Hallo zusammen, ich habe eine Frage zu Empfängerempfindlichkeiten. Wenn ich die Dateblätter von GPS Empfängern mit denen von ISM Band Transcievern im 433 MHz oder 868 MHz vergleiche, dann gibt es da Unterschiede in Bezug auf die Eingangsempfindlichkeit mit dem Faktor 100 ? ISM Transciever ~ -118dBm GPS Empfänger ~ -163dBm Ist es so das die Herstller der GPS Techniologie das System Antenne-LNA soweit verbessert haben das diese Unterschiede realisierbar sind oder was übersehe ich ? Danke für jede Antwort Joerg
Gast
#2040492
Moin, die nackten Zahlen sagen nicht aus. Dazu muss man wissen, für welche BER, bzw. bei analogen Verfahren S+N/N oder SINAD die Angaben sind und wieviel für eine stabile Verbindung in der entsprechenden Modulationsart notwendig sind. Ausserdem spielt die Bandbreite eine Rolle, CW kommt mit 250Hz aus, Schmalband-FM mit ca. 15KHz, GSM ca. 200KHz, WLAN 5 MHz oder mehr. Ergo kommst du bei den entsprechenden Empfänger auf unterschiedliche Werte, obwohl diese durchaus empfindlich sind. Daher ist die Rauschzahl (englisch Noise figure) eigentlich aussagekräftiger, was die reine Empfindlichkeit der HF-Komponenten betrifft. Gruß Andreas
Dache mir schon das es da unterschiedliche Bezüge gibt. Mich würde halt interessieren was de Rauschzahlen für heutige Low Cost - LNA sind. Kann ich ja nachlesen klar, aber was ist in einem GPS Empfänpfänger eingebaut ? Ich werde mal googen... Danke für deine Antwort Andres J
Die GPS-Empfindlichkeit ist praktisch ausschließlich durch einen sogenannten "Spreizgewinn" entstanden, d. h. es werden Signale weit unter dem Rauschen des Empfängers detektiert. Die effektive Bandbreite der GPS-Übertragung ist vergleichsweise gering, dadurch lässt sich das machen. In geringerem Maße gibt's sowas auch bei anderen Funkübertragungen, beispielsweise überträgt IEEE 802.15.4 im 2,4-GHz-Band auch nur 250 kbit/s auf einer Bandbreite von 2 MHz und hat entsprechend Spreizgewinn. Das widerspiegelt sich u. a. darin, dass man bereits Signale zuverlässig demodulieren kann, die man per RSSI-Anzeige noch nicht gemeldet bekommt.
Halo Jörg, ich habe mich gestern durch "alle" Artikel hier im Forum und im Netz die was mit (Auto)Korrelation Lock-In usw. zu tun haben gewühlt. Ist eigenlich der Spreizgewinn für eine 1/13 Spreizung bei verwendung des 13 Bit Barker Codes in der Praxis schon von Vorteil ? Ich habe nur gelesen das Speizungen ab 100/1 sinvolle Verbesserungen auslösen. Gruß Joerg
Joerg Fichtner schrieb: > Ist eigenlich der Spreizgewinn für eine 1/13 Spreizung bei verwendung > des 13 Bit Barker Codes in der Praxis schon von Vorteil ? Ich bin kein Signaltheoretiker, ich kenne das nur aus einer praktischen Perspektive. ;-)
Die Spreizung geht linear ein. dh das waeren dann 11 dB. Wenn das den Unterschied ausmacht... Das GPS hat zumindest als NMEA 9600 Baud. Dh die Spreizung kann beachtlich sein.
@ Andreas Nee bin ich auch nicht - mich interessiert mal was in der Praxis eine 13 Fache Bandbreite - eben bei verwendung von 13 Bit barker wirklich an SNR dazu kommt. @ hacky Ich wusste nicht das der Spreizgewinn so einfach eingeht. Dann hatte Andreas ja in seinem SNR-Experiment für ein ISM Modul mit 1 -> 1000 Spreizung ja ein Signal vorliegen das im schlechtesten Fall fast 30dB unter dem Rauschteppig lag - oder sehe ich das falsch ? Auf jeden fall faszinierend. J
Ja. Eine Spreizung um 1000 sind 30dB Gewinn. Denn, bei der Demodulation drueckt man die Signal-Leistung wieder um den Faktor 1000 im Frequenzspektrum zusammen. Aus 1MHz Bandbreite wird 1kHz Bandbreite. Das Rauschen der ungenutzten 999kHz wird entsorgt.
Gast
#2042196
Bei GPS werden effektiv 50 Bit/s Übertragen. Dabei wird allerdings eine Bandbreite von 2 MHz verwendet. Daher kommt der große Spreizgewinn!
