OFDM

Ciao,

due domande riguardo l'OFDM:

1) è in uso l'accortezza di spegnere le portanti più esterne del gruppo di frequenze ortogonali considerato. Per quale motivo si fa ciò? Unicamente per rendere più agevole il progetto del filtro e rimanere comodamente dentro la maschera di emissione o c'è altro?

2) Nel caso del DVB-T il sincronismo di portante è garantito dai segnali GPS: ma il decoder (intendo fisicamente lo scatolotto che compriamo nei negozi) da dove ricevere il segnale GPS? Sicuramente non dall'antenna TV dal momento che le frequenze in gioco sono molto differenti e normalmente gli impianti hanno filtri anche selettivi. Quindi avranno un ricevitore GPS direttamente nel decoder stesso? Ma a questo punto se lo metto in cantina ( = luogo schermato da RF) mi perde il sincronismo?!?

Ciao e grazie, Marco / iw2nzm

Reply to
Marco Trapanese
Loading thread data ...

non so come funzioni questo standard di modulazione , pero nei ricevitori dvb sia che siano terrestri sia che siano satellitari non c'e nessun gps , e poi perche dovrebbe esserci ? a cosa puo servire un gps in un ricevitore digitale dvb ?

Reply to
kfm

kfm ha scritto:

a garantire il recupero di portante. il gps contiene un riferimento preciso in frequenza e fase che viene usato per ricostruire esattamente la portante, anzi le portanti dell'OFDM. almeno così mi hanno spiegato a lezione.

da quello che sai tu come avviene il sincronismo di portante?

ciao, Marco / iw2nzm

Reply to
Marco Trapanese

"Marco Trapanese" ha scritto nel messaggio news:5_Vle.121814$ snipped-for-privacy@twister2.libero.it...

Come mai ti interessa l'OFDM e il DVB? Per studio o lavoro?

Boh! Sinceramente non avevo mai sentito parlare di questo metodo di "spegnere" le portanti più esterne. Secondo te quando si dovrebbe fare ciò? Che senso ha? Nel DVB-T esistono due modalità: una 2000 portanti circa, l'altra a 8000 portanti circa. Lo standard descrive esattamente il gruppo delle portanti da usare e non mi risulta che parli di "spegnimento" di portanti esterne.

Innanzitutto, ti posso garantire che il decoder non ha alcun ricevitore GPS e, visto che funziona, non ne ha neanche bisogno. D'altra parte, in trasmissione, il segnale GPS viene usato solo in casi molto particolari e cioè in modalità SFN (Single Frequency Network). In questo caso, più trasmettitori trasmettono sulla stessa frequenza di canale. In analogico ciò sarebbe impossibile poiché ci sarebbero delle interferenze distruttive con molta probabilità. Con il digitale si possono utilizzare dei "trucchetti" (tra cui l'intervallo di guardia sufficientemente lungo e il sincronismo con il GPS) per evitare l'interferenza distruttiva. Tieni presente che nell'SFN ogni trasmettitore deve trasmettere lo stesso bit nello STESSO istante di tempo. E questo viene fatto proprio grazie ad un aggancio con un segnale GPS presente ovunque.

Non capisco perchè parli di GPS e di "sincronismo di portante". Che cosa intendi?

Reply to
pozz

pozz ha scritto:

per studio. fa parte del corso Metodi e circuiti per le trasmissioni numeriche.

anche il prof. non ha una motivazione certa (anche se lui è sicuro che vengano spente) ma una plausibile potrebbe essere quella di poter progettare un filtro meno ripido all'estremità della banda assegnata per restare dentro la maschera di emissione. Se spegni le portanti esterne avrai un po' più di spazio e quindi il filtro risulta più dolce.

una cosa del genere:

.|||||. .|||||. .|||||.

dove ho rappresentato 3 bande assegnate a modulazioni OFDM a 7 portanti. con il '.' indico la portante spenta.

infatti. il prof. ci ha parlato di questa cosa e diceva che nel caso del DVB-T si può pensare di realizzare un unico trasmettitore che può essere configurato a seconda della modalità usata, spegnendo appunto le frequenze non usate (in quella a 2000 portanti, che immagino saranno 2048). Nel caso più generale (quindi non solo DVB-T) sostiene quanto detto prima, ovvero la disattivazione delle portanti esterne. boh?!

ecco... il prof. dice esattamente il contrario: cioè che il DVB-T ha un ricevitore GPS. :o)

intendo dire che al ricevitore arriva lo spettro OFDM composto da n sottoportanti ortogonali ognuna delle quali viene modulata con i dati di origine.

