Эффект Допплера и его компенсация - Matlab - Страница 7

Зосима · 20.01.2015, 11:10

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Asai92, а какой смысл несет переменная N? чему она равна?

Добавлено через 43 секунды
и в строке 13 чему равно i?

@Asai92 · 20.01.2015, 11:13 **[ТС]**

13- ой, ее надо стереть. Я переписала начальную фазу в строке 52-56

Добавлено через 52 секунды
N - количество точек модуляции

Matlab M
1
2
3
4
T = 1/fs;
T_end = 6e-6;
N = fix(T_end/T);
time = T*(0:N-1);

Зосима · 20.01.2015, 11:14

Сообщение от Asai92

количество точек модуляции

количество отсчетов сигнала или кол-во информационных битов?

@Asai92 · 20.01.2015, 11:32 **[ТС]**

в теории описано как - количество точек моделирования

Добавлено через 3 минуты
количество отчетов сигнала

Добавлено через 12 минут
https://www.cyberforum.ru/post6977487.html

По этой схеме пишу программку.

Спасибо Вам за помощь!

Зосима · 20.01.2015, 11:57

немного причесал, но все равно не то

Программка

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
clear all;
clc
 
N = 10000;
A=1;
fc=1.6e9;
wc=2*pi*fc;
fd=40e3;
fs=200e3;
df=5;
fg=fc-df;
wp=2*pi*50e3;
zeta=1/sqrt(2);
 
g1=2*(1-exp(-wp*zeta*1/fc)*cos(wp*(1/fc)*sqrt(1-zeta^2)));
g2=exp(-2*wp*zeta*1/fc)-1+g1;
 
ko=1;
kd=0.5;
 
ki=g2/(ko*kd);
kp=g1/(ko*kd);
 
phd_output1=zeros(1, N);
phd_output2=zeros(1, N);
 
e1=zeros(1, N);
e2=zeros(1, N);
 
p=zeros(1, N);
d=zeros(1, N);
m1=zeros(1, N);
m2=zeros(1, N);
v1=zeros(1, N);
v2=zeros(1, N);
s=zeros(1, N);
 
 
Speed=7.67e3;
c=3e8;
f=50e3;
 
K = 1/(1-Speed/c);
fcd =fc*K;
fsd = fs*K;
 
time = 0;
for n=1:N-1
    time(n+1)= time(n) + 1/fs;
    k = fix(n/N*4);
    phi(n+1) = mod(pi*k,2*pi);
    Signal(n+1)=A*cos(2*pi*fcd*time(n+1) + phi(n+1)); %+0.03*randn(size(time(n+1)));
end;
time(1)=0;
p(1)=0;
d(1)=0;
r(1)=0;
 
phd_output1(1)=kd*A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi(1))*cos(2*pi*fg*time(1));       %+noise?
phd_output2(1)=kd*A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi(1))*sin(2*pi*fg*time(1));          % Signal(1)= A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi);
 
e1(1)=(kp+ki)*phd_output1(1);
e2(1)=(kp+ki)*phd_output2(1);
 
s(1) =0;
 
for n=1:N-1
    
    phd_output1(n+1)=kd*Signal(n+1)*cos(2*pi*fg*time(n+1)+p(n));
    phd_output2(n+1)=kd*Signal(n+1)*sin(2*pi*fg*time(n+1)+p(n));
    
    e1(n+1)=e1(n)+(kp+ki)*phd_output1(n+1)-ki*phd_output1(n);   %Filter
    e2(n+1)=e2(n)+(kp+ki)*phd_output2(n+1)-ki*phd_output2(n);
    
    m1(n+1)=-j*sign(e1(n+1));  % m1(n)=sign(e1(n));
    m2(n+1)=-j*sign(e2(n+1));  % m2(n)=sign(e2(n));
    
    v1(n+1)=e1(n+1)*m2(n+1);      % v1(n)=e1(n)*m2(n);
    v2(n+1)=e2(n+1)*m1(n+1);      % v2(n)=e2(n)*m1(n);
    
    S(n+1)=v2(n+1)-v1(n+1);           % s(n)=v1(n)-v2(n);
    
    %Loop filter
    d(n+1)=kp*S(n+1)+ki*S(n+1)+d(n);
    
    %VCO
    p(n+1)=ko*d(n+1)+p(n);
    s(n+1)=cos(2*pi*fc*time(n+1)+p(n+1));
    %Mistakes
    r(n+1)=Signal(n+1)-s(n+1);
end;
 
figure
plot(time, s,'g' )
xlabel('time');
ylabel ('Amplituda');

Жаль, что комментариев нет, непонятно что к чему и что обозначает.

