Разработка приемника сигнала с модуляцией DQPSK
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
Разработка приемника сигнала с модуляцией ?/4 DQPSK
Содержание
1. Введение
1.1 Теоретические сведения DQPSK
.2 AWR Design Environment. Описание программы
. Разработка генератора тестовых импульсов
. Разработка модели канала передачи
. Разработка модели приемника
. Разработка автоматической регулировки усиления
. Разработка фазовой автоподстройки частоты
Список использованных источников
1. Введение
.1 Теоретические сведения DQPSK
Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK). QPSK модуляция строится на основе кодирования двух бит передаваемой информации одним символом. При этом символьная скорость в два раза ниже скорости передачи информации. Для того чтобы понять как один символ кодирует сразу два бита рассмотрим рисунок 1.1.1.
Рисунок 1.1.1 - Векторная диаграмма QPSK-сигнала.
Квадратурный канал в случае с BPSK всегда равен нулю. Точки на векторной диаграмме образуют созвездие фазовой манипуляции. Для того чтобы осуществить кодирование одним символом двух бит информации, необходимо, чтобы созвездие состояло из четырех точек, как это показано на векторной диаграмме QPSK рисунка 1. Тогда мы получим, что и отличны от нуля, все точки созвездия расположены на единичной окружности. Тогда кодирование можно осуществить следующим образом: разбить битовый поток на четные и нечетные биты, тогда будет кодировать четные биты, а - нечетные. Два последовательно идущих друг за другом бита информации кодируются одновременно синфазным и квадратурным сигналами. Это наглядно показано на осциллограммах, приведенных на рисунке для информационного потока 1100101101100001
Рисунок 1.1.2 - Синфазная и квадратурная составляющие QPSK сигнала.
На верхнем графике входной поток разделен на пары бит, соответствующих одной точке созвездия QPSK, показанного на рисунке 1. На втором графике показана осциллограмма , соответствующая передаваемой информации. Если четный бит равен 1 (обратите внимание что биты нумеруются с нуля, а не с единицы, поэтому первый в очереди бит имеет номер 0, а значит он четный по порядку), и если четный бит 0 (т.е. ). Аналогично строится квадратурный канал но только по нечетным битам. Длительность одного символа в два раза больше длительности одного бита исходной информации. Устройство выполняющее такое кодирование и согласно созвездию QPSK условно показано на рисунке 1.1.3.
Рисунок 1.1.3 - Устройство кодирования синфазной и квадратурной составляющих на основе созвездия QPSK.
В зависимость от пары бит на входе на выходе получаем постоянные в пределах длительности этой пары бит сигналы и , значение которых зависит от передаваемой информации.
DQPSK - дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция. Ее отличие от QPSK заключается в том, что информация передается не абсолютным установившимся значением, а переходом между установившимися значениями. В некоторых случаях накладываются ограничения на допустимые переходы. Например, в модуляции ?/4 DQPSK траектория сигнала не проходит через начало координат.
Рисунок 1.1.4 - Диаграмма расположения битов в ?/4 DQPSK модуляции.
Рисунок 1.1.5 - Диаграмма созвездия и спектр ?/4 DQPSK модуляции.
?/4 DQPSK модуляция широко используется в различных системах, например:
Сотовые системы NADC-IS-54 и PDC.
Беспроводные системы PHS.
Транковые системы TETRA.
.2 AWR Design Environment. Описание программы
Американская компания Applied Wave Research (AWR) в 1994 г. начала разработку новой системы проектирования высокочастотных и сверхвысокочастотных радиоэлектронных устройств. Исходной предпосылкой ее создания было то, что большинство известных программ были разработаны в 70-х и 80-х гг. XX века, и к настоящему времени они претерпели лишь незначительные изменения. Кроме того, эти программы разрабатывались для компьютерных систем на базе ОС Unix, и поэтому, будучи перенесенными на персональный компьютер (ПК), они работают достаточно медленно и трудны в использовании, С появлением новой версии каждой такой программы ее ядро оставалось прежним, модификация же, как правило, сводилась к добавлению вспомогательных процедур для решения узких задач проектирования, а также к разработке пользовательского интерфейса, пытающегося догнать возможности очередной версии Windows.
Компания AWR начала разработку своих продуктов с создания принципиально новой среды проектирования, которая опиралась бы на аппаратную платформу ПК, операционные системы Windows 95 и NT. а также использовала методы объектно-ориентированного программирования. Первый продукт компании выпущен в начале 1998 г. - это система трехмерного электромагнитного моделирования многослойных структур EMSight, затем была разработана программа анализа нелинейных схем и систем VoltaireXL. Следующий продукт, носящий название Microwave Office, органично объединил в себе пакеты анализа СВЧ устройств EMSight и VoltaireXL.Office (MWO) представляет собой полностью интегрированный пакет программ, предназначенный для разработки устройств СВЧ. Набор программ включает модуль VoltaireLS для линейного моделирования схем в частотной области, модуль VoltaireXL для нелинейного моделирования схем со значительной нелинейностью методом гармонического баланса и слабо нелинейных схем методом рядов Вольтерра, и модуль EMSight для трехмерного электромагнитного моделирования многослой