Проектирование РПУ мобильного терминала системы цифровой сотовой связи стандарта GSM-1800
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?а стандарта GSM-1800
Ниже представлена относительно полная структурная схема приемопередающего мобильного терминала системы цифровой сотовой связи стандарта GSM - 1800, согласно с полученным техническим заданием.
Рис. 20. Структурная схема РПУ мобильного терминала системы цифровой сотовой связи стандарта GSM-1800
Краткая характеристика некоторых блоков структурной схемы, изображенной на рисунке 20.
Антенный блок включает:
Собственно антенну (в простейшем случае четвертьволновый вибратор, имеющий длину l~?/4=8.425 см, при этом антенна выполняет функции передающей и приемной антенны)
Антенный переключатель - электронный коммутатор, управляемый из CPU и подключающий вход антенны либо на выход передатчика, либо на вход приемника.
В системах стандарта GSM передатчик и приемник работают не одновременно, и режим передачи осуществляется только в течение 1/8 длительности кадра. Это значительно уменьшает расход энергии аккумуляторной батареи и увеличивает время функционирования, как в режиме передачи, так и в режиме передачи, так и в режиме приема. Кроме того, это приводит к снижению требований к высокочастотному фильтру приемника.
Кодер речи осуществляет кодирование речевого сигнала, т.е. преобразования сигнала (имеющего цифровую форму) по определенным законам с целью сокращения его избыточности, т.е. с целью сокращения объема информации, передаваемой по каналу связи.
Кодер канала добавляет цифровой сигнал, получаемый с выхода кодера речи, дополнительную (избыточную) информацию, предназначенную для защиты от ошибок при передачи сигнала по линии связи; с той же целью информация подвергается определенной переупаковке (перемножению); кроме того, кодер канала вводит в состав передаваемого сигнала информацию управления, поступающую от CPU.
Фазовый модулятор реализует гауссовскую манипуляцию с минимальным частотным сдвигом (GMSK = Gaussian Minimum Shift Keying), то есть реализует перенос цифрового сигнала в область радиочастотного канала. В стандарте GSM с модуляцией GMSK произведение BTb, определяющее частоту среза предмодуляционного гауссовского фильтра, равно BTb=0.3 (где B - полоса частотного спектра Tb - длительность бита сообщения). Такое значение произведения BTb достигается путем сложной аппаратурной реализации для увеличения требуемого отношения C/I (сигнал/помеха) и уменьшения влияния условий распространения радиоволн и неидеальности аппаратуры. При GMSK обеспечивается высокий КПД усилителя мощности и приемлемая помехоустойчивость: вероятность ошибки Pe=10-3 при C/N=30 дБ.
Усилитель мощности не только усиливает высокочастотный сигнал с выхода ФСС, но и под действием команд из CPU меняет коэффициент усиления, тем самым в зависимости от расстояния между мобильной MS и базовой BTS станциями выходная мощность передатчика MS автоматически регулируется: чем ближе MS к BTS, тем меньше мощность передатчика MS, тем меньше излучаемая антенной MS мощность.
Блок демодуляции. В блоке сигнал вначале демодулируется в фазовом демодуляторе, при этом на вход канального эквалайзера он поступает в виде цифрового видеосигнала; (назначение канального эквалайзера состоит в компенсации той разности хода между составляющими радиолучами при многолучевом распространении радиоволн, которая приводит к межсимвольной интерференции (эквалайзер по своей сути - это адаптивный фильтр, настраиваемый таким образом, чтобы сигнал на его входе был по возможности в большей степени очищен от межсимвольных искажений, содержащихся во входном сигнале)); далее цифровой сигнал попадает в декодеры канала и речевого сигнала.
Декодер канала реализует процесс, обратный кодированию, и с учетом закодированной в кодере канала управляющей информацией и речевого закодированного сигнала, декодирует весь поток информации.
Декодер речи декодирует цифровой поток речевой информации для дальнейшего преобразования ее из цифровой формы в аналоговую в цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП).
Далее электрический сигнал аналоговой речевой информации подается на телефон. Таким образом, завершается прием информации, переданной базовой станцией BTS мобильной MS.
Управляющим устройством в MS является центральный управляющий процессор CPU, который имеет свою оперативную и постоянную память (MEM) и выполняет широкий спектр функций.
SIM - карта, придается к MS в виде съемного модуля, взаимодействует с CPU и определяет процедуру аутентификации MS.
9.7 Расчет принципиальной схемы опорного кварцевого генератора
При правильном выборе и расчете параметров элементов схемы, режима их работы стабильность частоты КГ без применения термокомпенсации и термостатирования определяется в основном стабильностью частоты резонатора. Стабильность частоты КГ оценивают обычно по изменению частоты из-за изменения температуры окружающей среды, воздействия механических и климатических дестабилизирующих факторов, а также старения.
Наиболее широко в диапазоне средних (1-30 МГц) применяется емкостная трехточка, которая позволяет получить высокую стабильность частоты.
Частота и интервал рабочих температур резонатора выбирается, как правило, соответствующими этим параметрам КГ.
Для расчета ОКГ выбираем емкостную трехточку, эквивалентная схема которой показана на рис. 21.
Рис. 21. Эквивалентная схема ОКГ
Выбор элементов
Варикап
Берем варикап с коэффициентами аппроксимации:
&nb