Давай чуток отвлечемся

смотри, вот вроде синус, но посмотри на графики

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
fc = 1e9; % несущая
fs = 1e4; % частота дискретизации
t = 0: 1/fs: 1000/fs;
 
y = sin(2*pi*fc*t);
 
subplot(2,1,1)
plot(t,y) % автомасштаб оси У
 
subplot(2,1,2)
plot(t,y)
ylim([-1 1]) % фиксированный масштаб оси У

а теперь попробуй поставить fs = 1.0002e4;

@Asai92 · 20.01.2015, 12:16 **[ТС]**

Комментарии к программке

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
clear all;
clear N;
 
%Signal 
 
A=1;
fc=1.6e9;
wc=2*pi*fc;
fd=40e3;
fs=200e3;
df=5;
fg=fc-df;
wp=2*pi*50e3;
 
zeta=1/sqrt(2);
    
g1=2*(1-exp(-wp*zeta*1/fc)*cos(wp*(1/fc)*sqrt(1-zeta^2)));
g2=exp(-2*wp*zeta*1/fc)-1+g1;
    
ko=1;
kd=0.5;
    
ki=g2/(ko*kd);
kp=g1/(ko*kd);
 
phd_output1=zeros(1, N+1);
phd_output2=zeros(1, N+1);
 
e1=zeros(1, N+1);
e2=zeros(1, N+1);
 
p=zeros(1, N+1);
d=zeros(1, N+1);
m1=zeros(1, N+1);
m2=zeros(1, N+1);
v1=zeros(1, N+1);
v2=zeros(1, N+1);
s=zeros(1, N+1);
    
 
Speed=7.67e3; 
c=3e8;
f = 50e3;
 
K = 1/(1-Speed/c); 
fcd =fc*K;
fsd = fs*K;
 
N=10000;
 
for n=1:N+1
    time(n+1)=(1/fs)*n;
    k=0.03*randn(size(time));
    phi=2*pi*k;
    Signal(n+1)=A*cos(2*pi*fcd*time(n+1) + phi); %+0.03*randn(size(time(n+1))); 
end;  
time(1)=0;
p(1)=0;
d(1)=0;
r(1)=0;
 
phd_output1(1)=kd*A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi)*cos(2*pi*fg*time(1));       %+noise?
phd_output2(1)=kd*A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi)*sin(2*pi*fg*time(1));          % Signal(1)= A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi);
    
e1(1)=(kp+ki)*phd_output1(1); 
e2(1)=(kp+ki)*phd_output2(1); 
 
s(1) =0;
    
for n=1:N+1
    
    phd_output1(n+1)=kd*Signal(n+1)*cos(2*pi*fg*time(n+1)+p(n));        
    phd_output2(n+1)=kd*Signal(n+1)*sin(2*pi*fg*time(n+1)+p(n));     
 
    e1(n+1)=e1(n)+(kp+ki)*phd_output1(n+1)-ki*phd_output1(n);   %Filter  
    e2(n+1)=e2(n)+(kp+ki)*phd_output2(n+1)-ki*phd_output2(n);
 
    m1(n+1)=-j*sign(e1(n+1));  % m1(n)=sign(e1(n)); - не знаю точно какой вариант правильный точно. В одном источнике просто sign, в
                                                     % в другом пишут о hilbert transform
    m2(n+1)=-j*sign(e2(n+1));  % m2(n)=sign(e2(n));
 
    v1(n+1)=e1(n+1)*m2(n+1);      % v1(n)=e1(n)*m2(n);
    v2(n+1)=e2(n+1)*m1(n+1);      % v2(n)=e2(n)*m1(n);  
 
    S(n+1)=v2(n+1)-v1(n+1);           % s(n)=v1(n)-v2(n);
 
%Loop filter
    d(n+1)=kp*S(n+1)+ki*S(n+1)+d(n); 
 
%VCO
    p(n+1)=ko*d(n+1)+p(n); 
    s(n+1)=cos(2*pi*fc*time(n+1)+p(n+1));
%Mistakes
    r(n+1)=Signal(n+1)-s(n+1);
end;      
 
figure
plot(time, s(n+1),'g' )
xlabel('time');
ylabel ('Amplituda');

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Зосима

а теперь попробуй поставить fs = 1.0002e4;

в чем причина таких изменений в графике с фиксированным масштабом оси У? Вроде изменение несущей незначительны?!

