Системы связи с расширенным спектром. Принцип построения системы с прямым расширением спектра. Принцип действия корреляционного приемника в системах связи с расширенным спектром. Организация каналов в UMTS

1.  Ресурс связи

→ совокупность времени и ширины полосы частот доступной для передачи сигнала в радиоканале.

Критерий эфф-ти мах пропускной

↑ ∆F    2.↑ S/N

3.↑ С закл-ся в ↑эфф-ти доступа к РС. Т.е.необходимость такого планирования распределения РС м/у пользователями беспроводной системы связи, при кот.такие показатели как t излучения сигнала и f излучения исп-сь мах эфф-но.

Распределение РС задается методом МД (т.е.способ объединения сигналов различных пользователей д/совместного исп-ия РС). Среди методов МД выделяют:

1) FDMA-выд-ся определенные под диапазоны исп-ой полосы частот.

2) TDMA- выд-ся периодически временные интервалы фиксированной полосы частот

3) CDMA-выд-ся определенные эл-ты набора ортогонально (либо почти ортогонально) распределенных спектральных кодов, кажд.из кот.исп-ет весь диапазон частот выделенный для системы связи

4) SDMA- МД с пространственным разделением

 с помощью антенной системы с несколькими узкими ДН (smart-антенны) радиосигналы разделяются и направляются в разные стороны. Данный метод допускает многократное исп-ие одного частотного диапазона. Спутниковые  системы связи.

5) PDMA- МД с поляризационным разделением

разделение сигналов основывается на избирательности приемных антенн к положению вектора напряженности эл.ноля (вертик(Е)., горизонт(Н)., при линейной поляризации) или к направлению вращения вектора напряженности эл.поля- правая  или левая – при эллиптической поляризации. Исп-ся д/↓помех м/у каналами.

Преимущества  CDMA:

1) высокой конфиденциальностью при передаче сообщений.

2) высокая пропускная способность

3) высокая помехоустойчивость

4) эффективная передача инф-ии в условиях быстрых замираний

5) имеет низкий уровень потребляемой мощности АС

6) Облегчает, либо полностью иск-ет необходимость частотного планирования

Данные преимущества систем связи CDMA реализуются только при использовании сигналов с расширенным спектром, т.е. при использовании более широкой полосы радиочастот для передачи сообщений, чем это требуется при передаче обычного модулированного сигнала

2.  Системы связи с расширенным спектром

если вып-ся след.условия:

1) Исп-ая полоса частот значительно шире, чем это необходимо д/передачи данных или голоса

2) Расширение спектра производится с помощью расширяющего (кодового) сигнала, кот.не зависит от передаваемой инф-ии.

3) Восстановление исх-го сигнала приемника осущ-ся путем сопоставления полученного сигнала и синхр-ой копией код.с.

концептуальную схему системы связи с расширенным спектром:

особенности схемы, кот.обеспечивают высокую помехоустойчивость в системах связи с расширенным спектром:

1) Однократное умножение кода X(t)*g(t) приводит к расширению частотного диапазона с.

2) Повторное умножение на код и последующее фильтрование восстанавливает исходный с.

3) Исходный с.умножается на код дважды, тогда как сигнал помехи умножается на код только один раз

Искусственное расширение спектра в подобных сис-ах  реализуется одним из 2х способов:

1) метод прямого расширения спектра, когда информ.сообщении (исходящий узкополосный сигнал) умножают на кодовый сигнал, состоящий из Nэлементов(чипов), длительность которых в 10-ки раз меньше длительности передаваемого информ.бита.

2)  Метод скачкообразной перестройки частоты, когда каждый бит информ.сообщения передается с помощью набора дискретных частот, задаваемого определенной код.послед-тью.

3.Принцип построения системы с прямым расширением спектра

концептуальную схему:

Цифровой информ.с.х(t)(2х уровневый сигнал с f следования импульсов  1/Ти) поступает на 1й мод-р, представляющий собой умножитель с код.с. g(t) (2х уровневый сигнал с f следования импульсов  1/Тк, причем Ти>>Тк)

Т.о. S’ явл-ся сигналом с расш.спектром.

2й мод-р - модуляция сигнала несущей частотой ωо двоичным сигналом