Формирователь сигнала мобильной станции системы с кодовым разделением каналов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В°стот на ограниченной территории.
Шумоподобные или сложные сигналы чаще всего разделяются на типы по методу формирования, определяющему все их свойства и, как следствие, применимость в той или иной радиоэлектронной системе.
С развитием техники появились некоторые новые типы сложных сигналов. Все они могут использоваться в качестве переноiиков информации в системах связи.
Важным моментом построения формирователя сигналов мобильной станции является выбор метода модуляции и типа сигнала.
Частотно-модулированные сигналы являются непрерывными сигналами с меняющейся по заранее определенному закону частотой. Диапазон изменения частоты ?F определяет эффективную ширину полосы частот. База такого сигнала равна ?FT. Для отдельного экземпляра ЧМ ШПС достаточно просто строится оптимальный приемник в виде согласованного фильтра (СФ). Однако при изменении закона изменения частоты требуется замена СФ, что нерационально.
Поэтому такие сигналы применяются в системах, в которых закон изменения частоты остается постоянным на протяжении всего времени эксплуатации, например, локационных и навигационных системах.
Для применения ЧМ ШПС в связных системах вместо континуального применяют iетное множество частот и дискретное время. ЧМ ШПС в этом случае вырождается в дискретный частотный сигнал (ДЧ ШПС). Пусть количество дискрет времени равно N, а длительность одного дискрета равна Т0. Для равномерного заполнения частотно-временной области элементами ДЧ ШПС необходимо такое же число частотных дискрет. Следовательно, эффективная полоса частот, занимаемых одним частотным дискретом, будет равна 1/Т0. Тогда база сигнала В = N2. Отсюда делаем важный вывод: для получения базы ШПС В необходимо иметь vB элементов с отличающейся частотой и vB элементарных интервалов времени. Сказанное значит, что для получения сверхбольших баз необходимо иметь сравнительно небольшое количество частотных и временных элементов. Основное достоинство ДЧ ШПС является слабая чувствительность к частотно-селективным замираниям, т. к. ширина полосы частот, занимаемой одним элементом мала. Если при этом количество таких элементов достаточно велико, то такие сигналы слабо подвержены явлению многолучевого распространения радиоволн, импульсных помех и шумоподобные системы на их основе отличаются высокой гибкостью при частотном планировании. Основной недостаток таких сигналов - это высокие требования, предъявляемые к синтезаторам множества частот в смысле постоянства начальных фаз. Однако в целом такие сигналы очень перспективны и в системах CDMA они применяются вместе с ФМн ШПС, образуя дискретные составные частотные сигналы.
Многочастотные сигналы - более простой вариант ДЧ ШПС. МЧ ШПС образуется суммированием сигналов с несколькими средними частотами, т. е. временные дискреты отсутствуют. Как и ДЧ ШПС эти сигналы эффективны при многолучевом распространении и частотно-селективных замираниях, однако их формирование значительно проще. Многочастотный ШПС применен в СПС стандарта cdma2000, в которой информация от одного источника разбивается на три потока и каждый из них передается на своей несущей. Такой метод отличается гибкостью в развертывании системы и высокой скоростью передачи.
Фазоманипулированные сигналы, за рубежом называемые Direct Sequence, представляют последовательность радиоимпульсов, фаза которых изменяется на дискретную величину по определенному псевдослучайному закону. Такие сигналы отличаются простотой формирования и относительной простотой обработки. Говоря о ШПС, в большинстве случаев имеют в виду именно этот тип ШПС. К этой группе сигналов принадлежат последовательности максимальной длины или М-последовательности, коды Голда, Кассами и др. [2]. База сигналов равна количеству элементарных символов на один бит информации. Чаще всего ФМн ШПС формируются в регистрах сдвига с обратными связями (РСОС).
Многоуровневые последовательности применяются в основном в "чистых" каналах: кабельных сетях, ВОЛС и т. п. В нестационарных линиях связи, к числу которых относится радиоканал, их прием затруднителен. МУ ШПС обеспечивают наиболее высокую скорость передачи данных за iет увеличенного динамического диапазона значений сигнала.
Сигналы с псевдослучайной перестройкой во времени есть сравнительно сложный вариант шумоподобных сигналов. Как и при временном разделении сигналов, временной интервал заданной длительности разбивается на N временных окон, но в этом случае информационный сигнал закодирован импульсами, находящимися в разных временных точках. Для этих сигналов разработана концепция IMT-TC или Time Division CDMA. Система TD CDMA очень гибка в выборе канальных сигналов, но для оптимального приема и обработки требуются большие вычислительные мощности.
Искажения в канале связи в значительной степени обусловлены многолучевым распространением сигналов, когда в ходе отражения от многочисленных препятствий сигнал в точку приема приходит по нескольким путям (лучам), причем сигналы в разных лучах могут иметь различные амплитуды, начальные фазы, временные и доплеровские сдвиги. Интерференция лучей в точке приема приводит к быстрым замираниям и межсимвольной интерференции, что значительно усложняет работу системы связи. Обычно для компенсации замираний мощность передатчиков базовых станций ССС увеличивают на 10 - 20 дБ. Применение сложных сигналов дает более эффективный способ борьбы с многолучевостью.
При использовании сложных сигналов возможно