Ja die 999 kHz werden bei der Demodulation entsorgt. Ich bin jetzt drauf gekommen, das die digitalen Verfahren zur Umsetzung der Korrelationsprüfung eben auch nur Filter sind. Danke für eure Antworten J
Soweit ich mich erinnere, wird der Barker-Code nur zur Unterscheidung der vielen Satelliten verwendet. Einen nennenswerten Korrelationsgewinn bringt es nicht ein. Dafür müssen die Sequenzen länger sein. Natürlich verschlechtern die gleichzeitig sendenden Satelliten, zumindest zum gerade empfangbaren Teil (Nicht alle sind sichtbar), den Rauschabstand. -> Matjaz Vidmar lesen
GPS verwendet keinen Barker-Code, die Satelliten werden durch die unterschiedlichen Gold-Codes unterschieden.
Waren nicht die Gold-Codes eine Unterklasse der Barker-Codes? Naja, egal. Die Korrelationspeaks sind zu schwach ausgeprägt bei diesen sehr kurzen Längen.
Also was ich mir gemerkt habe: Die Barker Codes korrelieren nicht mit sich selber und können deshalb am besten zur Synchronisaton eingesetzt werden. Deshalb gibt es die eben auch nur bis 13 Bit Länge mehr hat man nicht gefunden - ich hoffe das das richtig ist. > Die Korrelationspeaks sind zu schwach ausgeprägt bei diesen sehr > kurzen Längen. Hallo Abdul hat du eine Quelle wo das her ist ? Ich dachte mir das schon das es eine "statistisch undefinierte" Zone geben muß, in der sich der Einsatz von gespreizten Codes nicht lohnt. Andreas schreibt das ein nennenswerteer Korrelationsgewinn erst ab einer Spreizung > 100 entsteht. Mich würde mal interessieren ob es Untersuchhungen dazu gibt. J
Es gab mal ein Artikel sowohl zur Spreizspektrummodulation , als auch zu den GPS Verfahren in den UKW-Berichten. Dieses Heft erscheint 4 mal im Jahr und ist eigentlich Pflichtlektüre für jeden HF Interessierten. Es waren verschiedene Artikel. Der GPS Artikel befasste sowohl mit den Grundlagen des GPS als auch mit dem kompletten Selbstbau eines GPS Empfängers incl. HF Teil. Der Spreizspektrumartikel war ein Grundlagenartikel. Der Gewinn kommt tatsächlich aus dem Verhältnis belegter Bandbreite zur Bandbreite des Nutzsignals nach der Demodulation. Gleichzeitig wird der Spreizcode auch zur Unterscheidung der 24 ( oder waren es 28? ) GPS Satelliten benutzt. Dies arbeiten nämlich alle auf exakt der selben Mittenfrequenz. Ralph Berres
Gast
#2048126
Was mich dazu interessieren würde, ist, ob ein Vergleich von Spreizgewinn und Modulationsgewinn zulässig ist. Beim Modulationsgewinn durch das Verhältnis FM-Hub zu Modulationsfrequenz ergibt sich der gleiche Zugewinn wie beim Spread-Spectrum. Allerdings wird dazu eine Schwelle definiert, ab der der Gewinn erst möglich ist (irgendwas um oder über 10 dB S/N). Darunter verschlechtert sich die Übertragung. Diesen Effekt finde ich beim Spread-Spectrum nicht erklärt. Hat das mit der Modulationsart zu tun? Wenn ja, wie?
FM ist auch eine Art von SS. Hast du richtig erkannt. Genauso wie ein analoges Filter ein korrelativer Integrator ist. Was man bei FM Capture-Effekt nennt, könnte hier wieder auftauchen. Womöglich kann man das alles in eine gemeinsame Theorie zusammenpacken. Dafür brauchste aber Mathe-Studium. Da hänge ich dann leider, sorry. - Ich hab leider keinen direkten Link zur Frage, wann sich die Länge des Codes denn nun lohnt. Soweit ich mich erinnere, laß ich das wohl mal in einer Harris AppNote. - Bei GPS werden 50Baud übertragen! Der riesige Rest der Bandbreite ist Korrelation!! Ob die da am Anfang zumindest während der Entwicklung wirklich Fernschreiber-Equipment dran hatten? Bzw. so ein System ein Vorläufer von GPS ist? Naja, die damaligen Entwickler sind zu 50% bereits tot, zu 80% senil ;-) - Mit dem Ende des kalten Krieges und der Erkenntnis ständiger wachsendem Bandbreitenhunger der Anwender, wurde die $-Förderung dieser 'simplen' halbdigitalen Verfahren größtenteils eingestellt. Bereits vor 1970 waren die meisten theoretischen Abhandlungen verfasst. Wir kommen reichlich spät.
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