Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов, практический подход (2-е изд., 2004), страница 10

Для этого цифровые сигналы предварительно пропускаются через цифровой фильтр, работающий с частотой, в четыре раза большей, чем частота дискретизации 44,1 кГц. эффект повьгшення частоты дискретизации помогает сглаживать выход цифроаналогового преобразователя, упрощает требования к аналоговым фильтрам.

Он также позволяет достичь 16-битового отношения сигнал-шум с помощью 14-битового цифроаналогового преобразователя. Использование цифрового фильтра также способствует получению линейной фазовой характеристики, снижает вероятность взаимной модуляции и дает фильтр с характеристикой, которая изменяется с тактовой частотой, делая его нечувствительным к скорости вращения диска. На рис. 1.15 изображена печатная плата декодирующей схемы первого поколения проигрывателей компакт-дисков фирмы РЫ11рз. Хорошо различимы основные микросхемы. Кроме работы с компакт-дисками, цифровая обработка сигналов также играет большую роль и в других областях цифровой аудиотехники.

Она широко используется как в товарах массового потребления, так и для профессиональной работы, например, на студиях звукозаписи, при передаче телепрограмм телерадиокомпаниями, при создании фильмов и в музыкальной индустрии. Ниже перечислены специальные области применения ЦОС в цифровой звукозаписи и звуковоспроизведении. ° Использование передовых технологий НОС для кодирования, выявления, исправления или маскировки ошибок при воспроизведении, для того, чтобы ограничения носителя информации (магнитного или оптического) не влияли на уровень качества, которого можно достичь при записи и воспроизведении, Таким образом, одна и та же запись будет звучать одинаково на носителях различного качества, с одинаковой частотой появления ошибок.

1.7. Применение ЦОС в телекоммуникации 49 Таблица 1З. Основные характеристики системы ОБМ 900 Параметра сотоеоя систечм мобильной связи Показатели систаиы СЯДГ 900 Частота мобильный передатчик/приемник базовой станции мобильный приемник/передатчик базовой станции Дуплексное разделение по частоте Частотный интервал канала Количество каналов Скорость передачи речи Общая скорость передачи информации Способ передачи сигнала Характерный размер ячейки 890-915 МГц 935-960 МГц 45 МГц 200 кГц 124 13 Кбит/с (половинная скорость 5,6 Кбит/с) 270 Квит/с Узкополосный СОМА 300 и-35 км Система бБМ была первой полностью цифровой системой радиотелефонной связи, и сейчас считается фактически мировым стандартом цифровой мобильной связи. ПЯМ была разработана в 1992 году, а к концу 1998-го у нее было более 130 миллионов польювателей в более чем 100 странах мира. По прогнозам, к 2005 году количество абонентов мобильной связи буде превышать 1 миллиард.

Значительный процент из них будут составлять пользователи ПАЕМ. Некоторые характеристики системы ОЯМ 900, которой пользуются в Европе, приведены в табл. 1.3. 1.7.1.2. Архитектура сотовой телефонной сети Мобильная сотовая телефонная сеть — это двусторонняя телефонная система, которая позволяет отправлять и принимать информацию (речки данные и сообщения) с помощью мобильного телефона через радиоканалы. В сотовых радиосистемах область покрытия делится на небольшие единицы, называемые ячейками (или со/нами), каждая из которых обслуживается своей базовой радиостанцией. Доступная полоса частот делится на радиочастоты, или каналы, с каждой ячейкой связан набор радиочастот. Радиочастаты в пределах области покрытия используются многократно, чтобы эффективно использовать доступную полосу частот, как показано на рис.

1.16 117, 18), Для минимизации внутриканальной интерференции между базовыми станциями, работающими на одних радиочастотах, ячейки с одинаковым набором частот располагаются как мозно дальше друг от друга. На практике размер ячейки зависит от интенсивности "движения". В городах и густонаселенных территориях ячейки небольшие, они удовлетворяют требованиям интенсивного "движения" (часто используются микросоты с размерами, не превышающими 300 м). В сельской местности с низким уровнем "движения" могут использоваться ячейки размером до 35 км.

Для таких больших ячеек необходима большая мощность передачи сигнала, при этом могут возникать дыры в области покрытия. Связь между мобильным телефоном и сетью осуществляется через базовую радиостанцию. Сотовая сеть объединяет базовые радиостанции в единую радиотелефонную систему по всей области покрытия. Каждая базовая станция имеет определенное количество голосовых каналов и связана с мобильным коммутационным центром (шоЬ!!е зщйсЬзп8 сеп1ег — МВС); см.

