Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Кзково максимальное доплероаское рассеяние в системе подвижной связи диапазона 2,4 ГГц, если абонент передвигается со скоростью 200 км/ч в железнодорожном экспрессе? Объясните, почему доплеровское рассеяние зависи~ от скорости подвижного абьекта, и дайте подробную физическую аргументацию или приведите аналогию или сделайте и то, и другое. Если частота изменяется, например умень шается до 1 ГГц, как это повлияет на доплеровское рассеяние? 3.2 Каковы средние потери при распространении (в децибелах) на расстоя нии 25 км от базовой станции сухопутной системы подвижной рздиосвязи общего пользования (РСМВ), работающей (а) в частотном диапазоне 150 МГц и (б) в частотном диапазоне 900 М?ц, если высота антенны базовой станции?ге -- 70 и, а высота мобильной антенны?г = 1,5 м? Каковы потери при распространении, если бь = 30 мт Предполагается работа в городском районе.
Используйте метод прогнозировзния и уравнения Окомуры. З.З Рассчитайте среднюю длительность замираний огибающей релеевского сигнала с уровнем на 20 дБ ниже среднего значения уровня огибающей сигнала Доплеровское рассеяние 20 Гц Предположите, что передается двоичный сигнал со скоростью /з = 1 Мбит/с, а сигнал с замираниями на 20 дБ примерно соответствует границе между ебезошибочной» передачей и передачей с ошибками (егпх солта~Мой *есопдз) Сколько битов а переданном пакете (в среднем) будут содержать ошибки? Длина пакета полагается равнои 10000 бит. Радиочастоте, МГц Ширина полосы радиочастот, кГц Скорость передачи битов, кбит/с Модуляция Разнесение Параметры распространения радиоволн Требуемое отношения Бь/7?е Требуемое отношение С/?тг Мощность передатчика, дБм Коэффициент усиления антенны передатчика, дБ Потери в аппаратуре переда~чика, дБ Коэффициент усиления антенны приемника, дБ Потери в аппаратуре приемника, дБ Потери в полосовом фильтре приемника, дб Коэффициент шума„дБ Запас для 99 % зоны обслуживания, дБ Чувствительность Р ерег.
дБге Потери при распространении, дБ Расстояние непрямой видимости,и Расстояние прямой видимости,м 2400 1000 1000 Г-РЗК Нет ожбдб, 13,5 15,5 10 0 1 О 1 1 8 15 -90 82 19 132 о = 3,5 23,5 25,5 10 О 1 О 1 1 8 15 -80 72 11 41 3 4. Какова теоретическая верхняя граница временного рассеяния для системы вижной радиосвязи, рабо~ающей на частоте /„= 220 МГц, имеющей мощность '()редачи ?т = 10 дБм и чувствительность приемника д — — - д м ак ультаты измерения временного рассеяния для енаихудшего случая», описанного а '~?пой книгет Обсудите предсказанную границу и измеренные значения. Почему такое ; льшое (или неболыцое) различие между ними» 3.5.
Определите дальность связи (максимальное расстояние г?) для системы бесоводной связи, имеющей мощность передачи 1 Вт, идеальные всенаправленные ающую и приемную антенны и чувствительность приемника для порогового ачения вероятности ошибки на бит при отсутствии кодирования В аную (а) -80 дБм и (6) -90 дБм Предположите, что для данного применение 'яспроводной системы связи внутри помццения Зе = 2 м, а центральная частота "' редаваемой несущей равна 2,48 ГГц 3 6 Какова частота выбросов для уровня 7?л, и средняя длительность вами ний (Т?) для системы подвижной беспроводной связи, работающей на частоте йгв = 900 МГц? Предполагаемая скорость подвижного объекта в =. 48 км/ч, что со' тветствует доплеровскому смещению /О =- 40 Гц, среднее значение уровня сигнала Зеа ЗО дБ выше порогового уровня, те 2018(/?,/ъг?е) = -30 дБ.
3.7. Каково максимальное доплеровскае смещение для сотовой системы подвиж;~взй связи ОЗМ на линии «вниз» (от базовой станции к подвижному устройстьу) в Тиадиочастотном диапазоне 935...960 МГцт Каково оно на линии евверх», т,е, от 486движного объекта к базовой с~вицин (радиочастотный диапазон 8 ... ц). фредположите, что автомобиль движется со скоростью т = 180 км/ч, скоростью, "да»решенной на немецких автострадах, называемых автабанами 3.8.
а. Определите гютери при рзспространении ?.Г для системы, работающей беа частоте 2,7 ГГц, когда подвижный объект находится на расс~пении 213 и от 'базовой станции. Предположите, что апертура передающей антенны равна 1 м, а Е?риемной антенны — 10 см б. Теперь предположите, что коэффициенты усиления антенн равны 1 и что йдвуществляется передача в пределах прямой видимости.
Найдите основные потеЗзи при распространении 3.9. Объясните кратко три эффекта, которые ослабляют сигнал, распространя'(тощийся в условиях подвижной со~овод связи. Приведите такхсе, где это уместно, ::типичные значения, характеризующие эти эффекты. (Так как понятие «типичные» ;могкет толковаться вольно, кратка обоснуйте ваш выбор этих значений.) 3.10. Опишите структурную схему «испытательного стенда», или прибора для !изме ения максимального доплеровскога смещения в беспроводной системе, рабо- Р (такхцей на частоте 1,9 ГГц.
