Просмотр полной версии : Вытащить из под шума.
Вопрос к уважаемому сообществу.
Допустим есть радиоканал.Полоса пропускания радиоканала 200кГц.Радиоканал принимает сигнал.
Принимаемый сигнал представляет из себя непрерывную последовательность прямоугольных импульсов
длительностью 250мкс, скважность 2.Прием ведется на уровне шума радиоканала и ниже.
Задача: Обнаружить наличие полезного сигнала.Выделить и измерить его уровень.
Приходит на ум решение такой задачи путем установки после ВЧ детектора узкополосного НЧ фильтра на 2кГц и полосой пропускания 100 Гц.После фильтра пиковый детектор.Дальше просто вольтметром измеряем уровень.
Это примерно тоже что выделение телеграфного сигнала с помощью узкополосного НЧ фильтра.
Прошу раскритиковать данное решение.Также прошу не предлагать цифровую обработку.
А почему 2кГц, если частота 4? Вольтметром уровень - плохо , вдруг помеха? А если обнаруживать фронты, 100Гц маловато. Аналоговым способом со 100% надежностью вытащить из-под шума сигнал может только телеграфист. Машина - нет.
Цифровой фильтр на конденсаторах сделать совсем несложно. Вместе со схемой обнаружения - десяток корпусов 564 серии.
Длительность импульса 250мкс, скважность 2 ==F=2кГц. Фронты не интересуют.
Интересует на сколько можно вытащить сигнал из под шума и зафиксировать его при условии отсутствия в широкополосном канале других помех.
Для организации НЧ фильтра с полосой пропускания 100-200Гц не надо десятка корпусов 561 серии. Достаточно 2-х ОУ.
Лучше полосовой фильтр(при условии если не интересует постоянная составляющая). А пиковый вольтметр не обязательно. Если скважность не меняется то проще сделать поправку на скважность при измерении обычным китайским тестером. Насчет выйгрыша - зависит от полосы пропускания фильтра. Сузите в 10 раз получите выйгрыш в 10дБ.
Это называется подшумовой прием. Если известны параметры принимаемого сигнала, то существует метод корреляционного анализа. Можно и ниже уровня шумов более 60 дБ вытащить сигнал. Все остальное не эффективно. Все равно у Вас шум будет давить сигнал. Правда хорошие радио телеграфисты принимают ниже уровня шумов, но не намного. В качестве устройства для обработки- мозги.
Нельзя сузить полосу, нет возможности.Кроме того несущий сигнал по частоте может быть нестабилен. В пределах 30 кГц туда/сюда.
Изначально поставленый Вопрос остается в силе.
Ну так и фильтруйте после детектора.
Приходит на ум решение такой задачи путем установки после ВЧ детектора узкополосного НЧ фильтра на 2кГц и полосой пропускания 100 Гц.
Так полоса радиоканала 200 кгц. Полезный сигнал будет присутствовать только на какой то одной, строго определённой частоте. Ну и как вы собираетесь настраивать свой узкополосный фильтр, строго на частоту сигнала?
В радиоканале с полосой пропускания 200 кгц, располагается 2000 каналов с полосой 100 гц. Как вы собираетесь определять именно "полезный" канал? Предусматривается непрерывное сканирование, или ещё что?
Сильно извиняюсь.
Для тех кто не въехал объясняю.
На любой частоте в полосе 200кГц может присутствовать полезный сигнал. Если уровень этого сигнала превышает уровень шума, то после детектора его легко обнаружить(и даже услышать).Надеюсь с этим никто не будет спорить? Далее.
Полезный сигнал имеет стабильную частоту 2кГц, меандр. Узкополосный фильтр выделяет сигнал только этой (2кГц) частоты.При этом меандр преобразуется в синусоиду.
Если уменьшать уровень этого сигнала до уровня шума, то даже под шумом его легко можно обнаружить.Естествен но до определенных пределов.
Вопрос можно поставить иначе. Это скорее всего к телеграфистам.Если мы сужаем полосу приема (по ПЧ) допустим до 500Гц, то получим ли мы тот же эффект при полосе по ПЧ например в 3кГц и использовании узкополосного фильтра НЧ.Где естественно тон принимаемого сигнала максимально выделяется этим НЧ фильтром.
Принимаемый сигнал представляет из себя непрерывную последовательность прямоугольных импульсов
длительностью 250мкс, скважность 2.
Представил такой радиосигнал в реальном эфире. ни о какой несущей на одной частоте и речи быть не может. При модуляции исходного сигнала такими прямоугольными импульсами получим "забор" из несущих с частотой следования 2 кгц.
Приходит на ум решение такой задачи путем установки после ВЧ детектора узкополосного НЧ фильтра на 2кГц и полосой пропускания 100 Гц.
АМ детектор наверное. Если заранее известна частота модулирующих импульсов, и не важна форма импульса, то всё должно работать. Сразу как то не сообразил, что после АМ детектора , раз в канале отсутствуют другие сигналы, кроме собственно шумов, будет только ваш полезный сигнал частотой 2 кгц. Получается поиск полезной компоненты, проблема надуманная...
Что бы что-то выделить полоса среза фнч после детектора должна быть шире частоты следования импульсов. Вот смоделировал с помощью SystemView с полосой 4кГц. Если сигнал ниже уровня шума таким способом его выделить не удастся.141144
Сильно извиняюсь.
Для тех кто не въехал объясняю. .....
Полезный сигнал имеет стабильную частоту 2кГц, меандр.
