Demodulazione fase-quadratura

[baudy]

Ciao ragazzi,
avrei bisogno di nuovo del vostro aiuto poiché ho bisogno di modellare in matlab un ricevitore tipo fase quadratura però ho bisogno di capire alcune cose in merito a dei problemi che ho riscontrato.
In pratica io genero la mia trama ideale, la sporco con del rumore e dei filtraggi e vorrei generare le componenti fase e quadratura per poi estrarre l'inviluppo dalla somma dei quadrati.
Quello che succede però è che il sistema risponde come si deve esclusivamente se la frequenza portante del mio segnale è esattamente a 100 MHz e le compopnenti sin e cos del demodulatore sono esattamente a 100 MHz.
In pratica se io introduco una tolleranza in frequenze (1 MHz) rispetto al valore centrale e lascio inalterata a 100 MHz quella di ricezione le trame (inviate alla stessa potenza) mi sono restituite a valle con potenze diverse.
Se introduco una tolleranza di 50 kHz sulle componenti sin e cos invece in ricezione mi viene tutto sballato.
Io penso che il primo problema sia dovuto al fatto che essendo le frequenze non uguali ci può stare che a seconda della differenza di frequenza tra le trame queste vengano ricevute ed elaborate in modo diverso, ma quello che non mi torna è: se con la tolleranza in frequenza di 1 MHz rispetto a 100 MHz in trasmissione e frequenza di sin e cos fissate a 100 MHz il processo ha un suo funzionamento logico, quando invece introduco una tolleranza minima di 50 kHz anche in ricezione il tutto viene completamente sballato?
Spero possiate aiutarmi.

[boiler]

Non ho capito molto quale sia il tuo problema. Fai per piacere uno schema a blocchi con indicate le frequenze nominali e gli "errori".

Boiler

[baudy]

Prima di fare uno schema provo a dirtela così: io ho modellato un ricevitore semplicemente come due linee di moltiplicazione per sin e cos a 100 MHz e calcolo del modulo a valle della somma delle due linee. In pratica ho realizzato il classico schema ideale di ricezione fase quadratura. Il mio problema è che no so come è atto un ricevitore reale di questo tipo, perché se io fisso la frequenza di portante in TX a 100 MHz in simulazione tutto funziona correttamente, ma se introduco le tolleranze (100 MHz +/- MHz in TX e 100 MHz +/- 50 kHz in RX) ovviamente non funziona niente. In pratica mi occorre sapere come realizzare un modello che sia il più reale possibile di questo tipo di ricevitore codì da poter introdurre anche le tolleranze in frequenza. ES. on so se ci sia bisogno di un PLL o qualcosa del genere ...

[dimaios]

Prima di fare uno schema provo a dirtela così: io ho modellato un ricevitore semplicemente come due linee di moltiplicazione per sin e cos a 100 MHz e calcolo del modulo a valle della somma delle due linee. In pratica ho realizzato il classico schema ideale di ricezione fase quadratura.

Da come l'hai descritto direi proprio di no ... manca il filtro passa basso a valle del moltiplicatore.

[baudy]

Ciao Dimaios, io metterei anche lo schema ma ho bisogno del programma che mi avevate consigliato la volta scorsa che però devo reistallare.
in relatà quello che ho fatto è questo:
1) generazione segnale ideale (TX)
2) modello di ricevitore RF (amplificazione, filtro passa banda, inserzione rumore)
3) moltiplicazione per sin e cos a 100 MHz
4) su ogni ramo: filtraggio passa basso e campionamento/quantizzazione
5) calcolo inviluppo come radice della somma dei quadrati

Però il problema è che finché metto le portanti sia in 1 che in 3 a 100 MHz funziona tutto, mentre:
- se inserisco una frequenza random di tolleranza di 1 MHz in 1 e lascio invariata a 100 MHz quella in 3 le trame - sono ricostruite a potenza diversa tra loro (N.B trame trasmesse alla stessa potenza)
- se poi introduco una tolleranza di 50 kHz sulle portanti in 3 allora proprio sballa tutto

Per quello dico se nei ricevitori reali non ci sia bisogno di un PLL o qualcosa del genere per il recupero di fase

[boiler]

Ciao Dimaios, io metterei anche lo schema ma ho bisogno del programma che mi avevate consigliato la volta scorsa che però devo reistallare.

Sulla pagina da cui lo scarichi puoi anche usarlo online, come applet.
Se ti si chiede uno schema è per aiutarti. Senza capire di preciso cosa fai non ti si può aiutare. Ed è in seguito piú semplice se si ha uno schema in cui i segnali hanno un nome e ci si può riferire a questi nomi.

Ad ogni modo...

- se inserisco una frequenza random di tolleranza di 1 MHz in 1 e lascio invariata a 100 MHz quella in 3 le trame - sono ricostruite a potenza diversa tra loro (N.B trame trasmesse alla stessa potenza)
- se poi introduco una tolleranza di 50 kHz sulle portanti in 3 allora proprio sballa tutto

Non mi stupisce... la moltiplicazione è un mixer. Cosa hai all'uscita di un mixer?
Se non sai rispondere a memoria, cerca le formule di Werner e cerca di capire cosa succede quando misceli due segnali, dapprima di frequenza uguale e poi di frequenza diversa.

Boiler

[baudy]

Ciao Boiler, ho capito quello che intendi però io non so se la struttura di un ricevitore reale fase-quadratura comprenda un recupero di fase o altri elementi che non siano quelli descritti sopra, ovvero il semplicebattimento con delle portanti sin e cos.
Nel senso tu comemodelleresti un ricevitore fase quadratura il più realistico possibile?

[jordan20]

http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/p95/ARTICLES/RPQ/RPQ02.PDF

[boiler]

Io ho sviluppato un ricevitore del genere ed è decisamente realistico, dato che ne vendiamo parecchie centinaia ogni anno Ma ho imbrogliato
Emettitore e ricevitore sono nello stesso apparecchio, quindi la frequenza di riferimento è una e precisamente la stessa.

Per applicazioni come quelle che dici tu, non ho esperienze dirette, ma in effetti si cerca di sincronizzare l'oscillatore locale con il segnale ricevuto.
Googola "costas loop".

Ciao Boiler

[jordan20]

Googola "costas loop"

Yes E a tal proposito consiglio questa ottima lettura:

0102Feigin20.pdf

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