Скорость передачи /ь = 1 Мбит/с Максимальная .".скорость перемещения портативного устройства 7 км/ч 3.11. С роектируйте схему имитатора релеевских замираний на основе рис 3.6.2. п (Предположите, что значение радиочастоты лежит в диапазоне мезкду 902 и 928 М ц. Глава 7 4.1. Введение Подсистема приема ьюдулирующн а сигнала Парагааый .' кампзрзтар.' Шум Помеха Падсисг яма переззчи, г адней нал ных Передатчик риемник 126 127 Методы цифровой модУляции/демодуляции В данной главе описаны методы цифрово пе и редачи и методы двоичной передачи в основной полосе частот Г уб лубокие знания этих методов важны для изучения систем с цифровои модуляцией.
Дается физическая интерпретация выражений спектральной плотно ости мощно сти ( ) двоичных сигналов, затем исследуется вли яние ограничения полосы, а также описываетс я принцип формирования часто использу емои «глазковои» диаграммы Приводятся бо наи лее важные теоремы ах с ограниченнои полосой Найквиста, касающиеся передачи в систем без межсимвольных искажений (интерференции).
Исследуется зависимость вероятности ошиБки (Р,), или коэффициента ошибки на бит, в присутствии аддитивного «белого» гауссовского шума (АБГШ). В равд 4 3 описываются принципы работы и отру у структура модулятора/демодулятора (модема) Рассматриваются метод ы модуляции, наи лее распространенные и стандартизованные в национальном и международном масштабе двоичная фазовая манипуля ия (В' РЬ еу)пк, ), 4-позиционная (квадратурная) фазовая манипуля- ФМ с ция (Яиадгагиге РЬазе 5Ь)11 Кеу)пк, ЯР5К), относит с фазовым сдвигом на к/4 (к/4-ОЯР5К), запатентованная гауссовская модуляция с минимальным частотным сдвигом (баизз М еу)пк, ), а также усовершенствованные методы модуляции Феера — РВР5К и ЕОР5К с л с улучшенными характеристиками и повышенной пропускной способностью, используемые в радиомодемах.
Концепции действия и определения помех, включая сока а оканальные, по соседним каналам и внешние представлены в равд. 44 В аз,46обс р д, бсуждается спектральная и энергетическая эффектна ность систем с линейным усилением и бо е фф и лее эффективных систем — с нелинеиным усилением Х Характеристики подвижных систем радиосвязи с цифровой модуляцией в сложнои помеховой обст о становке анализируются в раза 4 6.
Иссле ют я И ду с также характеристики коэффициента ошибок ,ьна бит и ухудшение этих характеристик в каналах с быстрыми релеевски. ;! Ми замираниями, помехами, а также частотно-селективным распростра-.':нением и временным рассеянием В рззд 4 7 сравниваются когерентные м 1 огп некогерентные системы Краткое описание перспективных методов и .. В ,::,,модуляции и адаптивной коррекции представлено в равд 4.6 и 4«Ь '-'р д аз 4.10 выделены способы быстрой демодуляции/синхронизации в ре-',жиме пакетной передачи с восстановлением несущей и тактовой частоты 4.2.
Системы передачи в основной полосе частот Особое внимание уделено двоичным системам передачи в основной ,,;-..'полосе т.е. системам, в которых используются сигналы с двумя уровня'!:..;ми В последующих разделах будет показано, что двоичные системы '-', энергетически более эффективны, а спектрально менее эффективны, -. чем многоуровневые М-ичные системы. Спектральная эффективность :!"".
( асп остранен и другой термин — эффективность использования по(р р лесы частот) может быть выражена удельной скоростью передачи, т е. '-'!:, количеством переданных битов в секунду на один герц (бит/(с Гц)). Эта .;,.:.нормированная величина является важным параметром системы. На.'!::: пример, если данные передаются со скоростью 1 Мбит/с в системе с ",:,' основной полосой частот, равной 0,6 МГц, то спектральная эффективность составит 1,67 бит/(с Гц) Исследование, анализ и реализация фильтров систем с когерентт-" ными цифровыми модемами часто проводятся на более простои эквивалентной модели е основной полосе частот (низкочастотном эквиваленте) Структурная скема модема двоичных сигналов приведена на . рис 4.2.1.
а его соответствующая эквивалентная низкочастотная модель — на рис. 4 2.2 Ниже дается краткое описание основных функциональ'!-,. ных Блоков структурной схемы и модели канала П Рис. 4.2.1. Структурная схема хагерентнага модулятора/демадулятарз (ма дема): ФНЧ вЂ” фильтр нижних частот; Пф — паласовой фильтр, СВН вЂ” схема восстановления несущей; СВТЧ вЂ” схема восстановления тактовой частоты., А/ь) — одноразрядный зналагаеа-иифраеай преобразователь (парагаеый кампэратар) (Из (уп),) однод ая ных Рнс. 4.2.2.
Эквивалентная низкочастотная модель когерентного модема пред ставленного на рис 4.2.1 Сигнал с(1) местного генератора перемножается с сигналом 1!(1) ограниченным по полосе. Это перемножение фактически и есть процесс модуляции В случае, когда фильтр нижних частот (ФНЧ) при пере. даче сигнала в основнои полосе существенно ограничивает спектр сиг нала источника двоичных сообщении а(1), то говорят, что применяется првдмодуляционнал фильтрация, А е случае, когда ограничение поло сы частот при передаче сигнала осуществляется полосовызл фильтром (ПФ), то имеет место послемодуляционная фильтрация Для имитаци! шумов системы используется модель линейного широкополосного кана ла Очень часто преобладающей составляющей шумов являются шумы радиочастотного (РЧ) усилителя приемника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