Народ, как раз въехал... в проблему. Выделить сигнал можно гораздо более простым способом, используя FFT, т.е.
Фурье преобразование с окном Хеннинга или Блэкмена-Харриса. Сигнал, если он известен, а в данном случае это
меандр, имеет конкретные портретные свойства, то его вытащить можно, даже, если он будет ниже уровня
шумов. Просто надо вникнуть в обработку сигналов и все. Можно также использовать и FIR фильтры, настроив их
на соответствующие частоты, а затем делать свертку по частоте в том же окне и восстанавливать искомый сигнал.
Для VITAS56/
Попробуйте сузить полосу до 100Гц. А фильтр настройте на частоту амплитудно-МАНИПУЛИРОВАНОГО сигнала частотой 2кГц.
Картинка должна быть примерно такая как на вашем нижнем экранчике.
Для RX1AL /
Спасибо за правильный въезд.
Тока на данный момент интересует аналоговый метод.
Жду мнения крутых телеграфистов.
SergeyTT
20.05.2013, 20:10
Полезный сигнал имеет стабильную частоту 2кГц, меандр.
Узкополосный фильтр выделяет сигнал только этой (2кГц) частоты.При этом меандр преобразуется в синусоиду.
Если уменьшать уровень этого сигнала до уровня шума, то даже под шумом его легко можно обнаружить.Естествен но до определенных пределов.
Может поможет синхронный детектор?
Синхронный детектор отличная вещь. Только нельзя померить уровень сигнала.
Собственно говоря ФАПЧ это и есть узкополосный фильтр.
Выделить сигнал можно гораздо более простым способом, используя FFT
Действительно можно попробовать подать сигнал с детектора на звуковую карту.
Попробуйте сузить полосу до 100Гц. А фильтр настройте на частоту амплитудно-МАНИПУЛИРОВАНОГО сигнала частотой 2кГц.
Так не получится. Полоса фильтра должна быть сопоставима со спектром АМ сигнала. То что вы предлагаете справедливо для НГ.
Для VITAS56/
Интересно, а как поведет себя высокодобротный (узкополосный!) LC контур если его периодически подкачивать импульсами той же частоты на которую настроен сам контур. По моему 8-й класс, физика.Ключевое слово - ударный LC контур.
Тока на данный момент интересует аналоговый метод.
Жду мнения крутых телеграфистов.
На чисто аналоговом методе фильтрации, вы врядли получите хорошие результаты. На практике, а не в теории.
Учитываем то, что шум эфира это не просто розовый шум, а шум с нелинейными нестационарными показателями.
И в данном случае, как раз цифра более предпочтительна, т.е. FFT прямое и обратное, для восстановления
сигнала. Потери там минимальные, до 0.02% от сигнала. В случае телеграфа - слезы, которыми можно пренебречь.
Но хозяин, барин...
UN-NS, В начале 80х работал в ящике на наладке. Изделие "Цвет". КВйные каналы Р-155 ,Р-160 - полоса 3кгц. В таком аналоговом канале умещается вроде 16 каналов полосой 0.4-2.4кгц. Двойная фазовая модуляция. Тащила в реал-тайме не хуже -27дб. под уровнем шума. Фильтры исключительно аналоговые ,на класических СССРовских операционниках , начиная от 140УД1 до УД8.
Синхронный детектор отличная вещь.
Если посмотреть на практике, как выделяют именно телеграфный сигнал для слабослышащих людей, а мне приходилось
в свое время работать с мед-техникой по слуховым аппаратам, то мы применяли сначала гребенку из FIR фильтров,
каждый из которых был настроен четко на свою частоту, а затем использовали окно Хеннинга, где выделяли весь
набор палок по спектру с нужными частотами. И на основе поpтретного сигнала восстанавливали исходный сигнал, давя
помеху и шум. Получали коэффициент правдоподобия сигнала не хуже 87%. По всем показателям.
Интересно, а как поведет себя высокодобротный (узкополосный!) LC контур если его периодически подкачивать импульсами той же частоты на которую настроен сам контур. По моему 8-й класс, физика.Ключевое слово - ударный LC контур.
Меандр 2кГц.
141165
Фильтр 8 порядка. Вы ведь говорили о AM модулированном сигнале. А там картинка будет другая.
141167
В данном случае узкополосный (200Гц) фильтр 8 порядка не выделяет огибающую импульсов
Уважаемые коллеги!
Приветствую попытку составить заявку на Нобелевскую премию.
По данным, предоставленным ТС, задача не имеет решения.
Забудьте про амплитудное детектирование. Кроме огибающей шума (в полосе ФНЧ 100 Гц) ничего получить не удастся, а тем более что-то полезное извлечь. Интересно, а многие ли принимают CW на детекторный приемник?
Нестабильность несущей 30 кГц (не указаны скорость и характер дрейфа) и случайность её появления в полосе 200 кГц отметают возможность использовать некоторые другие способы приема.
Может быть, мои познания в этом вопросе не столь глубоки или устарели, но я считаю, что это полный бред. Буду рад, если мои суждения кто-то опровергнет.
Интересно, а многие ли принимают CW на детекторный приемник?
Продетектированный АМ детектором CW сигнал, это просто постоянная составляющая, и услышать её, вы ну никак не сможете, даже, если этот сигнал будет дб на 40 выше уровня шума. Здесь же имеет место промодулированный сигнал. И стало быть будет иметь место, после детектирования, тон определённой частоты. Вопрос в другом, возможен ли в принципе частотный анализ после АМ детектора. Сохраняется ли на его выходе многочастотность сигнала. Если сохраняется, то тон частотой 2 кгц, никак не растворится в шумах. И его вполне удастся вытянуть.
