復調器はすでにボーレートを知っている可能性があります

多くのワイヤレス通信プロトコルは、symbol_timeをチップ時間またはキャリアサイクル時間の既知の整数倍に設定します。信号を復調できる場合、復調器はすでにチップ時間またはキャリアサイクル時間を知っている必要があります。おそらく、その時間情報を取得し、それを「既知の整数」で乗算して、symbol_timeを取得できます。次に、「単に」位相調整を行う必要があります。その時間情報を復調器から引き出す方法はありますか？

FFT

シンボルレートは帯域幅とほぼ同じです（-10 dBの帯域幅はQPSKのシンボルレートの1.19倍であると聞きましたが、これはすべての信号コンスタレーションに当てはまりますか？）

SNRが十分に高い場合は、信号をFFTに通して、帯域幅を見積もることができます。これは、手元にあるほぼすべての形式（生の（「実際の」）変調信号、または復調された（「複雑な」I、Q）ベースバンド信号）で機能すると思います。 、または私だけ、またはQだけ-しかし、上記の「更新＃2」プロットからFFTに位相データをフィードした場合は機能しないと思います。

通常、人間がグラフ上で-3dB帯域幅を視覚的に選択します.-3dB帯域幅を推定するためのMatlab関数はありますか？

純粋なホワイトノイズが入ってくる場合（SNRが悪すぎる） -3dBの「帯域幅」は、実際のボーレートとは明らかに関係ありません。ただし、復調器で使用されるフィルターに完全に依存します。

自己相関

Matlab autocorr（）またはxcorr（）を使用して関数の自己相関を見つけることができます。 ）関数。

その自己相関をボーレートの推定値に変換するには、少なくとも3つの方法があります。

• ほぼ無相関のデータビットでは、正確に1 symbol_time以上のオフセット時間での自己相関はほぼゼロになり、0.0〜1.0ビット時間の短いオフセット時間での正規化された自己相関はほぼ線形になります。1-（time / symbol_time）。これらの短いオフセット時間に直線を当てはめて、非整数オフセット時間での自己相関の適切な推定値を取得し、その当てはめられた線に沿って約1/2の推定自己相関を与えるオフセット時間t_halfを見つけます。シンボル時間は、約symbol_timeです。 〜= 2 * t_half。
• バースト送信中、一部の送信機は10ビットごとに開始シンボルを作成します。自己相関関数には、いつものように、オフセット時間0に1つのピークがあります。その最初のピークをスキップして、自己相関関数で次に大きい正のピーク（予想される振幅が約1/10）を与える正の時間t_positiveを検索します。シンボル時間は、symbol_time〜 = t_positive / 10です。
• 一部の送信機は、すべての開始シンボルの後に正確に9ビット時間停止シンボルを使用し、停止シンボルに開始シンボルの負の振幅を与えます。自己相関関数で最大の負のピークを与えるオフセット時間t_negativeを検索します（予想される振幅は約1/10）。シンボル時間は約symbol_time〜 = t_negative / 9です。

自己相関近似

他の多くの手法では、自己相関関数の計算が速い近似を使用します。特に、オフセット時間が10を超える場合の自己相関振幅を計算する意味はありません。 bit_times。

特に、1つの時間オフセットHでのみ自己相関関数を計算してみましょう。信号をある時間Hだけ遅延させ、遅延信号に元の（遅延されていない）信号を掛けて、いくつかを使用します。完全または漏れのあるインテグレータは、長期平均を取得します。 （ほとんどのFMおよびPSK受信機のように、入力信号がすでに+1 -1の範囲にクリップされている場合、その長期平均はすでに正規化されています。それ以外の場合は、信号の2乗の平均で正規化するため、長期期間平均は-1から+1の範囲であることが保証されています。

次に、Hを微調整して、正規化された長期平均が正確に1/2になるようにします。時間オフセットHを短くします。正規化された長期平均が1/2未満の場合。正規化された長期平均が1/2を超える場合は、Hを長くします。

