Сети и системы радиосвязи и средства их информационной защиты: Методические указания к лабораторным работам, страница 2

Основным анализатором, используемым в работе, является анализатор спектра сигнала . Верхний канал модели нужен для изучения характеристик, в частности, спектра ВЧ сигнала, модулированного непосредственно без обработки. Нижний канал включает простейшую обработку сглаживающим фильтром «приподнятый косинус», а также канальную фильтрацию в радиочастотной области. Для упрощения в схеме не рассматриваются элементы кодирования, влияние которых на ширину полосы сигнала учитывается с помощью коэффициента избыточности , поэтому в дальнейших расчетах следует полагать . Помимо модуляторов, включенных в структуру модели, на схеме присутствуют модуляторы других типов для поочередной установки в структуру и исследования таким образом нескольких видов модуляции. Для сохранения работоспособности модели неиспользуемые модуляторы подключены к генератору постоянной величины, который также можно задействовать для теста канала немодулированным гармоническим колебанием, подключив его вместо источника информации.

Спектр радиосигнала определяется видом модуляции, скоростью передачи информации  и несущей частотой . Описание изучаемых в работе видов модуляции приведено в табл.1.1.

Таблица 1.1.

Вид модуляции

Английское название

Русское название

Число бит в символе

Позиционность

Переход от символа к символу

BPSK

Binary Phase Shift-Keying

Двоичная фазовая манипуляция

Скачкообразно (разрыв фазы)

QPSK

Quadrature Phase

Shift-Keying

Квадратурная фазовая манипуляция

Скачкообразно (разрыв фазы)

QAM-16

Quadrature

Amplitude Modulation

Квадратурная амплитудно-фазовая манипуляция

Скачкообразно (разрыв фазы)

CPFSK-2

Continuous-Phase

Frequency Shift-Keying

Частотная манипуляция с непрерывной фазой

Плавно

(без разрыва фазы)

GMSK

Gaussian Minimal Shift-Keying

Частотная (фазовая) манипуляция с минимальным сдвигом

Плавно

(без разрыва фазы)

Ширина полосы и внеполосные излучения определены для всех действующих видов модуляции в нормативном документе Государственной комиссии по распределению частот (ГКРЧ) №19-02, выдержки из которого, содержащие терминологию и формулы для расчета полос частот, приведены в приложении к данному описанию. Как правило, нормы на ширину полосы и внеполосные излучения для конкретного вида модуляции представляются графически в виде маски огибающей внеполосных излучений, показывающей верхнюю допустимую границу всплесков спектра сигнала. Примеры изображения масок огибающей разных систем связи приведены на рис.1.2. Уровень полосы пропускания принят за 0 дБ.

    

Рис. 1.2. Примеры масок огибающих внеполосных излучений

Исходными данными для выполнения лабораторной работы являются скорость передачи информации  и несущая частота  (см. табл. 1.2). Дополнительно для CPFSK задается индекс модуляции , для GMSK – нормированная полоса фильтра .

Таблица 1.2.

№ бригады

Вид модуляции

R,    Мбит/с

fнес,    МГц

1

BPSK

10

500

2

QPSK

25

800

3

QAM-16

50

1200

4

CPFSK-2

100

2100

5

GMSK

200

4000

Задание на моделирование. Каждая бригада по собственным исходным данным производит расчет, необходимый для запуска моделирования, используя определения и формулы из «Норм ГКРЧ №19-02» (см. приложение), осуществляет подготовку модели, в процессе моделирования зарисовывает или сохраняет в графическом файле по три спектра сигналов (без обработки, с обработкой и с полосовой фильтрацией) по очереди для своего  исследуемого вида модуляции, взятого из табл.1.1. Изображения спектров заносятся в отчет с графически наложенными на них рассчитанными масками внеполосных излучений, по ним делаются выводы о целесообразности и эффективности обработки сигналов с различными видами модуляции с целью соблюдения норм на внеполосные излучения.