Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 188
Текст из файла (страница 188)
12.9, В системе связи С1)МА 11 терминалов равной мощности передают сигналы на центральный узел. Каждый терминал передает информацию со скоростью ! Кбит/с, используя сигнал расширенного спектра с использованием метода прямой последовательности, модулированный ВР5К. Скорость передачи сигнала равна 100 000 элементарных сигналов в секунду а) Найдите отношение энергии, необходимой для передачи одного бита, к спектральной плотности мощности интерференции (Ез//е) с сигналами от других пользователей. Будем считать, что шумы, получаемые приемником, ничтожно малы по сравнению с интерференцией между пользователями.
б) Как изменится отношение (Ег/1,), если все пользователи удвоят мощность выходного сигнала? в) Необходимо увеличить количество пользователей до 101, при этом мощность выходных сигналов должна остаться равной. Как сохранить неизменным отношение Ез/!е? 12.10. Система СРМА использует расширение спектра методом прямой последовательности. Ширина полосы передачи данных составляет 10 кГц, а полосы расширенного спектра — 10 МГц. При передаче единичного сигнала отношение Еь/А(, для приемника равно 16 дБ. а) Если необходимое значение (Еь/й(в + /в) равно !О дБ, сколько абонентов с одинаковой мощностью выходного сигнала могут одновременно использовать полосу? Учесть в решении шумы, поступающие на приемник. б) Мощность передаваемого сигнала каждого пользователя снюкена на 3 дБ. Сколько абонентов с равной выходной мощностью смогут использовать полосу? в) Если значение полученного Е,/И, -+ для каждого приемника, какое максимальное количество абонентов могут одновременно использовать полосу? 12.11.
Дая устранения эффектов многолучевого распространения используется система Р5/58, Разница пути распространения между прямым и побочным сигналами составляет !00 м. Какой должна быть скорость передачи элементарных сигналов для предотвращения многолучевой интерференпии? 12.12. Необходимо установить связь между наземным передатчиком и синхронно работающим спутником при наличии умышленных помех. Скорость передачи данных равна ! Кбит/с.
Наземная станция использует 60-футовую антенну (60 футов = )8,288 метров). Для защиты от умышленных помех, применяется сигнал, расширенный методом прямой последовательности, со скоростью передачи !О Мбиг/с. Станция умышленных помех использует 150-фуговую антенну (! 50 футов = 45,72 метра); мощность ее передатчика равна 400 кВт. Будем считать потери, связанные с пространственными факторами и распространением сигналов, равными для обеих станций. Какой дол;кна быть мощность передатчика наземной станции, чтобы отношение Е,/Ф, спутникового приемника было равно !6 дб? Шумы приемника считать пренебрежимо малыми.
12.13. Данные, получаемые со скоростью 75 бит/с, закодированы. Степень кодирования равна !/2. Кодированные биты модулируются с использованием 8-ЕБК. Символы ЕБК разделяются с помощью скачков частоты (2000 скачков/с). а) Найдите скорость передачи элементарных сигналов. б) Какова кратность разнесения (число независимых копий сигнала)? в) Если в канале имеется два сигнала ТРМ с равным периодом скачков частот, как изменятся значения скорости передачи элементарных сигналов и символов? Как изменится кратность разнесения? г) В канале имеется 80 сигналов Т(3М.
Как изменятся значения скорости передачи элементарных сигналов и символов, а также кратность разнесения? 12.14. Некогерентная двоичная система ЕБК со скачкообразной перестройкой частоты характеРизУетса отношением Еь//Зга = 30 дБ; шиРина полосы Равна 2 ГГц. Канальное кодиРование не используется. Станция преднамеренных помех, работающая в том же широкополосном диапазоне, характеризуется полученным /а - -!00л/ь а) Найдите вероятность битовой ошибки Ра. б) Станция преднамеренных помех использует лишь часть диапазона. Использование какой полосы позвщит создавать помехи наиболее эффективно? в) Найдите значение Ра для наиболее эффективного создания помех в определенной части диапазона.
г) Найдите значение Ра при отсутствии помех. 12.15. Некогерентная система связи с использованием скачкообразной перестройки частоты и мслуляции 8-РБК совершает !200 частотных скачков в секунду, ширина рабочей полосы системы ! МГц. В течение одной секунды производится передача 3000 символов. Канальное кодирование не используется. Мощность сигнала на входе приемника составляет 10 " Вт. Умышленные помехи создактся в части диапазона (50 кГц) передачи сигнала (станция помех использует часть своей рабочей полосы). Мощносп полученных помех составляет 10 н Вт.
Температура системы равна 290 К. Найдите вероятность битовой ошибки. 12.16. Когерентная система 0$/ВРБК передает данные со скоростью !О Кбит/с при наличии широкополосных умышленных помех. Канальное кодирование не используется. Потери мощности, связанные с распространением сигнаяа, равны для системы и си«цни умышленных помех. тр я Рочазма зач ц а) Эффективная изотропно-излучаемая мощность (Е!ВР) передатчика и станции умышленных помех равна, соответственно, 20 и 60 кВт. Вычислите ширину полосы расширенного спектра, необходимую для доствкения вероятности битовой ошибки Ра= 10 '.
