Средства связи с подвижными объектами

Министерство образования Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Средства связи с подвижными объектами

Методическое руководство к лабораторным работам по курсам

“Основы теории систем связи с подвижными объектами” и

“Системы и сети подвижной связи”

для студентов IV курса факультета радиотехники, электроники и физики

(радиотехническое направление)

НОВОСИБИРСК

2003

Составили: д-р техн. наук, проф. А.А. Спектор (лаб. работа №1),

канд. техн. наук, доц. М.А. Райфельд (лаб. раб. № 2-4)

Рецензент канд. техн. наук, доц. каф. КТРС В.И. Кушнир

Работа подготовлена на кафедре

теоретических основ радиотехники

Средства связи с подвижными объектами

Методическое руководство

Лабораторная работа № 1

ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫЕ СИГНАЛЫ

В СИСТЕМАХ СВЯЗИ

1.  Цель работы

Целью лабораторной работы является знакомство с фазоманипулированными (ФМ) сигналами, основанными на использовании рекуррентных последовательностей, и их некоторыми применениями в современной связи. В работе изучаются методы получения и корреляционные свойства М-последовательностей и кодов Голда, применяемых для формирования ФМ сигналов.

2.  Теоретическое введение

2.1.    Общие сведения о многостанционных системах связи

Одной из основных проблем систем подвижной связи является беспрепятственная работа любой пары абонентов в условиях одновременной работы в общем канале многих других абонентов. Суть проблемы состоит в обеспечении правильной адресации сигнала, который должен оказаться на выходе приемного устройства адресата-получателя сообщения. Вместе с тем, должно быть сведено к минимуму влияние чужих сигналов на приемное устройство принимающего абонента. Существуют различные способы разделения каналов, одним из современных способов является разделение по форме сигналов. Его сущность заключается в том, что в роли переносчика информации для данного абонента используется определенный индивидуальный адресный сигнал.

Рис.1 иллюстрирует общий принцип связи на основе адресного разделения каналов. Источник сообщения , желающий передать информацию l-му получателю сообщения , осуществляет модуляцию l-го адресного сигнала передаваемым сообщением. Как и во всех радиотехнических системах, сигнал далее в высокочастотном модуляторе переносится на высокую (несущую) частоту. Сформированный высокочастотный сигнал поступает затем в общий радиоканал, в котором одновременно присутствуют сигналы других абонентов, участвующих в связи в это же время. Часто в таких системах связи всеми абонентами используется одна и та же несущая частота, так что разделение абонентов путем частотно избирательной фильтрации невозможно. Единственным признаком, по которому обеспечивается селективное восприятие получателем сообщения адресованной ему информации, является форма адресного сигнала. Имеющийся в его приемном устройстве селектор каналов выполняет согласованную обработку этого адресного сигнала, например, путем согласованной фильтрации, либо корреляционной обработки.

При таком принципе действия большое значение имеют свойства сигналов, используемых в качестве адресов. Идеальными были бы такие свойства, при которых поступление чужой информации, передаваемой при помощи чужих адресных сигналов, приводило к нулевому выходному эффекту приемного устройства l-го абонента при обеспечении нормальной чувствительности к информации, передаваемой с использованием l-го адресного сигнала. Такие или близкие к ним качества систем связи достигаются в системах, работающих в синхронных режимах, если адресные сигналы составляют ортогональный ансамбль.

В настоящее время наряду с синхронными системами связи широкое применение

Рис. 1. Многостанционная система связи,

основанная на разделении информации по форме сигналов находят асинхронно-адресные системы связи (ААСС), в которых синхронизация отсутствует. В этих системах любой абонент направляет свое сообщение другому абоненту в произвольный момент времени, используя для этого определенный (индивидуальный) сигнал-переносчик информации, играющий роль адреса получателя сообщения. Техническим признаком, объединяющим абонентов в общую систему, служат, во-первых, использование общей несущей частоты и, во-вторых, использование общей базисной системы адресных сигналов, применяемых для разделения абонентов.

Общей чертой систем связи, конфигурация которых представлена на рис. 1, является практически автономный набор аппаратуры приема и передачи у каждого абонента. Вместе с тем, всех абонентов объединяют указанные общие признаки. Технически каждый абонент представляет собой почти независимую станцию связи. Поэтому системы связи с такой конфигурацией получили название многостанционных систем. Подчеркнем отличие таких систем связи от классических многоканальных систем, чьей определяющей особенностью является наличие общего (единственного) передатчика для всех источников сообщений и общего приемника для всех получателей. Применение принципа многоканальной передачи информации возможно и оправдано тогда, когда имеется значительное количество абонентов с фиксированным местоположением в двух разнесенных пунктах. В отличие от этого многостанционный принцип используется для обеспечения связи между абонентами, которые произвольно распределены в пространстве, что не позволяет их сгруппировать для привязки к общей приемно-передающей аппаратуре. Более того, многостанционный доступ является эффективным средством, позволяющим решить проблему обеспечения связью подвижных объектов.