GNU Radio SNR-Messung

[Ludwig (birlud)]

In einem Forschungsprojekt soll ich das SNR zwischen Sender und 
Empfänger bestimmen. Hierzu habe ich zwei USRPs zur verfügung, die 
bisher mit GNR-Radio vom PC aus angesteuert werden.

Der bisherige Plan sieht vor eine pseudozufälle Symbolfolge (QPSK oder 
16-QAM) zu senden. Diese wieder zu empfangen, zu demodulieren und 
anschließend das SNR zu bestimmen.

Bisher habe ich hauptsächlich Simuliert und scheitere an einer 
Zuverlässigen Symbolsynchronisation. Auch ist mir unklar unter welchen 
Vorraussetzungen Blöcke wie der "SNR-Estimator" zuverlässige Ergebnisse 
liefern.

Darum die Fragen: Wo kann ich mich Tiefergehend informieren 
(genauere/nutzerfreundlichere Dokumentation) und gibt es 
Implementierungen / Tutorials von denen aus man starten kann?

Ich habe noch ein Bild der bisherigen Simulation anghängt. Kann man von 
da aus weitermachen?

[Rainer W. (rawi)]

Ludwig schrieb:
> In einem Forschungsprojekt soll ich das SNR zwischen Sender und
> Empfänger bestimmen.

Was ist ein "SNR zwischen Sender und Empfänger"?
SNR heißt auf deutsch Signal-Rausch Verhältnis und hat mit dem Sender 
gar nichts zu tun, sondern gibt an, in welchem Verhältnis Signal- und 
Rauschleistung am Empfänger zueinander stehen.

[Ludwig (birlud)]

Du hast natürlich recht mich interesiert das SNR am Empfänger, welches 
durch den weiteren Versuchsaufbau optimiert werden soll. Ich nehme an, 
zu dessen Bestimmung hast du keinen Vorschlag, oder vielleicht doch? ;)

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Wenn Du das SNR bestimmen willst, musst Du am Sender die Leistung 
verändern können. D.h. Du regelst die Sendeleistung so lange herunter, 
bis der Empfänger die Daten nicht mehr empfangen kann.

[Ludwig (birlud)]

Ja, genau solche Vorschläge sind super.

Ich frage mich, ob mann das auch etwas anders gestalten kann. z.B. 
stelle ich mir gerade vor das der Sender alle Sekunde für 500ms ein 
"großes Paket" sendet, dann sollte man ja da auch (solange es keine 
anderen Störsender gibt, nur zeitweise aktiv sind) aus den detektierten 
Leistungen das SNR bestimmen können.

mit P als Signalleistung und N als Rauschleistung, hätte man:

P_on = P + N  //Packet
P_off = N     //kein Packet

und damit SNR = P/N = ... = P_on/P_off - 1

Ich würde dann wohl am Empfänger die mittlere Leistung von vier 250ms 
Zeitscheiben bestimmen und dann von denen den größten Wert als P_on und 
den kleinsten als P_off annehmen. Was verspreche ich mir davon? Die 
Zeitscheiben bei denen der Sender seinen Betriebszustand wechselt, 
werden nie so extrem sein, wie die anderen beiden Zeitscheiben in denen 
gar nicht oder durchgehend gesendet wird. Dadurch entfällt dann eine 
aufwendigere Synchronisation.

Bin mal gespannt was bei der Implementierung noch alles Probleme machen 
wird ;D

Aber interessiert hätte es mich trotzdem noch, wie man sich ordentlich 
auf Symbole synchronisiert, falls noch wer was dazu hat, ich les es 
gerne.

Schönen Abend noch!

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Es gibt noch Verfahren, die werten das dem direkt selektierten Signal 
das Phasenrauschen (QPSK oder 16-QAM) aus.

[Markus W. (dl8mby)]

Ohne jetzt tiefer drin zu stecken, liegt schon 40 Jahre
Zurück als ich die Thematik mal angerissen habe, werfe
ich mal die Begriffe Bitfehlerrate und Augendiagramm als
Stichworte in die Runde.

LG
Markus

[Ludwig (birlud)]

Markus W. schrieb:
> Ohne jetzt tiefer drin zu stecken, liegt schon 40 Jahre
> Zurück als ich die Thematik mal angerissen habe, werfe
> ich mal die Begriffe Bitfehlerrate und Augendiagramm als
> Stichworte in die Runde.
>
> LG
> Markus

Ja, sind natürlich auch geeignet um die Qualität des Übertragungskanals 
einzuschätzen, aber beides lässt sich am Empfänger erst sinnvoll 
auswerten, wenn man schon auf die Zeichen synchronisieren kann. Daran 
scheitere ich leider zurzeit.

Dieter D. schrieb:
> Es gibt noch Verfahren, die werten das dem direkt selektierten
> Signal
> das Phasenrauschen (QPSK oder 16-QAM) aus.

Hast du mal einen Stichwort dazu? Gibts das schon in GNU-Radio 
implementiert?

[Markus W. (dl8mby)]

Suche mal nach,

Clock data recovery alias CDR, Costas-Loop, Digitale/Variable-Entzerrer.

War damals im Bereich des Digitalen Richtfunk bei Siemens tätig.

Die Prinzipien sind immer noch die selben, wenn auch vieles heute
via FW und/oder FPGAs gemacht wird.

LG
Markus

[Rick (rick)]

Ludwig schrieb:
> Der bisherige Plan sieht vor eine pseudozufälle Symbolfolge (QPSK oder
> 16-QAM) zu senden. Diese wieder zu empfangen, zu demodulieren und
> anschließend das SNR zu bestimmen.
Wie wäre es, wenn Du über einen zweiten (ungestörten) Kanal das ideale 
Signal überträgst?
Dann kann man im Empfänger die Leistung des gestörten Kanals (S+N) mit 
der Leistung des ungestörten Kanals (S) ins passende Verhältnis setzen 
(S/N).

Wahlweise kann man die ideale (identische) Symbolfolge bei Testsignalen 
auch zusätzlich parallel im Empfänger erzeugen. Dann bracht man 'nur' 
noch eine Synchronisation.