.... Вопрос в другом, возможен ли в принципе частотный анализ после АМ детектора. Сохраняется ли на его выходе многочастотность сигнала. Если сохраняется, то тон частотой 2 кгц, никак не растворится в шумах. .....
Сигнал промодулирован по амплитуде или по частоте? Если речь идет о CW сигналах с разным тоном. В случае АМ, какой частотный
анализ вы хотите получить? По амплитуде несущего колебания? Ну будет у вас тон, определенной частоты. И что вы будете там
анализировать. Судя по техн. литературе, то многочастотность не сохраняется.
Судя по техн. литературе, то многочастотность не сохраняется.
Ну да. При стандартном двухтоновом сигнале, после АМ детектора останется только тон биений. В то же время, при модуляции прямоугольными импульсами, чем шире полоса пропускания, тем точнее будет передана форма импульса.А ведь прямоугольный импульс, разложится на частотный ряд... Что то не помнится что бы попадался анализ продетектированного АМ детектором сигнала, именно с точки зрения частотного анализа. Особенно, если продетектирован просто спектр шумов.
Если сигнал достаточно постоянный на замеряемом участке по времени, то с помощью цифровой обработки можно вытащить сигнал с большим отрицательным значением сигнал\шум.
Математическое обоснование такое. Шум приемника это аддитивный белый гаусовский шум, любое отклонение есть сигнал. Как это сделать на практике
вот так прям сразу и не скажу, пока не доходил до этой темы. Тут есть прямая зависимость - чем меньше сигнал относительно шума, тем больше участок по времени нужно обрабатывать.
Таким способом ловятся слабые сигналы из космоса, когда шум приемника выше чем сигнал.
Эту задачку можно попытаться решить с помощью синхронного фильтра. На нем выделится постоянная составляющая сигнала при совпадении частоты коммутации и частоты полезного сигнала. Полоса пропускания такого фильтра в пределах нескольких герц (это на частоте сигнала 2 кГц). Когда-то мы вытаскивали пилот-тон с помощью этого фильтра, работало неплохо. Можно, измеряя постоянную составляющую, судить об уровне сигнала.
Сканер для автоугонки с подавлением правильных посылок шумоподобным сигналом и последующей имитацией от себя? Видел такое. Как раз ПАВ на 315МГц болтается на 200кГц и модулируется импульсами 2кГц. Сначала народ делал на узкополосном ФАПе (4-5кГц) с отключением генератора поиска при захвате, потом, когда им удалось сделать ЮСБ хост на наладоннике перешли на ФФТ для обнаружения с быстрой настройкой сканера. После цифры все аналоговые способы оказались детским лепетом и каменным веком. Нескольких деятелей нам удалось посадить.
Сначала народ делал на узкополосном ФАПе (4-5кГц) с отключением генератора поиска при захвате,
Ну а как с самим вопросом, возможен ли частотный анализ после широкополосного АМ детектора?
Также прошу не предлагать цифровую обработку.
ТС обозначил технологию обработки.
Nick UA3TW
21.05.2013, 12:02
Постановка задачи не полная. Какова длительность полезного сигнала, какова задача, обнаружение или измерение, каковы временные интервалы между полезными сигналами. Насколько я понял, полезный сигнал представляет собой радиоимпульсы длительностью 250 мсек со случайной неизвестной частотой несущей, но попадающей в полосу 200 кГц. Но какова длительность пакета и каковы интервалы между ними, а также плывет ли несущая за время существования сигнала. Все эти данные могут повлиять на выбор оптимального фильтра.
Ну а как с самим вопросом, возможен ли частотный анализ после широкополосного АМ детектора?
Этот самый анализ предполагается потом проводить цифровыми методами. Тогда разумнее получить квадратурные сигналы (в полосе 200 кГц)и обрабатывать их на современной элем.базе (технология SDR в широком смысле). Мазохизм с операционными усилителями врядли оправдан. Еще застал время когда прицелы для МИГов были на 140УД2. Сейчас на ногте мизинца много места для них. Для экзотики можно всё это запитать еще и от умформера.
Пр.пр. за OffTop.
По данным, предоставленным ТС, задача не имеет решения.
Забудьте про амплитудное детектирование. Кроме огибающей шума (в полосе ФНЧ 100 Гц) ничего получить не удастся, а тем более что-то полезное извлечь. Интересно, а многие ли принимают CW на детекторный приемник?
Совершенно с вами согласен.
Добавлено через 8 минут(ы):
Вопрос в другом, возможен ли в принципе частотный анализ после АМ детектора. Сохраняется ли на его выходе многочастотность сигнала. Если сохраняется, то тон частотой 2 кгц, никак не растворится в шумах. И его вполне удастся вытянуть.
Возьмите любой симулятор и убедитесь что после детектирования теряется информация о частоте и фазе сигнала. Если бы это был перенос спектра как в SSB. тогда можно фильтровать от входа до выхода. В данном случае детектор будет иметь порог сигнал-шум и после детектора его никаким фурье не вытащить.
Вот что получилось в симуляторе:
141224
Схема узкополосного фильтра F=2кГц, полоса пропускания 130Гц.
141225
Симуляция пошла.Полезный сигнал выключен.Уровень шума на входе фильтра равен 2мкв.
