frogstail: Эмблема U-124 c http://uboat.net (Default)


Собственно, что обитает внутри BBFRAME стандарта DVB-S2 под видом Generic Stream:

  • ETSI GSE (который стандарт ETSI TS 102 606, но в дикой природе его никто не видел);

  • нечто похожее на ETSI GSE (но контрольная сумма пакета, несмотря на то, что в стандарте ясно описано, как её вычислять, вычисляется не так);

  • iDirect LEGS (как GSE, но всё сделано чуть иначе, разработчики знатно упоролись — чего стоит, например, алгоритм нумерации фрагментированных пакетов);

  • Newtec XPE (это ULE/GULE RFC4326 плюс дополнительный заголовок BBFRAME);

  • вроде бы Comtech enhanced GSE (эти умудрились выкинуть BBHEADER (!!!) и придумали хитрую систему повторного использования меток);

  • монопотоки (нет никакой инкапсуляции, всё поле данных BBFRAME занимает поток HDLC).

  • ...

frogstail: Эмблема U-124 c http://uboat.net (Default)
Скремблер Fairchild потихоньку открывает свои тайны.

Поскольку период скремблера не является степенью двойки минус один, скремблер содержит какой-то нелинейный компонент. Какой?

Любой мультипликативный скремблер кроме сдвигового регистра с обратной связью имеет так называемый adverse state detector (ASD), или схему защиты от зануления. Счётчик прибавляется, когда полином обратной связи ASD даёт ноль. Счётчик сбрасывается в ноль в противном случае. Когда счётчик достигает оговоренной величины, к результату обратной связи основного регистра прибавляется 1 mod 2.

По стандарту V.35, счётчик должен считать до 31. Если предел счётчика для скремблера V.35 сделать равным единице, получится нечто похожее на результат работы Fairchild. Для потока, скремблированного Fairchild, к сожалению, результат дескремблирования содержит шумы и искажения. Но энтропия этого результата — самая низкая из всех возможных вариантов.

Будем искать дальше...
frogstail: Эмблема U-124 c http://uboat.net (Default)
Для генерации белого гауссовского шума можно воспользоваться предельной теоремой или формулой Кнута.

Вопрос, как масштабировать полученные отсчёты из диапазона [0; 1] в значения шума, соответсвующего, например 6 дБ в полосе сигнала, если сигнал шириной 1 МГц оцифрован в полосе 4 МГц.

Вот формула для вычисления масштабирующего коэффициента для модуляции PSK/QAM:

            ______________
           /      B
σ = R • | /---------------     ,
        |/ 2 • 10(Es_N0/10)








где R — средний радиус сигнального созвездия, B — полоса сигнала (1 для сигнального созвездия без модуляции, 2 для удвоенной символьной, 4 для учетверённой и т.п.), Es_N0 — значение С/Ш в дБ.
frogstail: Эмблема U-124 c http://uboat.net (Default)
начало

Oh my god, they killed Kenny!


Вот как выглядит спектр:



Более подробно:



Узкополосные сигналы вблизи. По оси ординат — дБ.



Наивный подход, когда данные сканируются, например, слева-направо, отмечаются точки, в которых уровень сигнала начинает превышать некий порог, и точки, в которых этот уровень станет ниже порога (соответственно, начало и конец сигнала), здесь не работает.

К счастью, некто Джон Кенни (Canny) изобрёл алгоритм выделения границ на изображении. Выглядит описание алгоритма, на мой взгляд, жутковато.

По сути же, предлагается усреднить некоторым образом точки изображения (например, каждую точку представить как среднее от N соседей) и вычислять разницу между текущей и предыдущей точками усреднённого изображения. Тогда в случае отсутствия сигнала будем иметь прямую линию. Начало сигнала (уровень возрастает) даст нам всплеск вверх, плавно затухающий по мере того, как мы начинаем двигаться по вершине сигнала. Конец сигнала даст, соответственно, всплеск вниз.

Такая дифференциальная характеристика позволяет уверенно маркировать начало и конец сигналов:



Зелёная линия на рисунке показывает дифференциалы слева-направо, фиолетовая — справа-налево. Прямоугольники маркируют границы сигналов.

Чем шире сигнал, тем больше надо усреднять. Удобно, например, вычислять коэффициент усреднения по степеням двойки.

продолжение следует...
frogstail: Эмблема U-124 c http://uboat.net (Default)
Great fleas have little fleas upon their backs to bite 'em,
And little fleas have lesser fleas, and so ad infinitum.
And the great fleas themselves, in turn, have greater fleas to go on,
While these again have greater still, and greater still, and so on.


Задача автоматического поиска границ сигналов на амплитудном спектре относится к задачам анализа изображений. В данном случае изображение одномерное: каждая точка представляет собой уровень сигнала на соответствующей частоте.

Будем рассматривать в качестве сигнала фазоманипулированный сигнал. Спектр такого сигнала представляет собой трапецию, угол наклона боковых сторон которой зависит от коэффициента скругления (roll-off factor) модулятора. Условно говоря, нижнее основание трапеции шире верхнего на величину этого коэффициента. Классические стандарты Intelsat задавали коэффициент скругления 0,35. Успехи современной цифровой техники позволяют передавать сигналы с коэффициентом скругления до 0,01.

Стандартный связной спутник вещает в одном или нескольких диапазонах: C, Ku. В полосе 1,2 ГГц, согласно частотному плану, выделяются стволы (транспондеры) по 72 или 36 МГц. В этих стволах передаются сигналы.

То, что содержится на реальном спектре, лучше всего описывается эпиграфом. Кроме сигналов (great fleas), на спектра присутствуют шумы (little fleas). Сами сигналы могут находится на подставках (коэффициент усиления отдельных стволов больше среднего — greater fleas). Кроме того, если спектр считает сам приёмник, возможны артефакты из-за округления коэффициентов при выполнении БПФ.

Усреднение при вычислении спектра до некоторой степени позволяет улучшить ситуацию с шумами (при усреднении в N раз С/Ш улучшается в sqrt N) и сгладить сигналы. Это не спасает от «волосатых» сигналов — состоящих из регулярно повторяющихся фрагментов (например, был выключен скремблер или передаётся фрейм-заполнитель). Спектр такого сигнала содержит шумоподобные компоненты.

Интерес представляют сигналы от 10 кГц до 70 МГц шириной и соотношением С+Ш/Ш (высота трапеции сигнала на спектре) от 4 дБ.


продолжение

Profile

frogstail: Эмблема U-124 c http://uboat.net (Default)
frogstail

July 2017

S M T W T F S
      1
2345678
91011121314 15
16171819202122
23242526272829
3031     

Syndicate

RSS Atom

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jul. 24th, 2017 06:46 pm
Powered by Dreamwidth Studios