用于符号定时恢复的环路带宽

信息处理 数字通讯 带宽 同步 符号计时
2022-02-08 10:50:42

我正在尝试设计 DVBS 接收器的符号时序恢复 (STR) 块。

  • 我应该如何选择环路带宽和阻尼比来确定环路滤波器系数k1k2?

在一些文献中,它们被定义为BnTs=0.005,ζ=12,而在其他情况下,它被给出为BnTs=0.05,ζ=1.

  • 我应该如何进行选择Bnζ?

  • 应该BnTs随着我们变化的因素变化Ts(说从0.1105秒)?

1个回答

有一个使 SNR 最大化的最佳环路带宽,这适用于您查询的符号时序恢复以及载波恢复。具体答案取决于您系统中涉及的噪声源的特性,例如时钟抖动和相位噪声,以及您使用的调制方式;特别是信号能量如何在频率上分布。在不知道这些的情况下,无法确定确切的答案,但我至少可以从我自己的经验中分享一些见解。

概括地说,我发现最佳环路带宽通常在 R/100 和 R/20 之间,其中 R 是正在恢复的符号时钟速率。我从这个范围内的一个值开始,然后通过使用有效噪声和波形模型(或实验室测量)的仿真来确定使用 SNR 指标与 Loop BW 设置的实际最佳值。

至于阻尼系数,我也从 0.5 的阻尼系数开始,然后通过使用阶跃或脉冲响应测试进行评估,调整由于环路中可能存在的寄生延迟而可能产生的振铃。

除了上面给出的 SNR 考虑之外,还有采集时间限制或可能的动态噪声条件也会促使您拥有尽可能快的时序循环:循环越快,采集时间和恢复时间就越快来自干扰事件,或跟踪高度动态变化(如果存在)的能力。还可能存在特定于波形的约束,例如用于建立时序的基于分组的波形中的报头的持续时间。然而,随着跟踪环路的 BW 增加到超过定时符号时钟速率的很大一部分(例如 >R/20),跟踪误差将开始主导 SNR 中的噪声,因为环路将开始跟踪兴趣。

为了从 Loop BW 和 SNR 的交易角度进一步解释,Loop BW 设置了您的恢复环路将跟踪信号中的定时噪声(抖动/相位噪声)的边界。定时噪声在所有频率都有分量(例如用相位噪声频谱密度观察),定时噪声的低频分量(移动非常缓慢的过零位置的变化)将被定时环路跟踪,并因此被压制。然而,较高频率的分量将不会被定时环路跟踪,因此会作为 SNR 的一部分保留并导致噪声。时序环路可以看作是抖动/相位噪声分量上的高通滤波器,通过较高频率的分量(包括调制信号)并以取决于环路阶数的速率抑制较低频率。因此,您看到了使时序循环尽可能快以跟踪尽可能多的时序抖动的动机。然而,一些感兴趣的信号能量将成为定时环路抑制的“噪声”的一部分;这可以通过了解所用调制的光谱特性来量化。随着环路带宽的增加,过多的信号能量也被移除,因此很清楚如何为环路带宽设置一个使 SNR 最大化的最佳设置。一些感兴趣的信号能量将成为定时环路抑制的“噪声”的一部分;这可以通过了解所用调制的光谱特性来量化。随着环路带宽的增加,过多的信号能量也被移除,因此很清楚如何为环路带宽设置一个使 SNR 最大化的最佳设置。一些感兴趣的信号能量将成为定时环路抑制的“噪声”的一部分;这可以通过了解所用调制的光谱特性来量化。随着环路带宽的增加,过多的信号能量也被移除,因此很清楚如何为环路带宽设置一个使 SNR 最大化的最佳设置。

这有望提供对方法的深入了解以及在系统开发中要寻找的内容。总之,我尽可能快地设置 Loop BW(通常在 R/100 到 R/20 的范围内,其中 R 是符号率),同时通过使用精确噪声和波形模型模拟 SNR 指标的仿真来监控;并选择最佳 SNR 点,或者如果涉及其他因素,例如采集时间或更严格的动态条件,则在不低于目标 SNR 指标的情况下最大化 BW。