррекция(а она потребуется) и сохранение откорректированной записи для дальнейшей работы:

Конвертируем...



Корректируем амплитуду, обычно требуется поднять уровень на довольно приличную величину, сохраняем...



Имеем в распоряжении нормальный файл с полным спектром NOAA с которым и работаем в дальнейшем, что видим? Видим, что спектр NOAA занимает реально под 40 кГц, кроме того привыкаем к реальным спектрам сигналов до каких либо демодуляций. Отрезаем все лишнее на спектре, оно нам ни к чему.



Снимаем частотную модуляцию, FSK демодулятором, и получаем то, что получается на выходе приемников, с одной существенной разницей, именно мы решаем какую полосу по ПЧ будет демодулировать ЧМ(FSK) детектор. Обращаем внимание, что спектр после демодуляции занимает полосу, до, примерно 5 килогерц, опять же никто ее не обрезает без нашего ведома, нет ни каких фильтров по НЧ, мы будем решать чего и сколько оставить, а не конструкторы приемников.



Раз полоса по НЧ не превышает 5 кГц, имеет смысл понизить частоту дискретизации до 11025, но перед этим нужно вырезать все, что выше 5 кГц, вырезаем, понижаем.



Имеем в результате около пяти секунд отличной записи NOAA после FM детектора, как помним, да это и видно по результату, NOAA использует АМ для передачи информации, детектируем и изучаем.



Форма сигнала даст нам много интерсного.

Смотрим внимательно, хорошо видно, есть два вида синхроимпульсов разной частоты, они чередуются, до и после синхроимпульса есть площадки, они могут быть на разной высоте.




Осталось посмотреть на сигнал после АМ детектора в VMW, что бы прояснить кое какие моменты.



Я не знаю структуру кадра NOAA, но по результатам которые имеются, думаю не ошибусь если скажу, что полный кадр состоит из двух кадров, в видимом оптическом диапазоне, для идентификации которого используется синхроимпульс с низкой частотой, и в инфракрасном свете, для идентификации которого используется синхроимпульс с высокой частотой, или наоборот, запись слишком коротка для точного определения, но в данном случае это не принципиально. Назначение площадок не совсем понятно. Так же не исключено, что могут быть передачи или только в видимом спектре, или только в инфракрасном. Таким образом софт декодирующий NOAA, выполняет амплитудное детектирование поступающего по НЧ сигнала и декодирование, основные принципы которого ясны из анализа. Теперь легко можно установить/проверить чем грозит ограничение полосы пропускания как по ПЧ так и по НЧ, потому что то, что должно быть, уже нам хорошо известно, это сделаете самостоятельно кому интересно. И конечно такой сигнал после ЧМ детектора без всяких сомнений можно назвать практически идеальным, и не стыдно положить в образцы.

Думаю нет ни у кого сомнений, в том, что I/Q запись является идеальным вариантом для анализа. getQuotation();






Рекомендуемый контент




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