Добавлено через 2 минуты
строка 88- я описала так сигнал, который должен был пройдя через схему компенсировать допплеровский сдвиг. Это правильно? Читала статьи по BPSK сигналам, компенсированный сигнал выглядить совсем иначе.

Зосима · 20.01.2015, 12:17

А где комментарии строк 6-41?

Сообщение от Asai92

в чем причина таких изменений

Ну давай еще одно видео наводящее посмотрим:

Кликните здесь для просмотра всего текста

*да, да, это все непосредственно относится к твоей программе

@Asai92 · 20.01.2015, 12:48 **[ТС]**

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
clear all;
clc
 
N = 10000; %количество точек моделирования    
A=1; % амплитуда
fc=1.6e9; % несущая частоат
wc=2*pi*fc;
fd=40e3; % сдвиг допплера
fs=200e3; % частота дискретизации
df=5;  %начальная частотная расстройка
fg=fc-df; %частота vco
wp=2*pi*50e3;%резонансная частота контура 
zeta=1/sqrt(2); %демпинг фактор
 
g1=2*(1-exp(-wp*zeta*1/fc)*cos(wp*(1/fc)*sqrt(1-zeta^2)));
g2=exp(-2*wp*zeta*1/fc)-1+g1;
 
ko=1; %коэффициент Ko vco
kd=0.5; %коэффициент Kd фазового детектора
 
ki=g2/(ko*kd);% интегральная постоянная фильтра
kp=g1/(ko*kd); % пропорциональая постоянная
 
phd_output1=zeros(1, N); % I выход фазового детектора
phd_output2=zeros(1, N); % Q выход фазового детектора
 
e1=zeros(1, N); % уравнение петлевого фильтра 
e2=zeros(1, N);% уравнение петлевого фильтра 
 
p=zeros(1, N);
d=zeros(1, N);
m1=zeros(1, N);
m2=zeros(1, N);
v1=zeros(1, N);
v2=zeros(1, N);
s=zeros(1, N);
 
 
Speed=7.67e3;
c=3e8;
f=50e3;
 
K = 1/(1-Speed/c);
fcd =fc*K;
fsd = fs*K;
 
time = 0;
for n=1:N-1
    time(n+1)= time(n) + 1/fs;
    k = fix(n/N*4);
    phi(n+1) = mod(pi*k,2*pi);
    Signal(n+1)=A*cos(2*pi*fcd*time(n+1) + phi(n+1)); % входной сигнал в схему
end;
 
time(1)=0;
p(1)=0;
d(1)=0;
r(1)=0;
 
phd_output1(1)=kd*A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi(1))*cos(2*pi*fg*time(1));       % I выход фазового детектора
phd_output2(1)=kd*A*cos(2*pi*fcd*time(1) + phi(1))*sin(2*pi*fg*time(1));         % Q выход фазового детектора
 
e1(1)=(kp+ki)*phd_output1(1);% уравнение петлевого фильтра 
e2(1)=(kp+ki)*phd_output2(1);% уравнение петлевого фильтра 
 
s(1) =0;
 
for n=1:N-1
    
    phd_output1(n+1)=kd*Signal(n+1)*cos(2*pi*fg*time(n+1)+p(n)); % I выход фазового детектора
    phd_output2(n+1)=kd*Signal(n+1)*sin(2*pi*fg*time(n+1)+p(n));% Q выход фазового детектора
    
    e1(n+1)=e1(n)+(kp+ki)*phd_output1(n+1)-ki*phd_output1(n);   % уравнение петлевого фильтра 
    e2(n+1)=e2(n)+(kp+ki)*phd_output2(n+1)-ki*phd_output2(n);   % уравнение петлевого фильтра 
    
    m1(n+1)=-j*sign(e1(n+1));  
    m2(n+1)=-j*sign(e2(n+1));  
    
    v1(n+1)=e1(n+1)*m2(n+1);      
    v2(n+1)=e2(n+1)*m1(n+1);      
    
    S(n+1)=v2(n+1)-v1(n+1);          
    
    %Loop filter
    d(n+1)=kp*S(n+1)+ki*S(n+1)+d(n);
    
    %VCO
    p(n+1)=ko*d(n+1)+p(n); % фаза vco
    s(n+1)=cos(2*pi*fc*time(n+1)+p(n+1)); % синхронизированный сигнал
   
 %Mistakes
    r(n+1)=Signal(n+1)-s(n+1);
end;
 
% вывод компменсированного сигнала (без допплеровской частоты)
figure
plot(time, s,'g' )
xlabel('time');
ylabel ('Amplituda');

Добавлено через 10 минут

Сообщение от Зосима

Ну давай еще одно видео наводящее посмотрим:

Это же иллюзия, совпадение частот?! Я только так могу обьяснить это видео. Правильно?