141226
Включаем тумблер и подмешиваем к шуму полезный непрерывный сигнал.Меандр F=2кГц .Уровень полезного сигнала в 2 раза меньше шума т.е. 1мкв.
На выходе фильтра виден выходной сигнал частотой 2кГц.Хотя он несколько и зашумлен,но он есть и его можно измерить.Все цифры хорошо видны на рисунках.
Вверху осцилограмма шумовой дорожки, на входе фильтра.Ниже сигнал на выходе фильтра.
А вот этот рабочий файл.Multisim12. Кому интересно, поиграйтесь.
Nick UA3TW
21.05.2013, 18:27
Если я постановку задачи понял так, как я написал в посте 31, то схема на мой взгляд будет выглядеть так: квадратичный детектор (не квадратурный) и после него узкополосный фильтр на среднюю частоту импульсной последовательности (2кгц кажется) с полосой, согласованной с длительностью сигнала, т.е. если длительность 1 сек, то около герца, если 10сек, то 0,1 Гц и т.д. Такая примерно схема идет в радиоастрономии при измерении очень малых шумов при много превышающих шумах аппаратуры. Там только приходящий шум модулируется, а здесь проще - уже промодулировано. Квадратичный детектор в этом случае ухудшит сигналь - шум в квадрате, но зато не замаскирует его совсем, и в результате фильтрации сигнал вытянется.
В данном случае детектор будет иметь порог сигнал-шум
А давайте тогда поговорим просто о шуме. Нет на входе АМ детектора никакого полезного сигнала. Одни шумы. Равномерно "размазанные" по всей полосе пропускания. Что будем иметь на выходе. В реальном АМ приёмнике, слышим всё те же шумы. Всё так же "размазанные" по частоте. Или это уже другие шумы. И спектроанализатор откажется их обрабатывать. Ведь спектр самих шумов, что после АМ детектора, что после детектора смесительного типа, на слух воспринимается практически одинаково...
В данном случае не важно какого вида детектор.Главное чтобы он детектировал АМ сигнал.
Уровень полезного сигнала в 2 раза меньше шума т.е. 1мкв.
Схема симуляции не отражает поставленные требования выделить сигнал из шума после детектирования.
Когда сигнал детектируется вместе с шумом и уровень шумов до детектора равен по уровню сигналу или больше его уже не выделить никаким самым наикрутейшим фильтром. Дело в том что после детектирования мы теряем информацию о частотных и фазовых составляющих как сигнала так и шума. Если шум превысит сигнал - получим огибающую шума. Попробуйте смоделировать АМ сигнал, подмешать шум, продетектировать а потом поиграться с фильтрами. Думаю все станет понятно.
Добавлено через 10 минут(ы):
Уровень полезного сигнала в 2 раза меньше шума т.е. 1мкв.
Схема симуляции не отражает поставленные требования выделить сигнал из шума после детектирования.
Когда сигнал детектируется вместе с шумом и уровень шумов до детектора равен по уровню сигналу или больше его уже не выделить никаким самым наикрутейшим фильтром. Дело в том что после детектирования мы теряем информацию о частотных и фазовых составляющих как сигнала так и шума. Если шум превысит сигнал - получим огибающую шума. Попробуйте смоделировать АМ сигнал, подмешать шум, продетектировать а потом поиграться с фильтрами. Думаю все станет понятно.
А давайте тогда поговорим просто о шуме. Нет на входе АМ детектора никакого полезного сигнала. Одни шумы. Равномерно "размазанные" по всей полосе пропускания. Что будем иметь на выходе. В реальном АМ приёмнике, слышим всё те же шумы. Всё так же "размазанные" по частоте. Или это уже другие шумы. И спектроанализатор откажется их обрабатывать. Ведь спектр самих шумов, что после АМ детектора, что после детектора смесительного типа, на слух воспринимается практически одинаково...
После детектора вы наблюдаете огибающую шумов. Без фильтра спектр может быть близок к спектру шумов до детектора.Если поставите ФНЧ с низкой частотой среза(например менее 20Гц) получите медленно меняющийся уровень амплитудной составляющей а шум уже не услышите.
Nick UA3TW
21.05.2013, 18:53
Это просто неправильно. У вас селективный подход к постам. Вы пост 35 либо не читали, либо не продумали. Если Вам действительно нужна помощь, прислушивайтесь к тем, кто работал в этой области, хотя и очень давно. Но физика от времени не зависит.
To Vitas56/
Вот Фома неверующая,пардон.
Есть СВЧ приемник на частоту приблизительно 2ГГц. 2-е преобразование на микросхеме,частота 10,7мГц.Фильтр ПЧ от обычного ФМ приемника.У микросхемы есть вывод сигнала RSSI. Берем этот сигнал и засовываем его в указаный фильтр.
Устройство работает уже больше года. Симулятор показывает вытаскивание примерно на 20дб.
В железе получилось меньше примерно на 5дб. Чувствительность приемника составила около -127дбм.Без фильтра -112дбм.
Nick UA3TW
21.05.2013, 19:06
Спектр шума на слух после амплитудного детектора будет глуше, чем после смесительного. После смесительного спектр равномерный, а после амплитудного - падающий. Это есть во многих классических учебниках по радиотехнике, типа Гоноровского, не знаю, есть ли сейчас такие.
Что именно неправильно? Поясните пожалуйста.