per recuperare quei dati occorre anzitutto eseguire la FFT in modo da suddividere nuovamente il pacchetto di dati in n canali e poi demodulare ogni singolo canale. normalmente la demodulazione avviene in modo coerente (IQ) e se si ha del jitter di frequenza o fase nella ricostruzione delle singole sottoportanti si ha interferenza inter-carrier o in altre parole viene meno l'ortogonalità tra le stesse. il prof. ha spiegato che nel caso speficico del DVB-T dove il canale di trasmissione può essere brutto e il segnale può giungere a destinazione con fading, cammini multipli, ecc... si è preferito quindi usare un clock assoluto per generare in fase di trasmissione e in ricezione le frequenze delle portanti (in alternativa ai metodi di recupero di portante con anello ad aggancio di fase). Questo clock assoluto viene prelevato appunto dal gps, che se ricordo bene fornisce un tono a 10 MHz.

questo è quello che ci hanno spiegato. ti risulta?

Marco / iw2nzm

Reply to
Marco Trapanese

"Marco Trapanese" ha scritto nel messaggio news:qphme.32331$ snipped-for-privacy@twister1.libero.it...

In quale uni e chi è il prof?

Ma è un'assurdità. Se lo standard prevede, diciamo, 2000 portanti esatte, ha bisogno di 2000 portanti. Certo è che, se qualcuna viene a mancare (le esterne o anche quelle interne) per problemi di fading oppure se la "spegni" tu volontariamente in trasmissione, grazie alla ridondanza inserita nello stream digitale, probabilmente si riesce comunque a demodulare senza gravi perdite. Ma sarebbe semplicemente ridicolo! Trasmetti un segnale fuori norma sin dall'inizio che, invece di coprirti 100km di raggio, te ne copre solo 80km (ovvio che l'assenza delle portanti prima o poi si fa sentire). E questo perché? Per non usare filtri decenti? Tra l'altro, in commercio, esistono già dei filtri per applicazioni DVB-T. Ovvio che costano di più.

Forse il tuo discorso potrebbe valere se hai un trasmettitore analogico e vuoi riutilizzarlo per il digitale. Cambi il modulatore e basta e non vuoi spendere soldi per il nuovo filtro di canale (il filtro di canale per l'analogico non va più bene per il digitale). In questo caso puoi pure inventarti di spegnere le portanti esterne per evitare che il segnale che spari in aria sia fuori norma. Ma, sinceramente, se puoi permetterti un modulatore DVB-T che ha questa flessibilità, puoi anche permetterti il filtro di canale decente. E questo ha solo vantaggi: puoi coprire zone più grandi.

Se stai parlando di OFDM in generale e non DVB-T, bisognerebbe vedere caso per caso.

portanti

esterne.

2048).

Che io sappia, in Italia è obbligatorio utilizzare la modalità 8k che corrisponde ad un certo numero di portanti ben preciso. Non puoi spegnere delle portanti a caso. Inoltre, la modalità 2k non si ottiene dalla 8k semplicemente spegnendo alcune portanti!!! E non credo che nella modalità 2k siano 2048 portanti.

Sinceramente non so... nel caso generale di modulazione OFDM puoi fare quello che vuoi. Bisogna vedere se devi rispettare degli standard o meno. Se ti inventi la modulazione fatta in casa puoi anche non utilizzare i filtri.

Attenzione, la frase "il DVB-T ha un ricevitore GPS" è ambigua. Io sarei più preciso:

  1. il set-top-box (ricevitore consumer) non ha un ricevutore GPS
  2. il trasmettitore DVB-T non ha un ricevitore GPS in modalità MFN
  3. il trasmettitore DVB-T ha un ricevitore GPS in modalità SFN Forse il tuo prof. si riferisce a quest'ultima situazione parlando di trasmettitori e non di ricevitori.

possono

distruttiva.

stesso

Sinceramente non sono un esperto, ma non mi risulta proprio. Ti ripeto che il GPS viene usato sul trasmettitore SOLO nel caso di rete SFN per sincronizzare la trasmissione dei vari trasmettitori che utilizzano la stessa frequenza: se non fossero sincronizzati, ci sarebbe interferenza distruttiva e l'SFN non si potrebbe fare. Avendo UN SOLO trasmettitore che copre una certa zona, non ha senso usare il GPS!!

