STARLINK ( Ku-band downlink)

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STARLINK ( Ku-band downlink)

Mensaje por ANgazu »

Hola

Hace algún tiempo, Rapidbit me envió los tonos “beacon” de Starlink. Con nuestros medios no se puede grabar mucho más.
Sin embargo, hay gente que sí dispone de medios más potentes y, a veces, tiene la deferencia de compartir sus grabaciones.
Este es el caso que nos ocupa. Nuestro forero Bandicoot (Cheng) me ha enviado una grabación del downlink con un ancho de banda de unos 640 Mhz, lo que nos permite ver algunas de las peculiaridades de esta señal.
Desgraciadamente, el tamaño es grande por lo que solo disponemos de unos 420 ms de señal, lo que sumado a la posibilidad de que haya más de un satélite en este canal, nos limita las posibilidades de analizar el OFDM.
starlink.jpg
Los tonos del segmento de guarda están asociados a los satélites y su separación y amplitud parece que sirven para implementar una especie de GPS.
A tenor de las medidas efectuadas, parece que hay tonos de dos satélites, pero dado que la grabación es corta, no se puede asegurar.

A falta de mas grabaciones, parece que el tono piloto del OFDM esta modulado en BPSK a 750 b. Esto serviria para marcar el comienzo y duracion de la trama del OFDM que es de 1.33 ms (1/750). La cabecera de esta trama contiene info del satelite que la transmite. Este metodo facilitaria enormemente la localizacion y sincronizacion de las tramas.

Saludos.
Angazu & Bandicoot.
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Mensaje por ANgazu »

Hola.

Despues de intentar analizar varias tramas, ha aparecido alguna que nos ha permitido tener resultados aceptables sobre el OFDM.
El primer simbolo de cada trama de 1.33 ms es en realidad una señal modulada en BPSK a 12 Msps que contiene 8 segmentos repetidos.
El resto de los simbolos forman un OFDM con los parametros que se pueden ver en la imagen. (multiplicar x 1000 las frecuencias.)
OFDM_starlink_div.jpg
tramas.jpg
Tambien hemos tenido que bregar con tramas superpuestas, posiblemente debido a que la antena usada tiene un haz demasiado ancho para este sistema y la polarizacion quizas no sea la adecuada, lo que hace que entre mas de un satelite en la misma grabacion, lo que es un inconveniente a la hora de analizar la señal.

Es posible que haya alguna pequeña inexactitud en los resultados, pero hay que tener en cuenta que nosotros usamos el SA y el analisis disponible en la red esta efectuado por dos departaments de la Universidad de Austin con sus correspondientes recursor hardware y software ( adquirieron una instalacion Starlink) y los conocimientos de doctores e ingenieros, por lo que sus resultados seguro que son mejores que los nuestros.

PD: Si algun forero desea colaborar en el analisis de esta curiosa señal, no hay problema en enviarle una grabacion de 1 GB.
Tened en cuenta que no hay informacion oficial de este sistema.

Saludos.
ANgazu.
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STARLINK ( Ku-band downlink)

Mensaje por ANgazu »

Nuestras medidas:

BW: 240 Mhz.
Portadoras: 1024 (hueco central de 4 para piloto)
Velocidad de modulación: 227272.72 sps (64 QAM ?)
T. símbolo: 4.4 us ( 4.266 us + 133 ns)
Shift: 234373 Hz.

Trama: 1.3333 ms ( 303 simbolos + 1 guarda de 133 ns)

El símbolo 0 es SC modulado en BPSK? A 120 Ms.

starCCF.jpg
La CCF muestra que este símbolo esta dividido en 8 segmentos y parece que repite la informacion.
Según los cálculos, contiene 512 bits de información, divididos en 8 segmentos de 64 bits.
Dada la pobre calidad de la señal, no podemos demodular este trozo.

Este cambio de modo produce fuertes variaciones de fase y amplitud en el tono piloto, que podrían ser usadas para buscar las tramas en modo grueso.
starAM.jpg
Ajustando mucho ( y suponiendo ), la velocidad de muestreo nativa sería de 480075011,72 Hz para poder usar 2048 muestras en la parte FFT del símbolo.
Por tanto, cada símbolo estaría formado por 64 muestras de guarda y 2048 para FFT.

En las ultimas grabaciones, se aprecia que hayn un simbolo vacio en cada trama. No se si sera el fin de trama o el comienzo de la misma, pero estar está.

Si aparece alguna grabación de calidad, trataremos de aclarar los puntos indeterminados.


Saludos.
Angazu.
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Mensaje por ANgazu »

Hola.

La última señal enviada por Cheng es de buena calidad y solo contiene una portadora, lo que ha permitido afinar algunos parámetros que no estaban confirmados.

En lo que al tiempo se refiere, como se puede ver en la gráfica, la señal esta formada por una supertrama de 60 ms, lo que supone 45 tramas de 1.333 ms- La primera trama está vaciá, probablemente para sincronismo de supertrama y las 44 siguientes contienen información.
starlink.jpg
Cada trama de 1.333 ms esta formada por 303 simbolos + 1 guarda de 133 ns.
El primer símbolo está vacío para sincronismo y el segundo no es OFDM sino una PSK que hace de cabecera para el OFDM que está formado por 301 símbolos.

Saludos.
ANgazu.
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Mensaje por ANgazu »

Hola.

En cuanto a la modulación de la cabecera es DQPSK a 240 Ms.

Las cantidades que aparecen están divididas por 100 dadas las limitaciones de SA.

He demodulado 4 cabeceras al azar y contienen los mismo datos.
starlink-psk.jpg

DISCREPANCIAS: En la documentación disponible no se mencionan las supertramas. Es posible que sean tramas vacías debido a que algún usuario no necesita datos. Queda pendiente de verificar con otras grabaciones.

En cuanto a los datos PSK de cabecera, mis datos no coinciden con la documentación. La guarda de 32 bits y el primer segmento no están invertidos y los 8 segmentos de 128 bits repiten la misma información. Lo he demodulado usando modulación diferencial (DQPSK).

Saludos.
ANgazu.
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