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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.