Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 240
Текст из файла (страница 240)
б для скорости 48 км/ч. г) Сделайте обшие выводы для данного случая. 15.16. Среднеквадратический разброс задержек в канале, испытываюшем замирание вследствие многолучевого распространения, равен гг,=10 мкс, а доплеровское расширение равно /а = 1 Гц. Длительность широкополосного импульса принимается равной Т, = 1 мкс.
а) Чему равна ширина полосы когерентности канала? б) Чему равно время когерентности канала? в) Как можно было бы классифицировать канал относительно частотной избирательности и скорости замирания. г) Как можно было бы изменить длительность импульса 1скорость передачи данных), чтобы ослабить эффекты замирания? 15.17. В мобильных системах радиосвязи схема, основанная на фазовой модуляции, чрезвычайно подвержена фазовым искажениям.
Этих искажений можно избежать, если скорость передачи сигнала превышает скорость замирания, по меньшей мере, в 100 раз 127). Рассмотрим радиосистему, работаюшую на несушей частоте 1900 МГц и движушуюся со скоростью 96 км/ч. Какой должна быль наименьшая скорость передачи символа в такой системе, чтобы избежать искажений вследствие быстрого замирания? 15.18. Рассмотрим систему мобильной связи, обладающую кадровой структурой и распределением временных слотов (рис.
315.1). О 1 2 3 Настроечная последовательность ~4~ — Ю Оит У ЗО бит ~ — 4О Еит 4 бит Рис. 315.1 Формат кадра Т/)МА На кюкдый кадр приходится 4 временных слота; каждому пользователю отводится один слог на кадр. Каждый слот содержит 98 бит, как это показано на рис.
315.1. При передаче сигнала используется модуляция ОРБК с несушей частотой 700 МГц. Скорость передачи равна 33,6 х 1О' символов/с, а ширина полосы пропускания равна 47 кГц. Система должна нормально функционировать при скоростях до 100 км/ч. Измерения, проводимые в физическом канале, показали, что типичное среднеквадратическое значение разброса задержек составляет порядка 4 мкс.
а) Будут ли в камазе эффекты ухудшения характеристик вследствие быстрого замирания, если предположить, по настроечная последовательность позволяет оценить импульсную характеристику канала в течение каждого сегмента времени? б) Будет ли такая конструкция подвергаться ухудшению характеристик вследствие частотно-селективного замирания? 15.19. Обшая допустимая задержка переданных данных в отдельном канале мобильной радиосвязи ограничена величиной 340 мс. Скорость передачи данных равна 19,2х 10' символов/с, ° пе в Зия Рсчч данные при этом чередукпся с целью разнесения во времени. Задержки, характерные лля системы, показаны в табл. 315.!. Таблица 316.1.
Значение задержек а мс Значение (в мс) Залержка, Т Кодер Модулятор Канал 2 1О 0,3 25 2 к 10з//аз Демодулятор Декодер ЗадеРжка в миллисекУндах дха декодеРа дана в виде 2 к 10з//а„где/а — тактоваЯ частота декодера. Вычислите минимальную тактовую частоту декодера, требуемую при следуюших рабочих диапазонах устройства чередования. а) 100 бит б) 1000 бит в) 2850 бит г) Какие можно сделать выводы относительно поведения тактовой частоты декодера в результате увеличения размера рабочего интервала устройства? 15.20.
Рассмотрим систему мобильной связи с ортогональной РОМ (ОРОМ), которая предназначена для работы в транспортных средствах (со скоростью БО км/ч в городской среде) и обладает шириной полосы когерентности 100 кГц. Несушая частота равна 3 ГГц, при этом требуется, чтобы данные передавались при скорости 1024 х 10' символов/с.
Выберите подходяшую схему поднесуших для следуюших целей: 1) избежать использования эквалайзера и 2) минимизировать любые эффекты, вызванные быстрым замиранием. Схема должна определять, сколько необходимо поднесуших, насколько далеко они должны быть разнесены по частоте и какое должно использоваться значение отношения скорости передачи символов на поднесущую. 15.21. Системы мобильной радиосвязи используют передачу сигналов со спектром, расширенным методом прямой последовательности (41гесызейцепсе аргер-зрессшш — 05/ББ), для ослабления следствий того, что полученный сигнал имеет даа компонента: прошедший по прямому пути и пришедший после отрюкения. Отраженный путь на 120 м длиннее прямого.
Какой должна быть скорость передачи элементарного сигнала, чтобы такая система ослабляла эффект многолучевого распространения? 1522. Общеизвестно, что передача сигналов со спектром, расширенным методом прямой последовательности (гйгесызечцепсе артеага-зресзппп — ОБ/ББ), может использоваться как метод борьбы с вызванной каналом 1Я в частотно-селективных каналах. Тем не менее, если рассмотреть рис, 15.25 в определенный момент времени, скажем тз, то будет присутствовать интерференция между элементарными сигналами. Нузкно ли использовать дополнительные методы выравнивания, побы преодолеть интерференцию на уровне элементарных сигналов? Объясните.
