Прокис Дж. Цифровая связь (2000) (1151856), страница 138
Текст из файла (страница 138)
ПВВ использует одно «плечо» вместо двух «плеч», показанных на рис.13.5.5. лФ (о-(ыл гагат, (а) ФЛококн ллтокорроллдол (Ы Сигала ошноко ололлкол Рис. 13.5.7. Функция аатокорреляции и сигнал ошибки слежения Лля петли с задержкой Обеспечивая подходящий сигнал «вилки», возможно сделать эту «одноплечевую» реализацию эквивалентной «двухплечевой». В этом случае берутся два отсчета взаимной корреляции: один с опережением, другой с отставанием — и вычитаются один из другого, В результате вырабатывается сигнал ошибки отслеживания. Важное достоинство ПВВ— простота реализации, обусловленная использованием одного «плеча» вместо двух, как в обычной ПЗ. Второе достоинство — это то, что оба вычитаемых отсчета одинаково масштабированы и схема ПВВ точно сбалансирована.
ПЗ (и ее эквивалент ПВВ) выдают сигнал ошибки при стробировании функции корреляции сигналов с отклонением +б от пика, как показано на рис.13.5.7(а). Сигнал ошибки показан на рис.13.5.7(Ь). Анализ качества ПЗ выполняется аналогично тому, как это было сделано в разд. 6.3 для ФАП. Если исключить вопрос о детектировании огибающих в двух плечах ПЗ, она похожа на петлю Костаса. Дисперсия ошибки оценки времени в ПЗ обратно пропорциональна ОСШ на выходе петли, которое, в свою очередь, зависит от ОСШ на входе петли и ее полосы пропускания.
Ее качество несколько снижается при квадратичном детектировании. Типичная техника отслеживания иллюстрируется на рис.13.5.8(а). Этот метод основан на предположении, что достигнуто начальное обнаружение, но имеется небольшая ошибка синхронизации. Полосовой фильтр настроен на единственную промежуточную частоту, и его полоса пропускания имеет порядок 1/ Т, где Т.— длительность чипа. Сигнал с выхода фильтра детектируется по огибающей и умножается на сигнал задающего генератора (ГУН) для получения трехуровневого сигнала, который поступает на вход петлевого фильтра и далее на управляющий вход ГУН, как показано на рис.13.5.8(Ь). Заметим, что если переходы чипов от местного генератора не совпадают во времени с аналогичными переходами во входном сигнале, то на выходе петлевого фильтра будет либо, положительный, либо отрицательный сигнал, в соответствии со знаком временного сдвига.
Этот сигнал ошибки с выхода петлевого фильтра будет изменять частоту и фазу ГУН в направлении, обратном имеющейся ошибке синхронизма, (а) Следящая петля для СЧ сигнала Привитая частота ,ге Г2 Месенае частота Вреаееиноа сдвиг = е ! !ге(г) . о 1Ь) Динамика отслеживания СЧ сигнала Рис. 1358. Метод отслеживания для СЧ сигнала )Ргсаао1!я и др (1982), О~ 1982 УЕЕЕ) 13.6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ И ССЫЛКИ В этом разделе дана краткая вводная трактовка вопросов широкополосных сигналов и достигаемое с ними качество в системах связи, Детали и более специальная трактовка техники обнаружения сигналов, методов отслеживания кодов и гибридных широкополосных систем, как и других общих тем по широкополосным сигналам и системам можно найти в огромном множестве технической литературы, которая ныне существует по этому предмету.
Исторически первая публикация по широкополосным системам связи были в области защиты цифровых систем связи для военного использования. Действительно„до 1970 г. большинство работ в области расчета и развития широкополосных систем были 647 засекречены. С тех пор это положение изменилось. Открытая литература сегодня 1 содержит бесчисленные публикации по всем аспектам анализа и синтеза широкополосных сигналов.
Более того, мы имеем недавние публикации, касающиеся применений техники широкополосных сигналов для 'коммерческой связи, такие как межофисная радиосвязь (см. Пахлаван, 1985) и радиосвязь для мобильных пользователей (см. Ю, 1983), Исторический обзор по разработке широкополосных систем связи за период 1920 — 1960 гг дан в статье Шольца.
(1982). Учебные трактовки с фокусированием на базовых принципах можно найти в статьях Шольца (1977) и Пикхольца и др. (1982). Эти статьи содержат также большое число ссылок на прежние работы. В' дополнение, имеется две статьи Витерби (1979, !975), которые содержат базовый обзор характеристик качества сигнальной техники ПП и СЧ. Исчерпывающие обсуждения различных аспектов анализа и синтеза широкополосных сигналов и систем, включая техники синхронизации теперь имеются в распоряжении в публикациях Саймона и др.