Nick UA3TW
21.05.2013, 19:15
"Когда сигнал детектируется вместе с шумом и уровень шумов до детектора равен по уровню сигналу или больше его уже не выделить никаким самым наикрутейшим фильтром." Неправильно вот это утверждение. Я к нему и свой пост печатал, но пока печатал, там еще посты вклинились:oops:. Но детектор должен быть квадратичным и без пиковых цепей. Чисто детектор и на узкополосный фильтр. Модуляционный метод измерения шумов в астрономии. Приходится повторяться. А здесь он подойдет, робастная система, так как непонятно, что обрабатывается. Автор темы не поясняет смысл и параметры задачи, если было бы ясней, возможно и более оптимальный фильтр сделать.
В данном случае не важно какого вида детектор.Главное чтобы он детектировал АМ сигнал.
Да нет. Детектор смесительного типа, просто переносит весь спектр частот в область НЧ. Только вот, что бы ваш полезный сигнал, попал в полосу пропускания вашего фильтра, его необходимо найти. А это, уже сканирование по частоте... АМ детектор, тупо детектирует весь спектр частот. И ваша несущая, промодулированная частотой 2 кгц, автоматом попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра.
После детектора вы наблюдаете огибающую шумов. Без фильтра спектр может быть близок к спектру шумов до детектора.
Так спектроанализатор, всё же покажет, что это не просто 50 мкв сигнала, а именно шум, имеющий вполне определённое распределение по частоте? Правда, здесь уже написали, что согласно учебникам, распределение этих шумов уже будет несколько другим, чем при детекторе смесительного типа. Важно другое, в любом участочке диапазона, шириной 100 гц, уровень этих шумов будет гораздо ниже, чем во всей полосе 200 кгц...
Nick UA3TW
21.05.2013, 20:05
Что гадать? Раз у вас есть возможность комп моделирования, возьмите смесь ваших сигналов, возведите в квадрат и подайте на полосовой фильтр 2кгц. После фильтра можете продетектировать и синхронным детектором с частотой опоры 2кгц, хуже не будет. Наберите в поисковике Модуляционный метод измерения шума, и блок-схема найдется. А с комп модели увидите, из под каких шумов количественно можно вытянуть таким методом.
Добавлено через 24 минут(ы):
Вот схемные намеки.
141234 141236
Модель где видно что после смесительного детектора сигнал еще выделяется. После диодного уже нет.
Nick UA3TW
21.05.2013, 20:41
Эта модель ничего не даст. Нужно смесь сигнала и шума возвести в квадрат и подать на полосовой фильтр со средней частотой 2кгц и полосой как можно уже. После возведения в квадрат на осциллографе никакого полезного сигнала не будет, слишком он под шумами.
Не вижу смысла в дальнейшей дискуссии
To Nick UA3TW/
Спасибо. Изучю.
To Vitas 56
А что за узлы 19,21 и 22,23 ?
И еще. Я вроде не упоминал про детектор, или каким он должен быть.А тут все уперлись в тип детектора. Вопрос стоял иначе.
Эта модель ничего не даст. Нужно смесь сигнала и шума возвести в квадрат и подать на полосовой фильтр со средней частотой 2кгц и полосой как можно уже. После возведения в квадрат на осциллографе никакого полезного сигнала не будет, слишком он под шумами.
Надо виртуальные сигналы рассматривать на виртуальном анализаторе спектра, а не осциллографе. Будет видно.:-P
Nick UA3TW
21.05.2013, 21:07
Абсолютно согласен. Это и есть эквивалент пропускания сквозь полосовой фильтр, а не ФНЧ после детектора со срезом 2кгц
В той схеме от Vitas какая опорная частота синхронного детектора? Если частота была бы известна, тогда и проблемы бы не было.
Только что в "Независимом военном обозрении" прочитал про нашу гидроакустику.
http://nvo.ng.ru/armament/2013-05-17/1_underwater.html
А тут - такие спецы "пропадают".
Если посмотреть на практике, как выделяют именно телеграфный сигнал для слабослышащих людей, а мне приходилось
в свое время работать с мед-техникой по слуховым аппаратам, то мы применяли сначала гребенку из FIR фильтров,
каждый из которых был настроен четко на свою частоту, а затем использовали окно Хеннинга, где выделяли весь
набор палок по спектру с нужными частотами. И на основе поpтретного сигнала восстанавливали исходный сигнал, давя
помеху и шум. Получали коэффициент правдоподобия сигнала не хуже 87%. По всем показателям.
Только что в "Независимом военном обозрении" прочитал про нашу гидроакустику.
Это автор давно пишет
http://www.magaznov.hotmail .ru/
может и топик стартеру темы пора "переходить на ЦОС" для решения поставленной задачи.
И еще. Я вроде не упоминал про детектор, или каким он должен быть.А тут все уперлись в тип детектора. Вопрос стоял иначе.
А вы что, не видите различий между ними? Вы имеете спектр частот, от 10,600 до 10800 кгц. При смесительном детекторе необходим дополнительный генератор. С ним весь спектр частот перенесётся на НЧ безо всяких частотных искажений. Только вот чтобы модулирующие посылки попали точно в полосу вашего фильтра, частота генератора переноса, в идеале, должна совпадать с частотой модулированной несущей. Ни о каких системах поиска, захвата частоты, вы вроде речи не ведёте. Остаётся АМ детектор. Он никаких дополнительных генераторов не имеет. Если в полосе присутствует промодулированная несущая, на выходе будет иметь место постоянная составляющая, промодулированная именно частотой 2 кгц. Но вот тут, и возникает вопрос о корректности работы АМ детектора с частотными составляющими. Vitas56 показывает нам, с помощью моделировщика конечно, что покажет осциллограф после АМ детектора, на выходе которого установлен фильтр с частотой среза 2 кгц. А мне, гораздо интереснее что покажет спектроанализатор, после АМ детектора с фильтром, частота среза которого равна 200 кгц. Возможно ли в принципе вытянуть что то, находящееся ниже уровня мощности шумов во всей полосе, после такого детектора...