Sinceramente non so come si risolve il problema del "sincronismo delle portanti" di cui parli. Io penso che, poiché i dati digitali vengono "spalmati" su n portanti (dove n è un numero grande), anche se qualche portante viene meno per fading o cammini multipli, non pesa molto in fase di ricezione poiché c'è una certa ridondanza che permette di correggere molti errori.

Reply to
pozz

Un bel giorno pozz digitò:

Probabilmente la coerenza la ottieni con un loop che varia la frequenza o la fase del segnale di demodulazione finché non è in fase con il tuo segnale in ingresso.

Mi sembra una cosa alquanto improbabile. Lo stesso GPS (che soffre degli stessi problemi di fading, diffrazioni ecc.. del DVB, anzi di più) funziona nel modo che ti ho detto più sopra. il clock di un ricevitore GPS in genere non è sincronizzato con quello dei satelliti (anche perché usare un oscillatore campione al cesio per ogni ricevitore GPS sarebbe vagamente costoso ;)), invece c'è un loop che varia la fase della portante e del segnale di correlazione finché non si ottiene un buon aggancio del satellite. Perché quindi usare un metodo indiretto quando lo puoi fare direttamente con il segnale DVB?

--
asd
Reply to
dalai lamah

pozz ha scritto:

polimi, prof. Spalvieri

domanda: ma per sfruttare appieno la FFT non si dovrebbe ragionare in termini di 2^n ?

non ti seguo: perchè il numero delle portanti è legato all'area di copertura? Dal momento che sono ortogonali ogni portante "viaggia" per i fatti suoi, per cui aumentare il numero delle portanti dovrebbe consentire solamente di trasmettere a un bit-rate complessivo maggiore (o alternativamente, a parità di larghezza di banda rendere il più possibile piatta la risposta del canale per la portante considerata).

come scritto nel primo post, il discorso delle portanti spente è in effetti riferito al caso generale di OFDM, anche se - diceva - che pure nel DVB-T sembra che usino questo sistema per commutare tra le due modalità a 8k e 2k.

Non vorrei però avere capito male io, sono sicuro invece del discorso generale.

come sopra, che senso avrebbe progettare un modulatore/demodulatore OFDM senza sfruttare l'FFT e IFFT a 2^n? o forse è proprio questo il punto: lo standard non prevede 2^n portanti per cui si progetta a 2^n e si spengono quelle che non servono... ok, ci ho provato... ;-)

non vorrei insistere - a capire male si fa sempre a tempo - ma alla mia personale domanda ha confermato a lezione il contrario del punto 1. vedrò di riparlarne e capire bene cosa intendeva.

non abbiamo parlato del single frequency network, ma ad ogni modo si riferiva al ricevitore lato utente.

ok, approfitto ancora della tua pazienza per cercare di capirne di più.

supponiamo che non operiamo in SFN, quindi abbiamo un solo tx che copre una certa area.

  1. su ogni singola portante come vengono modulati i dati? QAM, PSK? qualunque sistema usi sei d'accordo che si tratta di una modulazione I e Q? o se preferisci di modulazione in quadratura (sinusoidi complesse)

lato ricevitore: facciamo una bella FFT e recuperiamo i coefficienti (complessi) di ogni singola portante. eventualmente equalizziamo il canale o moltiplichiamo per l'inverso della funzione di trasferimento del canale per quella frequenza. ora vogliamo estrarre i bit dello stream di ogni portante prima di ricomporre lo stream completo.

  1. come faresti? dovremo eseguire una demodulazione coerente I e Q, sei d'accordo? bene, ma nel caso dell'OFDM se la frequenza generata dall'oscillatore locale non è perfettamente agganciata a quella in arrivo (jitter) si ha uno slittamento della portante stessa con conseguente perdita dell'ortogonalità e quindi interferenza tra le portanti con peggioramento delle prestazioni del ricevitore.

Ho scritto cose sensate? :)

Grazie ancora Marco / iw2nzm

Reply to
Marco Trapanese

Non ho mai studiato il DVB... ma da quello che ricordo del DAB (che utilizza cmq una modulazione OFDM) la sincronizzazione in ricezione avviene tramite il null symbol e phase refernce.

"Each frame starts with a null symbol, during which no signal is transmitted, followed by a phase reference symbol and data symbols. The number of symbols, S, depends on the transmission mode. The null symbol is used for detecting the beginning of a frame and for measuring the noise and any interference that may occur in the channel. The phase reference symbol, which has fixed magnitudes and known phases on each subcarrier, permits the receiver to have a snapshot of the channel impulse response to make precise frequency synchronization adjustments. In addition, it provides a phase reference to demodulate the first data symbol of each frame."