15.23. Схемы СГЗМА и ТОМА уникальны в том смысле, что каждая из этих схем множественного доступа имеет свои средства борьбы с замиранием. От каких типов ухудшения характеристик "естественным образом" зыцишает каждая схема? 15.24. Рассмотрим схему разнесения, состоящую из четырех каналов, как показано на рис. 315.2. Каждый канал отвечает за прохождение сигналов г(г), независимо замираюших по Релею.
В определенный момент времени полученный сигнал может быль выражен в виде четырехмерного вектора г= (гь гз, гз, г,], где г; — напряжение в канале з. Кроме того, усиление в каждом из каналов можно выразить через четырехмерный вектоР С =(Сь С„Сз, Сз), где С, описывает усиление напряжения в канале з.
Рассмотрим мо- мент времени, в который измеренное значение г было равно 10,87, 1,21,0,66, 1,90), а соответствующее усиление Сл — [0,5, 0,8, 1,0, 0,8). Средняя мощность шума в каждом канале Ф равна 0,25. а) Вычислите БХК сигнала, поступающего на детектор. б) Можно показать 11), что БХВ максимально, когда все б; равны г, ))ч', Используя гг этот факт, определите максимально достижимое ЬХК. г1 гг гз ге Рис.
315.2 Приемник с разнесеннем «а четыре канала 15.25. В системе для улучшении значения БХВ приемника используется разнесение каналов. Предполагается, что каждый канал получает независимо замирающий релеевский сигнал. Приемник должен удовлетворять следующему требованию: вероятность получения всеми каналами сигнала с БХВ, меньшим некоторого пороговою значения, равна 10 ', где пороговое значение принято равным 5 дБ, а среднее БХВ равно 15 дБ. а) Вычислите количество каналов разнесенною приема М, необходимых для того, что- бы приемник удовлетворял этому условию. б) Основываясь на результатах п.
а, вычислите вероятность получения во всех каналах Б)чЖ>5 дБ. 15.26. В приемнике с двумя каналами используется схема разнесения. Из каждого канала было получено следующее. с Канал ) ~ ~ 1,85 1,91 — 1,311 — 1,58 1,21 1,93 1,11 — 1,67 2,13 — 2,25~1 Канал 2) ) 1,67 1,69 — 2,13 — 1,26 1,74 1,76 1,29 - 1,93 2,31 — 1,08~ В первой строке показаны значения напряжений в первом канале, а во второй строке— напряжения во втором канале.
Каждый столбед соответствует определенному моменту времени, Считается, что средняя мощность шума в каждом канале равна 0,25 Вт, также предполагается, что упомянутые выше значения преобразованы в синфазные с последующим объединением методами максимального отношения и равного усиления.
Мгновенное усиление напряжения, предоставляемое делителем лля канаяов ! и 2, равно б, = 1,2 и сгз = 1,4. Кроме того, разнесение с обратной связью предполагает, что пороговое значение 8)ч)В нужно установить равным 5 дЬ. Вычислите, выход какого канала будет подан на детектор, если используются следующие методы разнесения. а) Выборочный. б) С обратной связью. Вычислите величину Бый, которую имеет сигнал, поданный на детектор, если используются следующие методы разнесения.
а) Максимального отношения. б) Равного усиления. 1025 зся о три раза, как это показано на рис. 3) 5.3. Таким образом, для последовательности переданных импульсов полученный сигнал состоит из суперпозиции 7. (= 3) вкладов (сегменты от трех импульсов) — текущий импульс плюс память о двух предылуших импулъсах. Используйте диаграмму решетчатою кодироеаиия для описания вызванной каналом !Ы и пометьте кюкдую ветвь решетки значениями напряжения, являющимися результатом перехода. Изначально система была очищена до состоянии 00 путем передачи двух отрицательно поляризованных импульсов.
Затем рассмотрите передачу последовательности 1 1 0 1 1 с использованием идеальных импульсов, изобрюкенных на рис. 315.3. Определите амплитуду полученного искюкенного сигнала и покажите его путь по решетчатой диаграмме. Подсказка: эта двоичная система с конечным числом состояний имеет 2' ' состояний. Воспользуйтесь миллиметровкой для вычисления суперпозиции, необходимой лля представления искаженных сигналов, характеризующих канал.
Построение решетчатой диаграммы описано в разделе 7.2.3. Единственное замечание: здесь вместо кодовых битов используются уровни напряжения. Вольты Вольты +1 +2 Деончняя 1: ч! О О д йо: Т Т Т Двоичная 1; Двоичный О; ,Ы а) Переданные идеальные бнпояярныенмпульоы б) Г1рннятые нмпульоы, искаженные!В1 Рис. 375.3 15.28. Используйте характеристики канала и настроечную последовательность, описанную в задаче 15.27, и добавьте шумовое напряжение, равное (+1-1+1-1+1), для получения искаженного сигнала. Применяйте диаграмму решетчатого деиадираеаиия для иллюстрации того, как алгоритм декодирования Витерби используется в этом процессе выравнивания, и приведите вычисления, дающие первый бит сообщения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