Пытался попробовать ответить. Понял - что бесполезно, и не стал отвечать.
А вы что, не видите различий между ними? Вы имеете спектр частот, от 10,600 до 10800 кгц. При смесительном детекторе необходим дополнительный генератор. С ним весь спектр частот перенесётся на НЧ безо всяких частотных искажений. Только вот чтобы модулирующие посылки попали точно в полосу вашего фильтра, частота генератора переноса, в идеале, должна совпадать с частотой модулированной несущей. Ни о каких системах поиска, захвата частоты, вы вроде речи не ведёте. Остаётся АМ детектор. Он никаких дополнительных генераторов не имеет. Если в полосе присутствует промодулированная несущая, на выходе будет иметь место постоянная составляющая, промодулированная именно частотой 2 кгц. Но вот тут, и возникает вопрос о корректности работы АМ детектора с частотными составляющими. Vitas56 показывает нам, с помощью моделировщика конечно, что покажет осциллограф после АМ детектора, на выходе которого установлен фильтр с частотой среза 2 кгц. А мне, гораздо интереснее что покажет спектроанализатор, после АМ детектора с фильтром, частота среза которого равна 200 кгц. Возможно ли в принципе вытянуть что то, находящееся ниже уровня мощности шумов во всей полосе, после такого детектора...
Уважаемые господа, напоминаю, что в используемой микросхеме нет традиционного АМ детектора,я уже устал от него.
Есть логарифмический измеритель уровня принимаемого сигнала, по буржуйски RSSI.
С принципом его работы можно ознакомиться в любой соответствующей pdf"ке.
Например для м/сх. MAX1473,AD8310,MC337 1 и еще кучи других.
А теперь финальная просьба,самая задняя. Если на нее не будет конкретного ответа, то данную флудильню, из-за недопонимания или целенаправленный увод темы в сторону, считаю, пора прикрывать.
Просьба, ау телеграфисты откликнитесь. Допустим есть телеграфный приемник.
Если мы сужаем полосу приема (по ПЧ) допустим до 500Гц, то получим ли мы тот же эффект при полосе по ПЧ например в 3кГц и использовании узкополосного фильтра НЧ.Где естественно тон принимаемого сигнала максимально выделяется этим НЧ фильтром.Такие фильтры ставили раньше,годах так в 60-х,70-х.
.... по буржуйски RSSI ....
Если мы сужаем полосу приема (по ПЧ) допустим до 500Гц, то получим ли мы тот же эффект при полосе по ПЧ например в 3кГц и использовании узкополосного фильтра НЧ.Где естественно тон принимаемого сигнала максимально выделяется этим НЧ фильтром.
Сорри, может лыжи не едут, но какой эффект вы хотите получить при сужении полосы пропускания? Можете пояснить не на пальцах.
Так как при сужении полосы пропускания вы заведомо ухудшаете параметpы искомого сигнала. И далекo не факт, что ваш тон, который
вы хотите выделить, попадет в полосы данного фильтра. Про потери сигнал/шум пока речи не ведем. Второе, то, что вы хотите у себя
использовать received signal strength indicator (RSSI), тоже является формой детектирования, поскольку в общем то представляет собой
обычный пиковый детектор мощности сигнала. И тут возникает вопрос, как вы хотите измерить мощность сигнала, который сидит у вас
под уровнем шума, т.е. маскирован шумом? А шум нелинейный и аддитивный... Поясните свою точку зрения. И не надо пока писать
про то, что у вас результаты с чувствительностью -127 дБм и так далее. Опишите весь тракт и шумовые характеристики тракта приема.
Тогда картина станет более-менее понятной.
PS. Кроме того, метод RSSI работает в основном хорошо только на промежуточной частоте (intermediate frequency (IF)) и в основном нашел
свое применение в стандарте IEEE 802.11. Но там несколько другой принцип обработки сигнала, чем то, что вы хотите сделать.
Если мы сужаем полосу приема (по ПЧ) допустим до 500Гц, то получим ли мы тот же эффект при полосе по ПЧ например в 3кГц и использовании узкополосного фильтра НЧ.Где естественно тон принимаемого сигнала максимально выделяется этим НЧ фильтром.
Во всех трансиверах и приёмниках, для приёма телеграфного сигнала, использовался детектор смесительного типа. Он честно переносил весь спектр ПЧ в низкочастотный тракт. И сужение полосы пропускания по НЧ, было полностью идентичным, использованию узкой полосы по ПЧ. Во всяком случае, в плане чувствительности. Только ваш случай не имеет ничего общего с телеграфным фильтром по НЧ. Там, сам оператор постоянно подстраивался под полезный сигнал. В вашем случае, применён детектор совершенно другого типа. И получить те же результаты, что и при смесительном детекторе, вряд ли получится. Хотя, какой то выигрыш должен быть...
