Forum: HF, Funk und Felder Passende Modulationverfahren für die Autokorrelation


von Marco S. (masterof)


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Hi,

Ich bin gerade dabei mich mit dem Thema Autokorrelation zu beschäftigen.
Was für eine Auswirkung hat das Modulationverfahren auf die 
Leistungsfähig der Korrelation. Als Sender will ich den RFM12 verwenden. 
Der kann FSK und OOK senden, welches der beiden Betriebsarten ist besser 
für die Korrelation geeignet?

Zum bespiel wird bei GPS eine PSK-Modulationverfahren verwendet.

Gruß Marco

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Marco,

> Ich bin gerade dabei mich mit dem Thema Autokorrelation zu beschäftigen.
Die Autokorrelation ist eine Analysemethode, die eine AKF erzeugt, eine 
Autokorrelationsfunktion.

Die ist für die Übertragung von Informationen sehr unwirtschaftlich.

Was GPS-Empfänger zum Einphasen in den Spread-Spectrum-Code des Senders 
benutzen, das könnte man eine Autokorrelation nennen. Die ist zu Ende, 
wenn das Maximum der AKF gefunden ist.

Wenn ich richtig liege, dann muss die AKF im GPS-Empfänger in ZF-Lage 
ermittelt werden - sehr hoher Aufwand. Deshalb waren die ersten GPS-Rx 
auch nicht auf dem daumennagelgroßen Chip, sondern im 19"-Schrank.

Allerdings sind Modulationsarten bekannt, die ihre Information in der 
Zeitdifferenz kodieren. Beispielsweie das PAL-Farbfernsehverfahren, 
Arbeitnehmererfinder Bruch.
Auch Differential-PSK. Auch der Manchester-Code, in dem meine ersten 
Computerprogramme auf Audiokassette gespeichert wurden.

In deren Besprechungen findest Du auch die Vor- und Nachteile.

Ciao
Wolfgang Horn
de den Betrieb se
> Was für eine Auswirkung hat das Modulationverfahren auf die
> Leistungsfähig der Korrelation. Als Sender will ich den RFM12 verwenden.
> Der kann FSK und OOK senden, welches der beiden Betriebsarten ist besser
> für die Korrelation geeignet?
>
> Zum bespiel wird bei GPS eine PSK-Modulationverfahren verwendet.
>
> Gruß Marco

von Marco S. (masterof)


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Ich spreize die Nutzdaten, dass ich sie noch im Rauschen finden kann.
Es ist mit bekannt, dass das Verhältnis zwischen Nettodatenrate und 
Bruttodatenrate extrem  schlecht ist, je nach wie stark die Spreizung 
ist.

Das die ersten Empfänger so groß sind, sehe ich darin, dass die damalige 
Computer nicht so Leistung stark waren wie heute zutage.

Auf die Idee mit der Korrelation hat mich, der Artikel "codierte 
Übertragung" gebracht.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Marco,

das Prinzip hat ja auch seine Vorteile.

Aber die hat es nur, wenn es vor der Demodulation eingesetzt wird.
Dort, wo ein Gemisch aus thermischem Rauschen und Signal ankommt.
Da führt die Addition dieses Gemisches zur linearen Zunahme des 
Signalanteils, während der Rauschanteil nur mit der Wurzel zunimmt.

Da gibt es dann einen echten Gewinn. Beim RFM12 aber kannst Du nur auf 
den Ausgang des Detektors zugreifen. Ich meinte, irgendwo sei noch ein 
Pin für den Tiefpass vor dem Detektor, da müßte man mit einem 
A/D-Wandler heran kommen, damit er das Signalgemisch aus Nutzsignal und 
thermischem Rauschen abgreift und dann akkumuliert. Vielleicht auch mit 
planmäßigem Vorzeichenwechsel.
Dass der RFM12 dafür nicht entwickelt ist, das schließt keine 
Experimente aus.

