Лекция №4. Модуляция циклическим временным сдвигом (1141985)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лекция №4Методы уплотнениясигналов (окончание)Модуляция циклическимвременным сдвигом(CSK code shift keying)ГавриловА.20191/20Симметричные суммы комплексныхбинарных сигналовMБудем называть сумму комплексных бинарных сигналовS ∑ (t )=∑ S i( t )i=1симметричной, если множество значений, которые она принимаетна комплексной плоскости, и доли времени, в течение которыхсуммарный сигнал находится в каждом из значений, являютсясимметричными относительно направлений, задаваемых каждымиз компонентных сигналовS i (t) , i=1, M, входящих в сумму.2/20Симметричные суммы комплексныхбинарных сигналовВажное свойство симметричных сумм комплексных сигналовсостоит в том, что на выходах корреляторов навигационногоприемника в случае действия на них оптимально выравненнойсимметричной суммы сигналов формируются те же значения, чтои при действии невыравненной суммы.Это свойство симметричных выравненных сумм сигналов, вобщем случае не присуще произвольным выравненным суммам,где происходит перераспределение мощности сигнала на выходахкорреляторов, соответствующих компонентам суммы.(Общее свойство ортогональности выравненного сигнала означает,что при воздействии выравненного сигнала сумма выходовкорреляторов для всех компонент равна сумме этих выходов привоздействии не выравненной суммы.)3/20Примеры симметричных сумммногокомпонентных сигналов сфазовой модуляцией (МКФМ)Пример 1.

Сумма 4-ёх сигналов:4S 1∑ (t)=∑ θ i⋅exp { j⋅Ψ i},i=1Векторная диаграммасимметричного МКФМ сигналаΨi = π⋅(i−1), i=1,44Распределение значений сумм4-ёх компонент симметричногоМКФМ сигнала4/20Примеры симметричных сумммногокомпонентных сигналов сфазовой модуляцией (МКФМ)Радиус большей окружности можнонайти как амплитуду сигнала,например, при θ1 =θ2=θ3=θ 4=1Распределение значений сумм4-ёх компонент симметричногоМКФМ сигнала4S ∑ (t )=∑ θi⋅exp ( j⋅( π )⋅i)=4i=1=exp( j⋅( π )⋅0)+exp ( j⋅( π )⋅1)+exp( j⋅( π )⋅2)+ exp( j⋅( π )⋅3)≈4444≈2,6⋅exp ( j⋅3⋅( π ))8Радиус меньшей окружности можнонайти как амплитуду сигнала,например, при θ =θ =θ =1,θ =−1141342S1∑ (t )=∑ θi⋅exp( j⋅( π )⋅i)=4i =1=exp ( j⋅( π )⋅0)+ exp( j⋅( π )⋅5)+ exp( j⋅( π )⋅2)+ exp ( j⋅( π )⋅3)≈4444≈1,1⋅exp ( j⋅(−3)⋅( π ))85/20Примеры симметричных сумммногокомпонентных сигналов сфазовой модуляцией (МКФМ)Среднее значение амплитуды равно:Распределение значений сумм4-ёх компонент симметричногоМКФМ сигнала1|S ∑|= ⋅[2,6+1,1]≈1,8521Среднее значение мощности равно:122|S ∑| = ⋅[2,6 +1,1 ]≈4,0212Коэффициент потерь на выравнивание равен:122|S ∑( t )|1,85ηmin=1− 1=1−≈0,1424|S ∑( t )|6/20Примеры симметричных сумммногокомпонентных сигналов сфазовой модуляцией (МКФМ)Пример 2.