"ADVANCED DEMODULATION TECHNIQUE FOR COFDM IN FAST FADING CHANNELS L. Thibault1, D. Taylor2, L. Zhang1, J.-Y. Chouinard3 and R. Boudreau1

1Communications Research Centre, Canada; 2Cogency Semiconductor Inc., Canada; 3Université Laval, Canada"

Credo che anche nel DVB avvenga qualcosa di simile... Se scopri qualcosa di certo illumina anche noi... Ciao Gabriele

--
Posted via Mailgate.ORG Server - http://www.Mailgate.ORG
Reply to
Gigacorporation

"Marco Trapanese" ha scritto nel messaggio news:Giome.32892$ snipped-for-privacy@twister1.libero.it...

esatte,

Purtroppo a questa domanda non so risponderti ma sono sicuro che il numero delle portanti sia nella modalità 2k che 8k non è una potenza del 2, anzi, mi sembra di ricordare che sono pure dispari!!! E' la prima cosa che mi è venuta in mente ma non mi sono dato risposta, sorry.

sentire).

Aspetta, le portanti non sono per niente indipendenti. O meglio, lo sono da un punto di vista della trasmissione in aria: se trasmetti dei bit su una portante questi verranno ricevuti dall'altra parte. A livello di "banda base", però, il bitstream viene distribuito, con appositi algoritmi, su TUTTE le portanti. Questo vuol dire che, se una portante viene a mancare, mancano delle informazioni utili alla ricezione per ricostruire il bitstream. Normalmente, però, si aggiunge della ridondanza in modo tale che, pur avendo attenuazione su qualche portante, si riesce comunque a ricostruire il bitstream con le altre portanti. Supponi di avere una catena di trasmissione IDEALE dove l'uscita del trasmettitore viene posta in ingresso al ricevitore. Supponi senza rumore, quindi con un segnale PULITO. Bene, il demodulatore ricostruirà PERFETTAMENTE il bitstream. Cosa succede se "spegni" una o due portanti? Il segnale sarà ancora pulito ma il demodulatore riuscirà a ricostruire il segnale semplicemente sfruttanto la ridondanza e la codifica di canale. Se ora inizi a metterci del rumore a monte del ricevitore, cosa succede? Nel caso di TUTTE le portanti presenti, riuscirai a demodulare correttamente per un certo S/N. Se spegni qualche portante, riuscirai a demodulare correttamente per un S/N sicuramente maggiore (rumore minore). In soldoni, questo vuol dire che potrai coprire una zona minore. Spero di essere stato chiaro...

Boh! A me pare strano.

Come già detto, sinceramente non so perché non sono una potenza del 2. Ci sarà qualche trucchetto che non conosciamo.

Su questo sono sicuro... nessun GPS nel set-top-box. Mi gioco anche gli attributi :)

Ha cannato di grosso.

usare

Spero di poterti essere utile...

Dipende anche qui dallo standard. Nel DVB-T mi sembra di ricordare che si possono usare sia QPSK, sia 16-QAM sia 64-QAM. Naturalmente al variare delle modulazioni, avrai un maggior bitrate in canale ma una minore protezione del segnale da interferenze, cammini multipli e blah blah blah.

Yes.

Non sono un esperto di modulazioni ma penso che lo stesso discorso si possa fare anche per una singola portante modulata QPSK (quattro punti nella costellazione). In ricezione hai bisogno comunque di fare una demodulazione coerente e come la fai? Mica ti prendi il riferimento assoluto del GPS. Si utilizzando degli anelli ad aggancio di fase complessi (c'è un tizio che ha inventato qualcosa e che ha proprio dato un nome al loop ma non ricordo il nome... dovrebbe essere il loop di Costas) che, in base al segnale ricevuto, SENZA avere un riferimento di portante, riescono a ricavarselo in loco dal segnale stesso modulato. Ovvio che ci sarà un tempo iniziale di sincronizzazione e ovviamente molto dipende dalla qualità del segnale ricevuto. Sotto una certa soglia, non si riuscirà ad agganciarsi e a demodulare. Lo stesso discorso, penso, si può fare anche sulle n portanti della OFDM anche se non mi è chiaro dove si inserisce esattamente la FFT e la IFFT.

Reply to
pozz

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.