Зосима · 20.01.2015, 13:01

Сообщение от Asai92

Это же иллюзия, совпадение частот?! Я только так могу обьяснить это видео. Правильно?

совершенно верно!

называется стробоскопический эффект: камера снимает с частотой 25 Гц (частота дискретизации), а лопасти крутятся с частотой N*25, где N - целое число.
У тебя несущая fc=1.6e9, а частота дискретизации fs=200e3. Отношение fc/fs ровно 8000, поэтому у тебя "лопасти не крутятся"

(если отношение будет не целым, но больше 1, то получим низкочастотные колебания, см. на маленький винт на видео)
Мне кажется в этом загвоздка

@Asai92 · 20.01.2015, 13:04 **[ТС]**

Сообщение от Asai92

строка 88- я описала так сигнал, который должен был пройдя через схему компенсировать допплеровский сдвиг. Это правильно? Читала статьи по BPSK сигналам, компенсированный сигнал выглядить совсем иначе.

Это правильно?

,Спасибо

@Asai92 · 20.01.2015, 13:10 **[ТС]**

Сообщение от Зосима

Мне кажется в этом загвоздка

Подобрала частоту

Зосима · 20.01.2015, 14:16

мне все не нравится

@Asai92 · 20.01.2015, 15:15 **[ТС]**

Сообщение от Зосима

мне все не нравится

Согласно теории описание схемы после опреатора for ( строки 67-92) должны быть правильны. Я их несколько раз уже проверила. Ошибки могуть быть в задании 10-12. Я взяла их так, просмотрела несколько примеров расчетов и подставила приблизительные данные. Строки 18-19 взяла со справочника по построению ФАПЧ. Пишут их можно подбирать.

Добавлено через 46 минут

Сообщение от Зосима

мне все не нравится
__________________
MATLAB: примеры решенных задач
Помогайте друг другу!

Перепроверила все формулы еще раз - правильно. Ах

Я тут статью. нашла( BPSK) , там показаны результаты омделирования. Там они выводят результат зависимоти Bit error rate и Eb/N0[dB]. Может мне тоже надо вывести так же?

Я впервые пищу программу на такую тему, так что извините, что надоедаю и спасибо за ваше терпение.

@Asai92 · 20.01.2015, 15:39 **[ТС]**

Я переписала два уравнения по другому и получила. Вроде теперь все верно?!

@Asai92 · 20.01.2015, 16:01 **[ТС]**

Сообщение от Asai92

Я переписала два уравнения по другому и получила. Вроде теперь все верно?!
Миниатюры

не читайте этот пост.

Мой конечный результат с исправлением таков. как думаете, теперь верен код?

Зосима · 21.01.2015, 14:41

Asai92, вооо! это уже похоже на правду

и предыдущая картинка тоже нравится

@Asai92 · 21.01.2015, 14:55 **[ТС]**

Зосима, ух... спасибо .. обрадовали

Добавлено через 4 минуты
В коде я использую сигнал без шума. Но в реале сигнал спутника выглядит Сигнал+шум?! Шум, как я понимаю, AWG.
Могу же я просто изменить строку с сигнfлом на awgn(Signal(n+1))?

Зосима · 21.01.2015, 15:03

да. можешь

только отношение С/Ш ставь не очень маленькое (>30)

@Asai92 · 21.01.2015, 15:05 **[ТС]**

Зосима, спасибо.
Для анализа компенсации эффекта Допплера мне нужно еще что-то прописать?

