कम आवृत्तियों पर पानी के नीचे ध्वनिक संचार के लिए उपयोग करने के लिए सर्वोत्तम मॉड्यूलेशन पर क्या विचार हैं?

Question

मैं कम आवृत्ति के पानी के नीचे संचार के लिए उपयोग करने के लिए सबसे अच्छा मॉडुलन प्रकार क्या होगा, इस पर सामान्य विचारों के लिए डीएसपी हाइवम पिंग करना चाहता था। मैंने इस परियोजना को चुना है क्योंकि मैं इससे बहुत कुछ सीख सकता हूं।

कुछ संदर्भ:

• कम आवृत्ति के रूप में <500 हर्ट्ज (दोनों वाहक और स्पष्ट रूप से डेटा के लिए)
• BPS का कहना है, 200 हर्ट्ज अच्छा होगा।
• निश्चित रूप से बहुपथ होगा।
• मूल आवृत्ति के लगभग 0.3% के अधिकतम कारक द्वारा डॉपलर के कारण आवृत्तियों को चूना जा सकता है।

मैंने अब तक क्या पाया है:

• मैं OFDM के बारे में सोच रहा था, लेकिन मुझे पता चला है कि जबकि चैनल का अनुमान बहुत आसान है, यह डॉपलर प्रभावों के प्रति अधिक संवेदनशील है।
• मैं चिरप मॉड्यूलेशन के बारे में भी सोच रहा था, क्या कभी किसी ने ऐसा कुछ किया है?

आपके क्या विचार हैं?

संपादित करें: मैंने जो कुछ भी माना है उसमें से कुछ को 'सबसे खराब स्थिति' के परिदृश्यों से जोड़ा है (बहुपथ चैनल, एक बीपीएस = 200 हर्ट्ज के लिए)। चैनल समय डोमेन में बिट्स की संख्या के संदर्भ में है ताकि आप अधिक आसानी से देख सकें कि अगले प्रतिबिंब के आने से पहले कितने बिट्स गुजरते हैं।

केस 1: केस 2: केस 3: केस 4:

टिप्पणियाँ:

• जैसा कि हम देख सकते हैं, मेरे पास लगभग हमेशा लगभग समान परिमाण का एक दूसरा मार्ग है, लेकिन इसके विपरीत चरण मेरे मुख्य पथ से चिपके हुए हैं।
• 1000 बिट्स @ 200 बीपीएस, (5 सेकंड) के एक पैकेट के लिए, मुझे लगता है कि चैनल काफी बदल सकता है ... लेकिन साथ ही, पैकेट की लंबाई और सामग्री पर हमारा कुल नियंत्रण है।
• हम मान सकते हैं कि डॉपलर के कारण आवृत्ति ऑफसेट अपेक्षाकृत 'अच्छी तरह से व्यवहार किया जाता है', यानी, अचानक 'झटके' नहीं। वाहक बेमेल के कारण बार-बार होने वाले उतार-चढ़ाव के बारे में भी सोचा जा सकता है।

Comments

क्या आवृत्ति निरंतर या समय-भिन्न होती है? यदि यह बदलता है, तो कितनी जल्दी? एक प्रतीक के दौरान? एक पैकेट? कई पैकेट? क्या आपके पास एक मॉडल है जिसके लिए चैनल कैसा दिखेगा?

— जेसन आर

यह ईएलएफ विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं, है ना? ध्वनि तरंगें नहीं?

— एंडोलिथ

@endolith नहीं, यह निश्चित रूप से ध्वनि तरंगें हैं ...

— स्पेसी

@ जैसनआर मैंने आपकी प्रतिक्रिया की कोशिश करने और जवाब देने के लिए प्रश्न संपादित किया है, कृपया मुझे बताएं कि क्या आपको किसी अन्य इनपुट की आवश्यकता है, आदि। धन्यवाद। इसके अलावा, इस समय पत्थर में कुछ भी सेट नहीं किया गया है, जहाँ तक पैकेट अवधि इत्यादि है, बीपीएस भी पत्थर में सेट नहीं है, लेकिन 200 अच्छा होगा।

— स्पेसी

Answer 1

यह एक बुरा संकेत वातावरण है। मैं थोड़ा डीएसपी जूडो करता हूं और एक रेक रिसीवर का उपयोग करके आपके लिए बहु-पथ का काम करता हूं , जिससे बहु-मार्ग संकेतों को कम करने के बजाय आपके एसएनआर को बढ़ाना चाहिए।