рис, 1,17 и работы [12, 17]. Некоторые коммутационные центры непосредственно связаны с коммутируемой телефонной системой (РБТ)ч)) Глава 1. Введение Рис. 1.1б. Сотовый принцип, иллюстрирующий схему повторяющихся ячсск, возникающую из-за многократного использования частоты и таким обраюм связывают сотовую сеть с РВА. Базовая радиостанция состоит из контроллеров базовых станций (для управления радиоканалами), каждому из которых соответствует набор базовых станций-передатчиков.

МЯС содержит информацию о расположении мобильных телефонов и обеспечивает их мобильность. Двумя ключевыми особенностями мобильной сотовой радиосети, которые позволяют пользователям звонить и принимать звонки на большой территории, являются ее способность определять местонахождение мобильного телефона и передавать линии радиосвязи с телефоном от одной базовой станции к другой. В сети сохраняется информация о местоположении каждого мобильного телефона, зарегистрированного в ней, так что входящие и исходящие звонки могут направляться к мобильному телефону или от него, где бы он не находился в пределах области покрытия.

Это крайне важно, поскольку местонахождение пользователя мобильного телефона не фиксированно. При каждом включении мобильного телефона он регистрируется в сети, и зто позволяет обновлять информацию о его местонахождении. У каждого мобильного телефона есть, по меньшей мере, два регистра местоположения в сети — домашний (Нз.рч) и регистр местоположения посетителей (ЧЕК). Н1.К размещается в собственной сети пользователя и содержит информацию о его профиле, в частности перечень услуг, которыми может пользоваться владелец данного телефона. В Чз.рх записывается информация о мобильном телефоне, когда он используется за пределами собственной сети. При регистрации мобильного телефона в сети через ближайшую базовую станцию в сеть передается характерная только для етого телефона информация.

Затем она используется для получения необходимых сведений о Нз.рч данного телефона, чтобы он был опознан и получил доступ в сеть. Как указывалось выше, радиосвязь между мобильным телефоном и сетью осуществляется через базовую станцию. Все базовые станции регулярно передают закодированную контрольную информацию. Мобильный телефон, не задействованный в разговоре, 1.7. Применение ЦОС в телекоммуникации б1 й ы 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 телефон или мобильны емииил Рнс.

1.17. Укрощенная блок-схема мобильной сотовой телефонной системы 1.7.1.3. Элементы обработки сигнала В современных сотовых системах радиотелефонной связи, таких как ОБМ, используются цифровые методы, и поэтому ЦОС вЂ” это естественный выбор для обработки н передачи информации. В мобильной связи ЦОС используется для кодирования речи, выравнивания сигналов после многолучевого распространения, измерения силы и ка- ловит контрольный канал ближайшей базовой станции. Перемещаясь по области покрытия, мобильный телефон при необходимости ловит новую базовую станцию, и информация о его местонахождении обновляется.

Осуществляется постоянный контроль за силой сигнала от мобильного телефона, по которому разговаривают. Если сила сигнала оказывается ниже определенного порогового значения, то сеть автоматически переключает радиосвязь на другую базовую станцию, которая обеспечит лучший прием, если такая есть. Возможность перебрасывать радиосвязь от одной базовой станции к другой при плохом сигнале — это как раз то, что позволяет пользователям мобильных телефонов свободно перемещаться в пределах области покрытия, не прекращая делать и принимать звонки. Этот процесс передачи занимает несколько секунд, хотя перерыв в разговоре на 200-300 мс уже может быть заметен. Как знает большинство пользователей мобильных телефонов, бывает, что в некоторых отдаленных областях поблизости нет такой базовой станции, которая может обеспечить лучшую связь.

Если сила сигнала слишком мала, то голосовой канал обрезается, и пользователь не может делать или принимать звонки. Информация о силе сигнала отображается на экране мобильного телефона в том или ином виде (например, в виде нескольких полосок). 52 Глава 1. Вввдение чества сигнала, передачи голосовых сообщений„кодирования с исправлением ошибок, модуляции и демодуляции 117]. В системе ОЯМ кодек речи основан на системс возбуждения регулярными импульсами с линейным кодированием с предсказанием (Кейц1аг Рц!зе Ехсйабоп, Ь)пеаг Ргесйсбчс Сойпя — КРЕ-ЬРС).