その場合、シンボル時間は約symbol_time〜 = 2 * Hです。

その他の手法

ウィキブックスの「時計とデータの回復」は、まだ大まかなドラフトですが、有望に聞こえます。更新して、どのアプローチが最適かを教えていただけますか？

多くの受信機が Costasループまたはその他の比較的単純なキャリアリカバリボーレートを検出する手法。

コミュニケーションハンドブックには、「アーリーレイトゲートシンクロナイザー」と記載されています。このようなものを使用できますか？

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多くの無線通信プロトコルは、信号に多くの「冗長」機能を追加して、受信機がノイズにもかかわらず信号をロックしてデコードしやすくします。 -スタートビット、ストップビット、トレリス変調、エラー検出および訂正ビット、定数プレリュードおよびヘッダービットなど。

おそらく、信号には、作業を容易にするこれらの機能が1つ以上含まれていますか？

シンボルの形状が方形パルスであることがわかっている場合は、これが周波数領域での同期関数になることがわかります。信号のFFTを取得し、データの最初のローブの幅（またはベースバンドのローブの2倍）を測定すると、それがシンボルレートになります。

アーリーレイトゲートシンボルシンクロナイザーは簡単に実装できますが、最初に整合フィルターを介してデータを実行する必要があります。これには、少なくともシンボルレートの推定値が必要です。

ここではさまざまな目的で話しているかもしれませんが、UARTの自動ボーレート検出はマイクロコントローラーの分野で行われていることであり、高度なアルゴリズムは必要ないようです。もちろん、標準の8-N-1シリアル接続には1つのSTARTビットが必要です。そのため、それを見つけて時間を設定できれば（特に、115200、38400などの特定の許容ボーレートしかないことを考慮すると）。

ここにAVRのシリアルラインで自動ボーレートを実行するためのCコードがあります（また、アルゴリズムの簡単な説明もあります）： http://mycal.net/?cpath=/Archive/&id= 569&action = 9

しかし、これよりも一般的なものを探していると思いますか？

これを行うための事前に構築された方法を知りません。少なくとも現在の経験では、それは私にとってかなりユニークなようです。しかし、学術的な目的で、このような問題へのアプローチを書き出すことができるかどうかを確認します。

この状況では、シンボルレートは、形状が伸びたり縮んだりするように表示されます。私は形を取り、相関関係を見てスペクトル全体でそれらを「スライド」させます。次に、形状のさまざまな「ストレッチ」を使用してこれを何度も実行します。使用できる標準のシンボルレートがいくつかあることを願っています。

次に、どのシンボルレートが最も相関が良かったかを分析できるはずです。 。

これを行うにはもっと簡単な方法があるかもしれませんが、今私が思いつくのはそれだけです。

一般的な問題は「クロックリカバリ」と呼ばれ、多くの場合、フェーズロックループが使用されます。データエッジが発生するたびに、PLLはそれをローカルVCOからのクロックエッジと比較します。ローカルクロックが早いか遅い場合、PLLの自然な動作はVCO周波数を少し調整することです。最終的に、ロックはデータエッジレートの倍数で達成されます。

PLLがそれらにロックオンするには、データエッジの最小数が存在する必要があります。これが、最小遷移密度を適用するために8B10Bなどのビットスタッフィングとラインエンコーディングが使用される理由です。そうしないと、PLLVCOが同じビット値の長時間にわたってデータクロックから離れてドリフトします。

I RFチャネルがすでに何らかのラインエンコーディングを使用していると思われます。通常、DCバイアス信号はRF変調で回避され、エンコーディングはDCバイアス（別名ロングラン）を排除するために使用されます。

フィルターの後でシンボルが異なるレベルの電圧としてエンコードされている場合、波形を見ると4つのレベルがあります。つまり、log2（4）シンボルまたは2シンボル/ボーです。

（これは想定しています余分な位相情報が失われる、押しつぶされた位相変調信号は表示されません）