सीडीएमए सिस्टम में रेक रिसीवर का उपयोग केवल (जहां तक ​​मुझे पता है, वैसे) किया गया है, लेकिन ऐसा नहीं है क्योंकि उनका उपयोग केवल सीडीएमए सिस्टम में किया जा सकता है। मुद्दा प्रतीक काल है। निम्नलिखित उद्धरण रेक रिसीवर पर एक पेपर से है :

RAKE रिसीवर प्रत्येक मल्टीप्थ सिग्नल के लिए एक अलग सहसंबंध रिसीवर प्रदान करके मूल सिग्नल के समय-स्थानांतरित संस्करणों को इकट्ठा करने का प्रयास करता है। ऐसा तब किया जा सकता है जब मल्टीपैथ घटक एक दूसरे से व्यावहारिक रूप से असंबद्ध होते हैं जब उनके सापेक्ष प्रसार में देरी चिप अवधि से अधिक होती है।

इस प्रकार, कारण है कि वे सीडीएमए सिस्टम में इस्तेमाल किए गए थे और नहीं, कहते हैं, जीएसएम, क्योंकि चिप की गति इतनी तेज थी, और इस प्रकार मल्टीप्थ सिग्नल एक ही चिप / प्रतीक में नहीं आएंगे। यह जीएसएम और अन्य "संकीर्ण" संकेतों के लिए सही नहीं था। भले ही आपकी बिट दर बहुत कम हो, लेकिन मल्टीप्थ सिग्नल अभी भी एक से अधिक प्रतीकों में देरी करते हैं, इसलिए यह बाधा नहीं होनी चाहिए।

दूसरी समस्या मल्टीपैथ का पता लगा रही है। यह, मुझे लगता है, एक प्रस्तावना के रूप में ज्ञात डेटा अनुक्रमों के साथ पूरा किया जा सकता है, लेकिन मैं स्वीकार करता हूं कि मैं रेक रिसीवर पर विशेषज्ञ नहीं हूं।

यदि रेक रिसीवर काम नहीं करता है, तो आप मल्टीपैथ को संभालने के लिए एक लंबे तुल्यकारक का उपयोग कर सकते हैं।

सिस्टम के अन्य तत्वों के बारे में, अगर कोई प्रतिक्रिया नहीं है तो मैं FEC (शायद टर्बो कोड) के साथ एक QPSK सिग्नल करूंगा । यदि आपके पास प्रतिक्रिया है, तो मैं ऐसा ही करूंगा लेकिन साथ ही क्यूपीएसके से 16-क्यूएएम या कुछ और के माध्यम से गतिशील प्रकार को बदल सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि सिग्नल कितनी अच्छी तरह से आ रहा है।

EDIT: इसके बारे में थोड़ा सोचने के बाद मुझे एहसास हुआ कि रेक रिसीवर और सीडीएमए सिस्टम हाथ से क्यों चलते हैं। समस्या यह है कि भले ही आप एक मल्टी-पाथ सिग्नल का पता लगाते हैं, लेकिन यह आपको बहुत अच्छा नहीं करता है जब तक कि इसमें सकारात्मक SINR न हो । अधिकांश एक मल्टी-पाथ सिग्नल में परिभाषा के अनुसार एक सकारात्मक SINR हो सकता है, क्योंकि अन्य सभी मल्टी-पाथ सिग्नलों के लिए सबसे मजबूत उन्हें अभिभूत करता है।

यह वह जगह है जहाँ तिरस्कार अंदर आता है। एक बार मल्टी-पाथ सिग्नल तिरस्कृत होने के बाद इसमें एक सकारात्मक SINR होगा, यह मानते हुए कि फैलने वाला कारक प्रारंभिक नकारात्मक SINR को दूर करने के लिए पर्याप्त है। यह देखते हुए कि मुझे लगता है कि सही समाधान 500 हर्ट्ज सीमा को शिथिल करना है, विभिन्न बहु-पथ संकेतों को संयोजित करने के लिए एक काफी बड़े प्रसार कारक और एक रेक रिसीवर का उपयोग करें।

Comments

धन्यवाद - हाँ, मैंने RAKE में देखा, हालाँकि, यह CDNA स्प्रेड स्पेक्ट्रम सिस्टम के लिए केवल योग्य नहीं है? मैं नहीं देखता कि कोई व्यक्ति विभिन्न मल्टी-पाथ से विभिन्न संकेतों पर कैसे लॉक कर सकता है ...

— Spacey

@ मोहम्मद मैंने आपके प्रश्न का उत्तर देने के लिए अपना उत्तर संपादित किया।

— जिम क्ले