Зосима · 21.01.2015, 16:01

Asai92, не знаю

теоретически надо как-то нарисовать график частоты, мол глядите, как цепь меняет частоту, компенсируя эффект

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Запустил конкурс "тем и промптов для текстовых квестов созданных почти чисто ИИ" Adler 06.10.2026 Всем привет! За последние три-четыре дня я создал более 16 текстовых квестовых игр используя преимущественно по одному запросу к ИИ на игру. Мне так понравилось смотреть все ветки/ сцены во всех. . .	ИИ не может найти нужный язык в списке Supersumestria 05.10.2026 Я ему даю вот такое изображение и прошу найти и подчеркнуть немецкий язык. Возвращает он вот это: https:/ / i. **********/ vqBWLe2. png Нужную строчку в 3й колонке просто выдумал. . Это. . .	Новая последняя моя музыка в SUNO zorxor 05.10.2026 Здравствуйте, дорогие мои друзья! С большой радостью я хотел бы представить вам свою новую последнею музыку, которую сгенерировала мне по моей просьбе нейросеть SUNO. С уважением, zorxor. Это. . .	Программный домашний кинотеатр russiannick 27.09.2026 Сподобился на программный домашний кинотеатр. В качестве ЯВУ по традиции выбрал js. В помощники взял Яндекс-Алису. Было создано три зала на разные интересы. исторические и ретро сериал Хичкок. . .
Беседа с ИИ о программистах, недопускающих к созданию и правке кода генеративные ИИ и причины этого zorxor 21.09.2026 Раньше я радовался или получал некоторые эмоции, пусть небольшие, но всё же, от самого процесса написания кода, рекомпиляции и запуска, видя постепенное развитие программы и прочее. А теперь лень. . .	Мобильное приложение ColorStep pavlinmavlin 17.09.2026 Реализовал приложение Красный, Зеленый, Синий в Unity3d + c#. Название изменил на ColorStep. Приложение прошло модерацию и теперь доступно для скачивания. Делал его сам, шаг за шагом — и вот,. . .	Запрет дублирования строк в табличной части Maks 13.09.2026 Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом справочнике "Нормы ТО" с табличной часть "Виды ТО", разработанного в КА2, со следующими реквизитами: - ВидТО (СправочникСсылка. ВидыТО); - ВидГСМ. . .	Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Jin X 06.09.2026 Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Работая с форумом и нейросетями в браузере часто хочется что-то подкорректировать или добавить какого-то функционала. Ниже прикреплён. . .

Зосима 5246 / 3574 / 379 Регистрация: 02.04.2012 Сообщений: 6,477 Записей в блоге: 18
	20.01.2015, 11:10
	Asai92, а какой смысл несет переменная N? чему она равна? Добавлено через 43 секунды и в строке 13 чему равно i? 0

@Asai92 2 / 2 / 0 Регистрация: 28.09.2014 Сообщений: 229
	20.01.2015, 11:32 [ТС]
	в теории описано как - количество точек моделирования Добавлено через 3 минуты количество отчетов сигнала Добавлено через 12 минут https://www.cyberforum.ru/post6977487.html По этой схеме пишу программку. Спасибо Вам за помощь! 0

Зосима 5246 / 3574 / 379 Регистрация: 02.04.2012 Сообщений: 6,477 Записей в блоге: 18
	20.01.2015, 14:16
	мне все не нравится 0

@Asai92 2 / 2 / 0 Регистрация: 28.09.2014 Сообщений: 229
	20.01.2015, 15:39 [ТС]
	Я переписала два уравнения по другому и получила. Вроде теперь все верно?! Миниатюры 0

Зосима 5246 / 3574 / 379 Регистрация: 02.04.2012 Сообщений: 6,477 Записей в блоге: 18
	21.01.2015, 14:41
	Asai92, вооо! это уже похоже на правду и предыдущая картинка тоже нравится 0

@Asai92 2 / 2 / 0 Регистрация: 28.09.2014 Сообщений: 229
	21.01.2015, 14:55 [ТС]
	Зосима, ух... спасибо .. обрадовали Добавлено через 4 минуты В коде я использую сигнал без шума. Но в реале сигнал спутника выглядит Сигнал+шум?! Шум, как я понимаю, AWG. Могу же я просто изменить строку с сигнfлом на awgn(Signal(n+1))? 0

Зосима 5246 / 3574 / 379 Регистрация: 02.04.2012 Сообщений: 6,477 Записей в блоге: 18
	21.01.2015, 15:03
	да. можешь только отношение С/Ш ставь не очень маленькое (>30) 0

@Asai92 2 / 2 / 0 Регистрация: 28.09.2014 Сообщений: 229
	21.01.2015, 15:05 [ТС]
	Зосима, спасибо. Для анализа компенсации эффекта Допплера мне нужно еще что-то прописать? 0

Зосима 5246 / 3574 / 379 Регистрация: 02.04.2012 Сообщений: 6,477 Записей в блоге: 18
	21.01.2015, 16:01
	Asai92, не знаю теоретически надо как-то нарисовать график частоты, мол глядите, как цепь меняет частоту, компенсируя эффект 1