星链上行信号分析(6)发现星链专利中的PILOT SUB-BANDS,介绍时域结构与调制符号分析技巧
http://t.cn/AXSa2IgB
讲两个信号分析的小技巧:分析时域结构可以采用延迟共轭相乘后观测相位的办法;分析调制符号是普通QPSK还是pi/4 QPSK可以采用4次方的办法。
例子1:根据相关专利和文章,猜测上行基带采样率60MHz,STF是8个128点重复再加48点CP,OFDM符号是1024点符号体再加48点CP(也可以认为24点循环前缀加24点循环后缀,就像专利US12003350所描述的那样)。为了验证,可以对IQ采样分别做128点延迟共轭相乘检测STF的8次重复pattern,以及1024点延迟共轭相乘检测CP与符号体结构。因为是信号与本身的延迟版本相乘,结果不受频偏的影响。
128点延迟共轭相乘结果(若无特殊说明,均以Style 1 包为例)。
Image
上图可明显看到128点序列重复了8次,但第一个序列与其他七个序列存在180度相位差。
1024点延迟共轭相乘结果。
Image
从上图可以判断关于CP与OFDM符号长度的猜测是正确的,CP部分延迟共轭相乘产生了固定的相位差。据此可以找到符号边界,以及进行分数倍频偏估计。
得到频域子载波符号后,画出他们的相位。以Style 1包的第一个OFDM符号为例。
Image
看起来像是只存在四种相位的QPSK,想要确认,只需要画出这些符号的4次方的相位。
Image
他们基本收敛到一条直线附近,那么可以确认之前的符号调制中只有四种相位。如果这条直线有一定斜率,那么也可以据此进行采样相位偏差补偿(时域、或者频域逐子载波方法)。
有趣的是,当我们画出Style 1包的第2个OFDM符号子载波的4次方相位之后。
Image
发现有两个区域的子载波4次方后收敛到与大多数子载波相位差180度的地方,这说明这两个区域的子载波相比大多数子载波的调制旋转了45度(pi/4),因为45*4=180度。在上一篇中已经分别给出了他们的星座图。
合理猜测这两个特殊区域的子载波对应了插入数据符号中的导频子载波。正如著名的星链专利US12003350B1的这张图中的PILOT SUB-BANDS所示。
Image
专利中提到的以下参数例子与上一篇分析出的结果吻合。
"For example, the offset can be a 16 tone (another name for subcarrier) pilot sub-band offset from the band edge. "
"a burst 1622 can include N subcarriers 1622 including a first 16 tone (subcarrier) pilot sub-band offset from a band edge 1624 at a low end of the frequency spectrum and a second 16 tone pilot sub-band offset from another band edge 1636 at a high end of the frequency spectrum."