(1975), Зимера и Питерсона (1985) и Холмса (1982). В дополнение к этим публикациям имеется несколько специальных исследований в УЕЕЕ Тгапхас(гот оп СоттигггсаПот, посвященные системам связи с широкополосными сигналами (август 1977 и май 1982) и 1ЕЕ Тгатас((от оп эе!ес(ес( Атее т Соттитса(1ои (сентябрь 1985, май 1989„май 1990, июнь 1993). Эти исследования содержат набор статей, посвященных разным темам, включая технику множественного доступа, технику синхронизации и анализ качества при различных видах интерференции.
Определенное число важных статей, которые были опубликованы в 1ЕЕЕ, также были перепечатаны в книге, выпущенной 1ЕЕЕ Ргезз (Диксон, 1976; Кук и др., 1983). В заключение, мы рекомендуем читателю, который желает глубже вникнуть в этот предмет, книгу Голомба (1967) как базовую ссылку по. последовательностям сдвигового регистра. ЗАДАЧИ 13.1. Следуя процедуре, изложенной в примере 13.2.2, определите вероятность ошибки широкополосной ПП системы в присутствии гармонической помехи на несущей, если сигнальный импульс определяется так я(1) =1~ — 'соя'~ — 1(--'т.$ 0яг <т.
13.2. Изображение на рис. Р.132 иллгострируег спектральные плотности мощности широкополосного ПШ сигнала и узкополосной интерференции при не кодированной (тривиальный код с повторением) цифровой системы связи. Ссылаясь на рис.13,2.6, который показывает демодулятор для этого сигналя, нарисуйте (приблнжвнно) спектральные характеристики сигнала и интерференции после умножения г(1) нв выходной сигнал ПШ генератора. Определите долю общей интерференции, которая имеется на выходе коррелятора, когда число ПШ чипов иа бит равно Л.
13.3. Рассмотрите каскадирование кода Рида-Соломона (31,3) (д = 32-ичный алфавит) кяк внешнего кода с двоичным кодом Адамара (16,5) как внутреннего кода в широкополосной ПП системе. Предположите, что осуществляется декодирование мягких решений по обоим кодам. Определите верхнюю (объединенную) границу для вероятности ошибки на бнт, основываясь ня минимальном расстоянии каскадного кода 13.4. Код Адамара (п,)г)=(2, а+1) является низкоскоростным кодом с Н =2" '. Определите качество этого класса кодов для широкополосных ПП сигналов при двоичной ФМ и декодировании мягких либо жестких решений.
' Эффект сжатия широкополосных сигналов в согласованном фильтре был впервые отмечен в 1956 г. Я.Д. Ширманом 1601. Общие методы синтеза широкополосных сигналов рязрабвтывались, начиная с 1965 г,, Д.Е. Ввкмвном 161, 62], Л.Е. Варакиным 163, 641 и М.Б. Свердликом [651 (прп). 648 Спектр Рис.
Р!3.2 13.5. Сверточный код со скоростью 1/2 и е/„=10 используется для кодирования последовательности данных, возникающая со скоростью 1000 бит/с. Используется двоичная ФМ. Широкополосная ПП последовательность имеет скорость образования чипов 10 МГц. а) Определите выигрыш кодирования. Ь) Определите выигрыш обработки. с) Определите помехозащищенность, предполагая, что йь /,Уэ = 10. 13.6, 30 пользователей с равными мощностями сигналов занимают общий канал связи СДМА.
Каждый пользователь передает информацию со скоростью 10 кбит/с посредством широкополосной ПП системы и двоичной ФМ. Определите минимальную скорость чипов для получения вероятности ошибки на бит 10 ~, При расчете можно игнорировать алдитивные шумы на приеме. 13.7. Система СДМА спроектирована на основе широкополосных ПП сигналов с выигрышем обработки 1000 и с использованием двоичной ФМ. Определите число пользователей, если каждый пользователь имеет равную мощность и желательный уровень качества вероятность ошибки 10 . Повторите расчет для случая, когда выигрыш обработки изменится иа 500, 13.8. Широкополосная ПП система передабт со скоростью 1000 бит/с в присутствии гармонической помехи.
Мощность помехи на 20 дБ больше, чем у полезного сигнала, и требуемое Ж /,Ус для достижения нужного качества 10 дБ. а) Определите ширину спектра ПП сигнала, требуемую для обеспечения условий задачи. Ь) Если помеха имеет вид ПВМС, определите «дежурный цикл», который дает наибольшую величину вероятности ошибки, и найдите величину этой вероятности 13.9. Система СДМА состоит из 15 пользователей равной мощности, которые передают информацию со скоростью 10000 бит/с. Каждый использует широкополосный ПП сигнал и работает на скорости чипа 1 МГц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