Только что в "Независимом военном обозрении" прочитал про нашу гидроакустику.
http://nvo.ng.ru/armament/2013-05-17/1_underwater.html
А тут - такие спецы "пропадают".
наверное ВМФу нужно сюда http://hydrodevices.kiev.ua/index.php?option=com _content&task=blogcategory&id=15&Itemid=38 :ржач:
Отец работал на этом предприятии до развала союза. Отличные инженеры были, и по ЦОСу тоже. В 90х годах это НПО "Славутич" ("Рыба") накрылось медным тазом и специалисты разбежались кто куда. Не знаю, что теперь с этим НИИ. Хорошо что хоть сайт есть.
Nick UA3TW
22.05.2013, 06:03
Отвечая на вопрос стартера, если всё линейно, то нет разницы, где фильтровать, по НЧ или ВЧ. На практике будет зависеть от параметров фильтров, фазовые, групповые характеристики, где они будут лучше для данной задачи, на ВЧ или НЧ. Продолжая по модуляционному методу, пусть сигнал на 20дб слабей шума, исходно. После квадратичного детектора он будет на 40дб слабей шума, но он будет и будет иметь четкую спектральную линию 2кгц. Далее все зависит от времени накопления, т.е. от полосы фильтра и длительности стабильного сигнала. В принципе можно увидеть любой сигнал, хоть -120дб.
labuda51
22.05.2013, 06:28
Фильтр на 7.5 кгц вместо 200кгц для начала поставьте и посмотрите.
Nick UA3TW
22.05.2013, 06:31
А у него неизвестно, где находится несущая сигнала в пределах 200кгц. Выключаюсь, на работу.
labuda51
22.05.2013, 07:14
Тогда только АМ детектор.
Тогда только АМ детектор.
.... И потеря фазовых и частотных характеристик сигнала. И что дальше? Задача не будет решена...
.... В принципе можно увидеть любой сигнал, хоть -120дб.
Теоретически или практически? Если сигнал замаскирован нелинейным аддитивным шумом, то не удастся его
просто так вытащить. И там даже корреляцию сложно сделать с исходным сигналом по портрету. И накопление
тоже не особо помогает. В общем случае задачу решали путем многочисленных сверток сигнала с кучей опорных
специальных сигналов, а потом кепстральный (а не спектральный) анализ плюс вейвлеты по огибающей сигнала.
Ну и FFT конечно. Было бы все так просто, как вы говорите, то НИИ не сидели бы на ОКР годами...
Nick UA3TW
22.05.2013, 12:59
Частотная характеристика не потеряна, 2кгц останутся в спектре после детектора, если он ее не загробит своей инерцией. А если есть спектральная линия, то ее всегда можно увидеть. Вопрос только, как долго она будет висеть и какова будет ширина одного канала спектранализатора. Я уже всё сказал, и наверное повторяюсь третий раз, что предлагаю использовать модуляционный метод измерения, апробированный в радиоастрономии, мой пост #45. По сути дела, топикстартер в самом первом посте дал как раз этот метод. Но ширину полосы надо согласовать с длиной сигнала, чтобы получить максимальный эффект. Если сигнал длится 10 сек, то полосу надо делать около 0,1 гц, а это и может быть технически трудно, так как я понял, что ус-во должно быть простым и компактным. По поводу институтов, в которых сидят. Я тоже много лет сидел в институтах, занимался обработкой сигналов, в основном это были m-последовательности, гиперболические ЧМ и прочие вещи, которые принимаются на корреляторы. Но задача топикстартера не кажется столь экзотической, мы же не знаем, насколько у него сигнал под шумами, он только говорит, что под шумами, и не знаем, какие шумы, линейные или нет, аддитивные или мультикативные, поэтому я и предлагаю робастную, т.е. наиболее дубовую и простую схему, котрую легко проверить сначала моделированием, а потом на практике.
Частотная характеристика не потеряна, 2кгц останутся в спектре после детектора....
После АМ детектора не останется никакой частотной характеристики.
Робастный принцип может быть применим, с этим никто не спорит, но сначала надо смоделировать все.
А чтобы смоделировать, и правильно, надо понять с каким сигналом приходится иметь дело. Плюс,
шумовые характеристики самого тракта знать неплохо. Но ТС пока молчит.
.... Но ширину полосы надо согласовать с длиной сигнала, чтобы получить максимальный эффект.
Если сигнал длится 10 сек, то полосу надо делать около 0,1 гц, а это и может быть технически трудно ....
А вот это самый сложный момент, так как применяется скользящее окно или даже окна. Не такая простая задача.
PS. И не забываем о том, что ТС хочет использовать именно RSSI. И какие там к черту окна? И полоса? Там совсем иной
принцип...
Nick UA3TW
22.05.2013, 14:32
Фильтр, кстати, здесь наверное проще всего реализовать в виде синхронного детектора на частоту 2кгц. Но если появятся биения, понадобятся квадратуры, а это уже схема великовата.
Меня иногда удивляет безграмотность "радиоастрономов". Давайте рассуждать просто. Возьмем самый примитивный детекторный приемник. Но без входного преселектора. И что там можно выделить кроме каши в мозгах? Каким квадратичным детектором? Ну почитайте хоть Полякова на сон грядущий что-ли.
Добавлено через 8 минут(ы):
Меня иногда удивляет безграмотность "радиоастрономов". Давайте рассуждать просто. Возьмем самый примитивный детекторный приемник. Но без входного преселектора. И что там можно выделить кроме каши в мозгах? Каким квадратичным детектором? Ну почитайте хоть Полякова на сон грядущий что-ли.
2кгц останутся в спектре после детектора, если он ее не загробит своей инерцией
При одном простом условии что сигнал должен превышать шум на пороговую величину дктектора.
Меня иногда удивляет безграмотность "радиоастрономов". Давайте рассуждать просто. Возьмем самый примитивный детекторный приемник. Но без входного преселектора. И что там можно выделить кроме каши в мозгах? Каким квадратичным детектором? Ну почитайте хоть Полякова на сон грядущий что-ли.
2кгц останутся в спектре после детектора, если он ее не загробит своей инерцией
При одном простом условии что сигнал должен превышать шум на пороговую величину дктектора.
Фильтр на 7.5 кгц вместо 200кгц для начала поставьте и посмотрите.
Условие задачи- полоса пропускания ФОС 200кГц. Несущая неизвестна но я условно взял 10МГц.
Nick UA3TW
22.05.2013, 16:25
Попробую так. Есть сигнал с и есть шум ш. Есть их сумма с+ш. Мощность сигнала пропорциональна с в квадрате, мощность шума пропорциональна ш в квадрате. Сигнал и шум не зависимы. Поэтому мощность их суммы равна сумме их мощностей. Если сигнал появляется и исчезает с частотой 2кгц, то мощность суммы то равна мощности шума, то равна мощности шума плюс мощность сигнала. Если есть прибор, измеряющий мощность, а это квадратичный детектор, то в его выходном спектре будет присутствовать частота 2кгц.
А мне, гораздо интереснее что покажет спектроанализатор, после АМ детектора с фильтром, частота среза которого равна 200 кгц. Возможно ли в принципе вытянуть что то, находящееся ниже уровня мощности шумов во всей полосе, после такого детектора...
Задача достаточно тривиальная. Если взять например гармонический сигнал и продетектировать то увидим что появилась постоянная составляющая + куча нечетных гармоник. Если после детектора поставить например фнч то огибающая спектра будет совпадать с ачх фильтра.
Добавлено через 8 минут(ы):
Если есть прибор, измеряющий мощность, а это квадратичный детектор, то в его выходном спектре будет присутствовать частота 2кгц.
По подобной методике мы измеряем отношение сигнал шум приемников вольтметром В7-38. Но при чем здесь тема "Вытащить сигнал из под шума",
По подобной методике мы измеряем отношение сигнал шум приемников вольтметром В7-38. Но при чем здесь тема "Вытащить сигнал из под шума",
... Абсолютно не причем, как правильно замечено. Причем, в посте выше, коллега не учитывает, что и сам сигнал может быть
уже замешан в шуме. Речь, ведь, может идти не о "чистом" сигнале, который где-то под шумом, а о сигнале, который многократно
претерпел свои изменения в гетерогенной среде. И с чем тогда надо работать? Переотражения сигнала и потери сигнала на
распространении (по расстоянию) учитываются или нет? Тоже, ведь, важный фактор.
Nick UA3TW
22.05.2013, 16:56
Пока что я речь веду именно о чистом сигнале где-то под шумом. Зачем заранее придумывать экзотику, может, ее здесь нет. Надо разобраться хотя бы с простейшим классическим случаем. Так будет, по вашему, частота 2кгц в спектре после квадратичного детектора, или нет. Сигнал/шум может быть любой, хоть 1/100.
Пока что я речь веду именно о чистом сигнале где-то под шумом. Зачем заранее придумывать экзотику .... Так будет, по вашему, частота 2кгц в спектре после квадратичного детектора, или нет.
Экзотики может и не быть. Но если речь идет о канале связи (не по проводам!), то в любом случае, уже не будет никакого "чистого"
сигнала. Частота 2 кГц может быть в спектре, а может и не быть. Все зависит от полосы сигнала, сначала. Из теории известно, что
любой детектор для малых сигналов становится квадратичным. При этом коэффициент усиления такого детектора снижается
пропорционально уровню сигнала. Теперь вспомним, что сигнал у нас под шумом. И что будет на выходе такого квадратичного
детектора? Можете сказать? Кроме того, будeт также присутствовать коэффициент нелинейных искажений самого детектора. С
нелинейными искажениями можно смириться, если средний коэффициент модуляции равен 0.3 (30%), при среднем коэффициенте
нелин. искажений 2.5. Но у нас не совсем такой случай. У нас полезный сигнал уже априори внутри шума и его уровень может
быть в несколько раз ниже уровня шума.
У меня книга И.С. Гоноровский «Радиотехнические цепи и сигналы» Издание 3 М.СВ 1977г. в фиолетовой обложке. Слышал, что есть в зеленой. Может быть МЫ читаем разные книги?
Nick UA3TW
22.05.2013, 18:07
Гоноровский в данном случае не при чем, в нем нет модуляционного метода. Нам его читали в универе в курсе радиоизмерений.
Взял шум n и сигнал в виде синусоидальной несущей частотой f, модулированной по амплитуде 100 процентов глубиной синусоидальным сигналом частотой F. Суммарный шум плюс сигнал записывается так: n+(sinF+1)*sinf Ясна структура этого сигнала, это шум, плюс несущая sinf с двумя боковыми 1/2cos(F-f) -1/2*cos(F+f). Затем возвел эту сумму в квадрат и сделал нудные преобразования по формулам тригонометрии, и получил в результате, что один из членов результирующей суммы sinF. Значит в спектре оно есть, независимо ни от чего.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot