Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Для всестороннего тестирования систем подвижной радиосвязи т е- уется множество других измерении и аппаратуры. Для знакомства с детальным описанием методов измерений и < й и измерительнои аппарату- ры рекомендуем обратиться к (8ч). 3. .В.2. Испытаний, имитаторы и измерение редеевских замираний На ис 3.6 1 р .
1 показаны концептуальные структурные схемы иэмерительнои аппа ат ы р ур для каналов с мультипликативными релеевскими замираниями, временным рассеянием отраженных сигналов г„и аддитивным белым гауссовским шумом. Схема натур ема нв-грных испытаний в условиях релеевскога распространения редновал б ис. 3.6.1,«. В н изо ражена на рис...,о. ходные усилители приемников, называемые также малошумящими усилителями (МШУ), генерируют Гауссов шум с «равномерным спектром» По этой причине МШУ показан как источник «ад. дитивного белого гауссовского шума» (АБГШ). С ).
помощью генератора принятыи РЧ сигнал преобразуется вниз на удобную промежут очную с оту ( ). На выходе демодулятора выделяется полезный информационный сигнал, или сигнал «выходных данных» Чтобы сделать возможным повторение измерений и испьпаний в ла раторных условиях, передающая н приемная антенны должны быть 3 3 х с х взоо хо.в „*осэ х ю 5 о 3 — х а 33« 3 х ах з х о х х х а во 6 о. х х ао х ЗОС3 сю о о а 1 х х с "31аЗ э ь х а аз~ос о э а аоюх- Л я х а х П«хо хб"хх 3 ь о о о о ь о х хх«3 Йхосх о х о о созь о осо с с и о 3 3 3 я ' х — 3 с х х«й с П о 1 3* о х с о с Зэ о в о 3 дх а»хо Х н о о он о о х а о -" 3Е Эя эха а > «а 3 ао о с х и 3 о о т х ~с» хс 6 „"ос" а 3 х оЯ х о ~о ""Я х о о с о х 1„- ..., Ю ."х зла 3 3 х 3 х* ххсх х воз о. пдо- ю 1 Управляюотий сигнал У2 гт в основной полосе )о 1 фнч частот г(11 13 дбуоктвве ( т дной сигнал РЧ пер елеевскими мирвнияыи о б) Управлятощий сигнал в основной полосе частотт2(с) 11 формирующему фильтру евой ляющей ыходной игнел лансному дулятору ,.
ис делаемой следующим выраткением: )) ( г) — ( ("/тугтг122 — .Гэ ).Г) < Хп '~~~ю~о.. ~Д>Л, (3.6.1) >06 Рис. 3.6.3. Имитатор релеевских замирений Концептуальная схеме для «оди ночного репеевского канала» бее еначительныо временного рассеяния. Для модели резания временнбго рассеяния и соквнвльной интерференции с релеевскими евмире пнями необходимы многоотводные имитаторы релеевских замираний отсоединены Усиленный передаваемый РЧ сигнал ослабляется аттенюатором обычно на значение от 40 до 120 дБ Этот дискретно регулируемый аттенюатор имитирует средние потери при распространении РЧ сигнала и обеспечивает соответствующие уровни сигнала на входе МШУ приемника.
Для испытаний со стационарным АБГШ уровень ш у ма, генерируемого во входном каскаде приемника, может оказаться не. достаточным. В этом случае на ПЧ может быть введен дополнительныи АБп и БГШ, как показано нз рис. 3.6 1,6, или же он может быть добавлен на РЧ В . Второй полосовой фильтр (ВРГ2) защищает демодулятор от чрез. мерного широкополосного шума и может быть использован а качестве фильтра с калиброванной «шумовой полосои приемника». Как показано на рис. 3.6.1,«, переданный РЧ сигнал подключается через аппаратный релеевский имитатор, являющийся «тестовым прибо ром». Модулированный передаваемыи РЧ сигнал «у(Г )и» подается на квадратурные (со сдвигом на 90') умножители.
Сигналы в основной полосе частот <сВВ СопсгоБч представляющие собой два независимых гауссовских ограниченных по полосе процесса, перемножаются с сигналом «ВГ (и» и сдвинутым на 90' (квадратурным) сигналом «ВГ (и» (рис. 3.6.2) В схеме, показанной на рис. 3.6.1,е моделируются мультипликативные релеевские замирания и АБГШ. Схемные особенности реализации имитатора релеевских замираний иллюстрируются на рис. 3.6.2 и 3.6.3 Теоретические основы и обоснова.
ние возможности реализации таких имитаторов изложены в ряде работ, ссылки на которые сделаны в предшествующих разделах. Следует отметить, что синфаэныи 1(() и квадратурный Щ) модулирующие сигналы в оснвной полосе частот должны быль гауссовскими, ограниченными по полосе процессами со спектральной плотностью мощности И (Г), опре- ФНЧ Усилитель с коррекцией верхних частот Рнс. 3.6.3.
Принципиальные схемы дпя аналоговой реализации имитатора ре. леевских замираний (е, е) и соответствующие теоретическая и практически оформи ',. роввнные спектральные плотности (а, б). ОУ вЂ” операционный усилитель, ( э (10).) -'Гь где Гл — максимальная доплеровская частота; СЗ вЂ” коэффициент про- ~~„;: '- порциональности Для реализации различных имитаторов релеевских замирании ис 1 с ю-з з с с а зв-з аи Ю а '«1Оз ах Б з х х зв.-з 10"з -40 -Э1 -20 -10 О Уровень выше среднего значения, пБ 1О с о 1О а хе 3 з о 1 о т 0,1 0 -Ю -10 Уровень выше среднего значения, лБ Рис. З.еап Теоретические и экспериментальны» дзнньм для ингегрзльноя функции распределения вероятностей рзлееясяой огибающей (а) и для частоты зы.
бросоз (в) при рззличмыз значениях доплероясяой частоты от 2 по 120 Гц з диз пззоне замираний 50 дБ. (Из (ЗВ) ) пользовались аналоговые и/или цифровые компоненты. Большинство инженеров в качестве первичного сигнала при формировании АБГШ используют псевдослучайную двоичную последовательность (ПСП). В (84) показано, что получается сспрактически идеальныи» источник гауссова шума, если достаточно длинную синхронную ПСП пропустить через ФНЧ, у которого частота среза по уровню 3 дЬ, по крайней мере, в 10... 100 раз меньше значения частоты следования символов ПСП Если необходимо имитировать изменения доплеровской частоты в диапазоне между 0,01 Гц (минимум) и 10 кГц (максимум), генератор ПСП должен иметь частоту следования символов в 100 раэ более высокую, чем эти значения, т е от 1 бит/с до 1 Мбит/с Для большинства применений сухопутнои подвижнои радиосвязи в диапазоне частот 900 М( ц практический интерес представляют доплеровские частоты в диапазоне примерно от 100 до 125 Гц Для низкоорбитальных (СЕО) спутниковых систем подвижной связи и других несухопутных подвижных систем в диапазоне частот 1,6 2,4 ГГц на линиях вверх и вниз доплеровский сдвиг частоты может достигать 50 кГц .',;:;: Примечание; Величина доплероеского смещения зависит от дначастот.
Я~ —,гз может быть получена .'.-';:;:. Спектральная плотность вида 1/у згр —,г 41/мощью активного аналогового филь р, у т а, т.е. силителя с коррекциис. 3.6.3 ' следует ;в области высоких частот, который показан на р ;ограничивающим полосу ФНЧ с частотой среза /4 На гзшеи зксНментальной установке в Калифоонийском университете в г. Дэйвис гг)(о установлено, что достаточно точное распрвд еление вероятнос.ей " «веских замираний огибающей достигается с пом щ ф р о о ью фильт ов НЧ, ЩИХ /ЗдБ = О, —, в ветвях 1 и Я модулирующего сигнала в основ- полосе частот без необходимости «формир ования высокочастотной "н ть '«ти» спектра, днако т О акое формирование изменяет длительнос росса замираний и другие статистики более высокого порядка Умнозкители, , или ссмесители», представляют собой амплитудные ей 111 ' дуляторы с д у в мя боковыми полосами и подавленнои несущей [ Л высококачественной имитации релеевских замираний немодулиро- в(иная несущая ( (просачивание несущей) должна быть подавлена на или более, чтобы получить точную релеевскую огибающую с дина- '" ческим диапазоном не менее 40 дБ, как показан р о на ис.
3.6.4 Сто- "ость компонентов недорогого аппаратного имита р уто ного блока «вни- нфирменного изготовления» составляет около д, (р ) 40 олл. ( ис. 3.6.3) змночная стоимость сложного имитатора релеевских замирании лежит "диапазоне от 20000 до 10000 долл Несколькими организациями разработаны цифровые имитаторы ре- "Оевских замираний. Простая реализация и оценка характеристик тао имитатора приведена в (38].
На рис. 3 6.4 представлено сравнение " меренной еренной и теоретическои релеевских интегральных функций распре 'аления вероятностеи и частоты выбросов для доплеровских частот в апазоне от до ц. 2 120 Г . Практические и теоретические результаты ' впадают с точностью около 1 огз в динамическом диапазоне релеевх замираний, равном 50 дБ З.В.З. Измерения временнЬго рассеяния Влияние временного рассеяния на характеристики систем подвижой связи можно оценить аналитически и предсказать с помощью комютерного моделирования. Этот параметр может быть измерен в ла' ратории или в условиях, приближенных к реальн ым, или же действи,»вльно в среде многолучевого распространения.
В следующем разделе уждаются концепции таких лабораторных и натурных измерений 3.6.3.1. Лабораторная установка для измерений временнбго янин. Для лабораторных измерении временнбго рассеяния ' рис 3.6.5) указываются профиль и длина трассы задержанного сигна; З и уровни принимаемого сигнала. Технические условия для системы, (Освою очередь, устанавливаются, исходя из натурных экспериментальвзх данных по распространению радиоволн для сотовых и подвижных Оуястем и сетеи, которые описываются в последующих главах этои книги.
109 лаборатории, может оказаться желательным добавить йтрассу» с кали брованной задерхзкой г„г и ослаблением в пределах от О до 50 дБ. Этэ предварительная лабораторная калибровка гарантирует, что устройств~ будет нормально работать в требуемом динамическом диапазоне амплитуд н обеспечивать требуемую точность измерений временнбго рассеяния. Крайняя точка трассы прямого распространения сигнала соо1.
ветствует опорной точке т = О. Результаты натурных измерений временного рассеяния, приведенные на рис. 3.7 3 и 3 7 4, были получены с помощью аппаратуры такого типа Более совершенная аппаратура для натурных измерений временного рассеяния была разработана несколькими инженерами. Устройство, опи. санное в [351], использует широкополосныи РЧ сигнал, полученный с помощью ПСП длиной, определяемой 8-разрядным регистром сдвига (2 — 1 = 255 символов), с тактовой частотой 4,9 МГц. ПСП моду. э лирует по фазе РЧ несущую. Принятый модулированныи сигнал ко герентно демодулируется с выделением синфазной и квадратурнои со.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