б) Станция умышленных помех работает в импульсном режиме. Найдите рабочий цикл, при котором помехи будут наносить максимальный ущерб. Найдите значение Р, для такого рабочего цикла. 12Л7. Станция связи передает сигнал со скоростью скачкообразной перестройки частоты 10 000 скачков/с, чтобы избежать создания ретрансляционных помех. а) Допустим, спутник, на который производится передача сигнала, находится на геосинхронной орбите (приблизительно 36 000 км) непосредственно над передатчиком.
Кривизной поверхности Земли пренебрегаем. Вычислите радиус защищенности, в пределах которого передатчик ни при каких условиях не может подвергаться опасности создания ретрансляционных помех (станция умышленных помех находится на земле). б) Станции умышленных помех необходимо 1О мкс для детектирования частоты сигнала и настройки выходного канала генератора помех. Вычислите радиус защищенности, считая, что данная информация доступна передатчику. 12 18. Генератор ретрансляционных помех расположен на борту самолета (рис. 312.1).
Для связи используется система ГН/55. Найдите минимальную скорость изменения частоты, при которой ретрансляционные помехи не будут ухудшать качество связи. Найдите необходимую минимальную скорость изменения частоты дая случая, когда передатчик расположен на борту самолета, а генератор помех — на Земле. Постановщик ретрансляционных помех радиостанция 12.19. Методы расширенного спектра могут применяться для выполнения требований государственных стандартов относительно плотности (мощности) потока излучения на поверхности Земли.
Спутник связи, находящийся на высоте 36 000 км нац уровнем моря, передает данные со скоростью 4 Кбит/с. Эффективная изотропно-излучаемвя мощность равна !00 Вт. Найдите ширину полосы расширения, необходимую для того, чтобы плотность потока излучения на поверхности Земли не превышала -!5! дБВт/м' для любой полосы шириной 4 кГц. 12.20. Для предотвращения негативного влияния умышленных помех на сигнал передатчик использует некогерентную модуляцию ВЕНК, а также скачкообразную перестройку частоты. Мощность сигнала на входе приемника равна 1О мкВт. При отсутствии умышленных помех отношение мощности сигнала к шуму очень велико.
Мощность умышленных помех на входе приемника равна ! Вт. а) Станция умышленных помех генерирует гауссов шум, равный мощности во всем диапазоне изменения частоты (для данной полосы помехи можно считать белым шумом). Определите, во сколько раз должен быть увеличен диапазон полосы, чтобы позволить передатчику достичь вероятности битовой ошибки !0 '. б) Генератор помех снижает (относительно полной мощности) мощность шумов в половине диапазона на а (О < а < 1). Одновременно мощность шумов в другой части диапазона повышается на а (суммарная энергия шумов не изменяется). Передатчик не изменяет параметры перестройки частоты.
Найдите выражение для вероятности битовой ошибки. в) Определите оптимальное значение а для следующих случаев: эффективное отношение мощности сигнала к шуму велико; отношение мощности сигнала к шуму незначительно. 12.21. Применение методов расширенного спектра позволяет получить значительное преимущество прн наличии преднамеренных помех. Обьясните, почему использование расширенного спектра не дает преимушеств при шуме А»УО)»(. 12.22. Мобильное радиоустройство расширения спектра методом прямой последовательности является частью сотовой системы СОМА. Характеристики системы: данные и коды 55 модулируются ВРБК; скорость передачи данных равна 8000 бит/с; частота несущей 1 ГГц; скорость передачи элементарных сигналов составляет 25 миллионов сигналов в секунду; максимальные потери сигнала при распространении 138,6 дБ; коэффициент усиления передающей антенны равен 5 дБ; добротность приемника О/Т= -18 дБ/К; случайные потери, связанные с мелкомасштабным замиранием, составляют 30 дБ; прочие потери — 4 дБ; необходимое значение отношения Еь//»а = 4 дБ.
Коэффициенты Ол, О», Н, и У Равны, соответственно, 2,5; 2,5; 1,61 1. /Уодсказка: описание параметров канала связи дано в главе 5. а) Найдите значение мощности передатчика Р, в процессе мелкомасштабного замирания сигнала. б) Насколько может быть снижено значение Р, при отсутствии мелкомасштабного замирания сигнала? в) Найдите минимальное значение Ен//4м соответствующее указанным параметрам. г) Найдите коэффициент расширения спектра сигнала.
д) Найдите максимальное количество пользователей в ячейке, 12.23. В системе связи расширения спектра методом прямой последовательности при использовании модуляции ВРБК (даннмх и кодов) необходимо поддерживать скорость передачи данных 9600 бит/с. Отношение (Р//»а) полученного сигнала до детектирования равно 48 дБГц. Коэффициент усиления при расширении спектра равен 1000. Для исправления ошибок используется код БХЧ (63, 5!).
Определите, способна ли система с такими параметрами поддерживать уровень вероятности битовой ошибки 1О 4. Используйте уравнение (6.46) для вычисления вероятности ошибки в декодированном бите. 12.24. а) Каждому пользователю сотовой системы телефонной связи СОМА с использованием метода прямой последовательности необходимо, чтобы отношение Ег/(а было равно 6 дБ для приемлемого качества передачи голоса. Скорость передачи элементарных сигналов равна 3,68 миллионов сигналов в секунду; скорость передачи данных— 14,4 Кбит/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