Сумма 4-ёх сигналов:4S ∑ (t)=∑ θ i⋅exp { j⋅Ψ i},2i=1Векторная диаграммасимметричного МКФМ сигналаΨi = π⋅(i−1),2i =1,2Распределение значений сумм4-ёх компонент симметричногоМКФМ сигнала7/20Примеры симметричных сумммногокомпонентных сигналов сфазовой модуляцией (МКФМ)Радиус большей окружности можнонайти как амплитуду сигнала,например, при θ1 =θ2=θ3=θ 4=1Распределение значений сумм4-ёх компонент симметричногоМКФМ сигнала4π )⋅(i mod 2))=S ∑ (t)=∑ θ⋅exp(j⋅(i2i=1=exp( j⋅( π )⋅0)+exp ( j⋅( π )⋅1)+22+exp ( j⋅( π )⋅0)+ exp( j⋅( π )⋅1)≈2,8⋅exp ( j⋅( π ))224Радиус меньшей окружности можнонайти как амплитуду сигнала,например, при θ =θ =θ =1,θ =−1241342S ∑ (t)=∑ θ⋅exp( j⋅( π )⋅(i mod 2))=i2i=1=exp( j⋅(π )⋅0)+exp ( j⋅( π )⋅3)+ exp( j⋅( π )⋅0)+exp ( j⋅( π )⋅1)≈2,0⋅exp ( j⋅0)222218/203/34Примеры симметричных сумммногокомпонентных сигналов сфазовой модуляцией (МКФМ)Среднее значение амплитуды равно:Распределение значений сумм4-ёх компонент симметричногоМКФМ сигнала1|S ∑|= ⋅[4⋅0+ 8⋅2+4⋅2,8]≈1,7162Среднее значение мощности равно:1222|S ∑| = ⋅[4⋅0 +8⋅2 +4⋅2,8 ]≈4,01622Коэффициент потерь на выравнивание равен:122|S ∑( t )|1,7ηmin=1− 1=1−≈0,2724|S ∑( t )|9/203/34Метод симметризации произвольнойсуммыОптимальное выравнивание 3-ёх компонентной несимметричнойсуммыS В (t)=sign(S ∑ (t))=signθi=±1,i=1,3 ,(3) (3)j⋅Ψ i)∑Si (t ) =sign ∑θ ⋅exp(ii=1i=1{Ψi }={0,0, π/ 2},Среднее значение амплитуды равно:1|S ∑|= ⋅[ 2,24+1]≈1,622Среднее значение мощности равно:2 122|S ∑| = ⋅[2,24 +1 ]≈3,02Коэффициент потерь на выравнивание равен:122|S ∑( t )|1,62ηmin=1− 1=1−≈0,12523|S ∑( t )|10/20Симметричные суммы комплексныхбинарных сигналовМожно предложить способ симметризации исходной суммы S ∑ (t) .С этой целью вместо S ∑ (t) будем поочерёдно формировать один из3-ёх следующих сигналов1S ∑ (t)=θ1 (t)+θ 2 (t)+ j⋅θ 3 (t)2S ∑ (t)=θ 3 (t)+θ1 (t)+ j⋅θ2 (t)3S ∑ (t)=θ 2 (t)+θ 3(t )+ j⋅θ1 (t)Отличающихся перестановкой составляющих их компонент междуквадратурами.

При этом каждый из компонентных сигналоводинаковую долю времени (1/3) находится на квадратуре Q и 2/3времени занимает квадратуру I совместно с другим компонентнымсигналом.11/20Симметричные суммы комплексныхбинарных сигналов2/3 времени:1/3 времени:всё время:12/20Модуляция циклическим временнымсдвигомМодуляцияциклическимвременным сдвигом13/20Модуляция циклическим временнымсдвигомВ настоящее время для передачи цифровой информации (ЦИ)используется бинарная фазовая манипуляция. Ключевоеограничение: длительность одного бита ЦИ не может бытьменьше периода повторения дальномерного кода (мин. 1 мс)! Т.е.максимальная скорость передации данных равна 1000 бит/с14/20Модуляция циклическим временнымсдвигомОднако перспективные режимы работы аппаратуры потребителей,такие как PPP (precise point positioning) требуют скоростейпередачи данных, порядка 1500...4000 бит/сМодуляция циклическим временным сдвигом (или CSK = codeshift keying) позволяет повысить скорость передачи до требуемогоуровня.15/20Модуляция циклическим временнымсдвигомСдвинутые по времениквазиортогональнымисигналыГНССможносчитатьТаким образом, если каждому блоку θ={θ1,.

.. θ m } из m бит входнойцифровой последовательности сопоставить один из M=2m сдвигов ПСП,то мы получаем M квазиортогональных сигналов. Такой способпостроения сигналов называется манипуляция сигналов с временнымсдвигом (code shift keying, CSK).16/20Способ модуляции сигнала17/20Способ демодуляцииСпособ на основе банка (набора) корреляторов:Данный способ требует большого количества коррелторов.Например, для сигнала длиной 10230 может потребоваться до10230 корреляторов!!!18/20Способ демодуляцииСпособ на основе быстрой корреляции:Данный способ гораздо более эффективный,корреляторов (с вычислительной точки зрения).чемнабор19/20Выигрыш от использования быстройкорреляцииСПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!20/20.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций