Формирователь сигнала мобильной станции системы с кодовым разделением каналов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
? этого бита (это значение бита нечетной подпоследовательности), а символом Q - значение электрического импульса, полученное из мнимой части этого же комплексного бита (это значение соответствующего бита четной подпоследовательности). Отметим, что можно записать I и Q могут принимать значения +1 или -1. Очевидно, что можно записать следующие равенства:
Тогда можно сформировать сигнал
Если теперь ввести обозначения
то
Таким образом, меняя значения I и Q, можно получить амплитудную и фазовую модуляцию. В частности, если принять, что I и Q могут принимать значения +1 или -1, то амплитуда этого сигнала постоянна и равна v2, а фаза ? принимает значения +45, -45, +135, -135. В результате для комплексной амплитуды высокочастотного сигнала с такой модуляцией можно записать
На интервале 0 < t ? 2TC.
Приведенные выше равенства позволяют формировать сигналы ФМ-4 с помощью устройства, функциональная схема которого приведена на рисунке 3.4.
Рис. 3.4 - Функциональная схема устройства формирования ФМ-4 радиосигнала
На вход первого блока поступают информационные биты, которые преобразуются в последовательность прямоугольных импульсов положительной и отрицательной полярности длительностью ТС. Эта последовательность в демультиплексоре разбивается на две подпоследовательности импульсов с нечетным и четным номерами, которые направляются в синфазную и квадратурную ветви соответственно. Импульсы с нечетными номерами в синфазной ветви задерживаются на время ТС. Далее длительность импульсов каждой подпоследовательности увеличивается до значения 2ТС, после чего осуществляется перенос на частоту f0 в каждой ветви. Сложение результатов перемножений завершает процесс формирования ФМ-4 радиосигнала.
Для характеризации некоторых свойств модулированных сигналов часто используют так называемые диаграммы фазовых переходов, которые представляют собой графические изображения траекторий перемещений сигнальных точек в сигнальном созвездии при переходе от одного передаваемого канального символа к другому. Для ФМ-4 сигнала такая диаграмма представлена на рисунке 3.5.
На этой диаграмме сигнальная точка с координатами (+1,+1) расположенном на линии, образующей угол +45 с осями координат, и соответствует передачи символов +1 и +1 в квадратурных каналах модулятора. Если следующей парой символов будет (-1,+1), которой соответствует угол +135, то из точки (+1,+1) к точке (-1,+1) можно провести стрелку, характеризующую переход фазы радиосигнала от значений +45 к значению +135.
Полезность этой диаграммы можно проиллюстрировать на следующем примере. Из рисунка 3.5 следует, что четыре фазовые траектории проходят через начало координат. Например, переход из точки сигнального созвездия (+1,+1) в точку (-1,-1) означает изменение мгновенной фазы высокочастотного несущего колебания на 180. Поскольку на выходе модулятора обычно устанавливают узкополосный высокочастотный фильтр, то такое изменение фазы сигнала сопровождается существенным изменением значений огибающей сигнала на выходе этого фильтра и, следовательно, во всей линии передачи. Непостоянство значений огибающей радиосигнала по многим причинам является нежелательным в цифровых системах передачи.
Рис. 3.5 - Диаграмма фазовых переходов для ФМ-4 радиосигнала
Рис. 3.6 ? Функциональная схема устройства формирования ФМ-4 радиосигнала со смещением
При фазовой модуляции возможны изменения мгновенных значений фазы высокочастотного несущего колебания на +180, в результате чего могут возникнуть значительные изменения значений огибающей радиосигнала. Эти изменения оказываются не столь значительными для сигналов с квадратурной фазовой модуляцией со смещением. Функциональная схема устройства формирования такого радиосигнала изображена на рисунке 3.6. Этот способ формирования сигнала практически полностью аналогичен квадратурному способу формирования ФМ сигнала, однако с той лишь разницей, что подпоследовательность в квадратурной ветви сдвигается во времени (задерживается) на время ТС или, что эквивалентно, на половину длительности канального символа. При таком изменении квадратурная подпоследовательность канальных символов окажется задержанной на время ТС относительно синфазной подпоследовательности.
На рисунке 3.7 представлены временные диаграммы последовательностей информационных битов и соответствующих канальных символов для этой функциональной схемы. Основное отличие этих диаграмм от аналоговых диаграмм в функциональной схеме (рисунок 3.5) состоит в том, что теперь изменения уровней сигнала в квадратурных каналах на выходе расширителей не могут происходить одновременно. В результате на диаграмме фазовых переходов для данного метода модуляции отсутствуют траектории, проходящие через начало координат. Это означает, что мгновенная фаза радиосигнала не имеет скачков на +180 и, следовательно, огибающая этого сигнала не имеет глубоких провалов, как это имело место при квадратурной ФМ-4.
Рис.3.7 ? Временные диаграммы при формировании ФМ-4 радиосигнала со смещением
Диаграмма фазовых переходов ФМ-4 радиосигнала со смещением представлена на рисунке 3.8.
Рис.3.8 ? Диаграмма фазовых переходов ФМ-4 радиосигнала со смещением
Для различных видов модуляции важной характеристикой iитае?/p>