Ciao
Wolfgang Horn

von oh. (Gast)


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Autokorrelation bedeutet das Signal mit sich selbst interferieren 
lassen. Das bedeutet, entweder
-man hat es selbst erzeugt, durch ein Medium durchgelassen und es im 
Rauschen verschwunden. Das waere dann das Lock-in Verfahren.
-man arbeitet bei optischen Frequenzen und kann das Signal gegen sich 
selbst verzoegern und Interferieren. So kann man zB die Pulsform 
bestimmen.
-Man empfaengt mit einem Antennenarray und passt die Phasen resp 
Laufzeiten der einzelnen Antennen Signale so an, dass Signale aus einer 
Richtung bevorzugt werden.

Im Gegensatz dazu gibt es die Kreuzkorrelation. Man laesst ein Signal 
mit einem Anderen interferieren.

Dann gibt es noch ein Mittelding. Dh eine Autokorrelation, bei dem dir 
Parameter unklar sind. Wenn man an den Parametern schraubt, kriegt man 
es mit einem Regelalgorithmus so hin, dass es eine Autokorrelation wird.

Ein Funkempfaenger arbeitet so. Ein PLL sucht Frequenz und Phase, sodass 
die Kreuzkorrelation maximal wird. Die Information liegt in der 
Ungenauigkeit, der beiden Signale, dem nicht-DC Anteil der 
Kreuzkorrelation. Die liegt frequenzmaessig um Groessenordnungen tiefer 
wie das Signal selbst.

Dann gibt es noch Kreuzkorrelationen, bei denen die Antwort nicht 
fast-DC ist, sondern eine periodische Deltafunktion ergibt. GPS arbeitet 
zB so. Dort sind Sender und Enpfaenger unabhaengig voneinander, und der 
Empfaenger probiert Frequenz und Phase der vorher bekannten Sequenz 
anzugleichen, zu locken. Ein PLL mit einer etwas speziellen 
Phasenfunktion kann das.

von Mr. Tom (Gast)


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Wolfgang Horn schrieb:
> Was GPS-Empfänger zum Einphasen in den Spread-Spectrum-Code des Senders
> benutzen, das könnte man eine Autokorrelation nennen. Die ist zu Ende,
> wenn das Maximum der AKF gefunden ist.

Wohl eher die Kreuzkorrelation zwischen Empfangssignal und den im 
Empfänger erzeugten Gold-Codes.

von Marco S. (masterof)


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Hi Wolfgang,

Wolfgang Horn schrieb:

> Aber die hat es nur, wenn es vor der Demodulation eingesetzt wird.
> Dort, wo ein Gemisch aus thermischem Rauschen und Signal ankommt.
> Da führt die Addition dieses Gemisches zur linearen Zunahme des
> Signalanteils, während der Rauschanteil nur mit der Wurzel zunimmt.

Da wäre es besser die Amplituden-Modulation zu verwenden, wenn ich mir 
dein Text durch lese.

> Da gibt es dann einen echten Gewinn. Beim RFM12 aber kannst Du nur auf
> den Ausgang des Detektors zugreifen. Ich meinte, irgendwo sei noch ein
> Pin für den Tiefpass vor dem Detektor, da müßte man mit einem
> A/D-Wandler heran kommen, damit er das Signalgemisch aus Nutzsignal und
> thermischem Rauschen abgreift und dann akkumuliert. Vielleicht auch mit
> planmäßigem Vorzeichenwechsel.
> Dass der RFM12 dafür nicht entwickelt ist, das schließt keine
> Experimente aus.

Das mit dem RFM12 ist leider nicht praktikabel, da an dem entsprechenden 
Pin auch ein Rechteck-Signal anliegt, auch wenn er nur Rauschen 
empfängt.
Ich verwende als Empfänger den FunCubedongle-Pro+und als Demodulator 
verwende ich die Software SDR#. Meine Korrelator wird mit Audio-Signal 
vom SDR# versorgt.

Gruß Marco

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