Digitale Synchronisationsverfahren Flashcards
Weshalb benötigt man Synchronisation?
- Sender und Empfänger müssen sich finden
- requenzerzeugung mit lokalen Oszillatoren (Quarz) ist nie identisch
- Frequenzabweichung zwischen Sender und Empfänger unvermeidbar
- Zeitbasis an unterschiedlichen Orten ist nie identisch
- Abweichungen in der Zeitbasis zwischen Sender und Empfänger unvermeidbar
- Abweichungen der Zeitbasis führen zu einer Trägerphasenabweichung
Was wird bei Synchronisationsverfahren geschätzt?
- Trägerphase
- Taktphase
- Frequenzversatz
- … , z.B. Aussteuerung der AGC
Wie können Synchronisationsverfahren umgesetzt werden?
- Synchronisationsverfahren sind stark von der gewählten Empfängerstruktur abhängig.
- Können sowohl analog als auch digital und kombiniert realisiert werden.
- Neue Systeme setzen auf vollständig digitale Synchronisationstechniken.
- Synchronisationsverfahren sind Teil des Firmengeheimnisses
Wie funktioniert die die IQ-Demodulation mit Zwischenfrequenz?
- Funktioniert grundlegend genau wie ein IQ-Demodulator
- Die Zwischenfrequenz (ZF) wird dann eingeführt, um das Signal auf eine niedrigere Frequenzebene zu mischen
- Dies erleichtert die weitere Verarbeitung des Signals
- Durch Anwendung von Filtern und Verstärkern werden Störungen entfernt und die Signalqualität verbessert
- Resultierende Signal wird genutzt, um Informationen für Synchronisation aus dem ursprünglichen Signal zu extrahieren
Wie sieht ein IQ-Demodulator mit Zwischenfrequenzen aus?
Wie sieht die Struktur eines digitalen Empfängers aus? (Eingangsstufe)
Was ist ein LNA im digitalen Empfänger? Warum wird dieser benötigt?
- LNA ist ein Low Noice Amplifier (Verstärker)
- Das thermische Rauschen des Verstärkers ist entscheidend für die Empfindlichkeit des Empfängers
Was macht der Mischer im Digitalen Empfänger?
- Multipliziert die beiden Signale
Kann der Oszilator freilaufend sein?
- Die Frequenz eines analogen Oszillators zu regeln ist aufwendig und es benötigt zusätzliche Bauelemente -> zusätzliche Kosten.
- Der gleiche Effekt kann bei dem IQ-Demodulator im digitalen ohne zusätzliche Kosten erreicht werden.
Wofür dient der Bandpassfilter im digitalen Empfänger?
- Bandpass zur Filterung der Intermodulationsprodukte
- Bandpass dient auch als Anti-Alias-Filter für A/D-Wandler.
Wie ist die Abtastrate im digitalen Empfänger zu wählen?
- Abtastrate Fs ist ein ganzzahliges Vielfaches N der der Taktrate 1/T
- Das resultiert in einer Überabtastung
Wofür steht AGC, was ist die Aufgabe und muss dieser im digitalen Empfänger sein?
- Automatc Gain Control (AGC)
- zur Anpassung der Aussteuerung vor ADC
- Optional
Was ist ein NCO? Wie funktioniert er? Was besimmt die Frequenz?
- NCO = numerical controlled oszilator. Für jeden Abtastzeitpunkt wird die aktuelle Phase (Winkel) bestimmt. Hierzu wird jeweils eine frequenzabhänge Delta-Phase aufaddiert.
Der sin( ) und cos( )-Wert werden dann an die Multiplizierer ausgegeben.
Was übernimmt die Aufgaben des Tiefpasses eines IQ-Demodulators?
Die Machted-Filter.
Was bedeutet Split-Loop-Technologie?
- Es wird zwischen Akquisition-Phase und Tracking-Phase unterschieden.
- In der Akquisition-Phase erfolgt die Schätzung des Frequenzfehlers mit einem anderen Detektor als in der Trecking-Phase.
- Da der größte Teil des Frequenzfehlers in der Tracking-Phase
bereits eliminiert ist, kann die feinere Justierung aus der Trägerphasenregelung abgeleitet werden.
Beschreiben Sie ein Verfahren zur gleichzeitigen Schätzung von Zeit- und
Frequenzabweichung
Es werden 2 Chirp-Signale hintereinander gesendet,
* erstes Chirp-Signal steigt die Frequenz linear über der Zeit
* zweites Chirp-Signal fällt die Frequenz linear über der Zeit
- Über jedes Chirp-Signal wird separat korreliert und man erhält jeweils einen Peak.
- Aus Position der Peaks ist sowohl der Sendezeitpunk (Mittelwert) als auch der Frequenzoffset (Differenz der Zeitpunkte) berechenbar.
