Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 31
Текст из файла (страница 31)
4.3.6,а) Приведенное обсуждение подчеркивает особое значение прочных "' ' технических аргументов при стандартизации 4.3.6.2. Архитектура модулятора омгнэлои я/4-ООРБК Струк 1' турная схема базового модулятора !,* я/4 Г)С)Р5К и сигнальное созвездие представлены на рис 4.3.10 и 4 3 11 соответственно В схеме формирования сигнала используется код Грея два двухбитовых символа (дибита) т соответствующих соседним фазам сигнала, отличаются только на один бит. Поскольку наиболее вероятные ошибки, вызываемые шумом, обу- 3 словлены ошибочным выбором со седнеи фазы, то большинство оши бочных дьухбитных символов будет содержать только один ошибочный бит На рис 4.3 11 отметим вращение на я/4 созвездия базовои ЯР5К риг. 4.3д1.
Сигнальное со '„* ' для нечетных 1обозначены ГВ) и чет- зьездие сигнала х/4-ООР5К без ных Гобозначены Я) символов г1207 предмодуляционнои фильтрации 206) Рис. «.З.»2. Глазяовая диаграмма я»терентия деыодулироязнного сигнала я/« С)РВК. В последовательные моменты дискретизации сигнал имеет двя урояня, про ыежуточные сигналы имеют три уровня. В данном эксперименте скорость передачи равна 2 Мбит/с Горизонтальный масштаб — 05 мяс/дел, вертикальный масштаб — 0,З В/дел. (Фотография представлена Напйу!пй 'зая, Калифорнийский универ ситет, г Дзйвис.) ;Ỡ— угад вращения и угол комплексной огибающей Синфаэная ось— ; это фаза несущей Из табл. 4 3.2 и выражения (4.3 19) следует, что если : несущая на интервале текущего символа находится в одном из четырех состояний обозначенных 14 на рис. 4 3 11, то на интервале следующе- .2 го символа она смещается (вращается) в одно из четырех состоянии '-'., обозначенных 00, и наоборот Следовательно, между двумя символами :"! фаза несущеи всегда изменяется, и это изменение может быть только ~, "на )зк/4, где )г равно ш! или т3.
Если импульсы ограничиваются по ," полосе, то фазовые переходы будут плавными Однако при использова "нии фильтров, не вносящих межсимвольных искажении, фаза несущеи в моменты дискретизации не меняется Предмодуляционные передающие фильтры НЧ, показанные на рис 4 3 10, стандартизованы Ассоциацией электронной промышленно сти США (75) Эти фильтры нижних частот для входных коротких им';=.' и льсов имеют частотную характеристику вида корня квадратного из у :!: приподнятого косинуса < О < / < (1 — и)/(27~); )! /, .
( (,,)~ (1 )/р7.),/<(1+гт)/(2Т,), 0 / > (1+ о)/(2Тз) (4.3.20) А» = Л»- 1созбе — В»..» ыпбы В» = А»»з)пба+ В»» созбь. (4.3.19) ! 7'! Символы сообщения кодируются относительным кодом и переда ются в виде изменений фазы, а не абсолютных значении. Пусть А». и В» обозначают амплитуды нефильтрованных импульсов БВН в ка налах 1 и („~ соответственно на интервале 17; < Г < (!! + 1)7) (205) Уровни сигналов Аь и В» определяются уровнями сигналов предыдущих импульсов и текущим информационным символом, обозначенным 0», в соответствии со следующими выражениями' В выражении (4 3.19) бь определяется символами /», Щ источника сообщений. Соотношение между 0» и входными сймволами приведено в табл 4.3.2 Отметим, что А».
и В» могут принимать значения ~1, О, +1/т/2 Однако в моменты дискретизации они «двухуровневые» или «трехуровневые» «Пятиуровневая» глазковая диаграмма сигнала х/4- ОР5К приведена на рис. 4.3 12 Для начала будем считать, что передающие ФНЧ отсутствуют и фаза несущей равна 0 на интервале 0 ( ! ( 7;, те Ая =- О, Ве — — О.
В момент ! = Т, на выходе источника сообщений формируется символ (1,1), тогда 01 равна тг/4 Из (4.3 19) имеем: А~ —— . 1/т/2, В~ = 1/ч»2 и фаза несущей изменяется на к/4. Выходнои сигнал в (4 3'19) фактически представляет собой линеиное преобразование (вращение) входного сигнала в плоскости комплекснои огибающей, где 7', — длительность символа, Фильтры имеют линеиную фазу Для цифровых сотовых систем США выбран коэффициент скругления о = 0.,35 Примечание.
Приведенная частотная характеристика определена для синхронного потока коротких импульсов Для входных сигналов БВН (символы длительностью 'Тз секунд), как это было указано в предыдущих параграфах, должен использоваться апертурныи корректор вида зг/Тз/сбп(х/7,) 4.3.6.3. Варианты построения модуляторов и демодуляторов я/4-ООРВК. Структурные схемы модуляторов и демодуляторов сигналов х/4 ООР5К и х/4-ОР5К практически такие же, как и для обыч ных сигналов ОС)Р5К и ЯР5К (описанных в предыдущих разделах) если предположить реализацию автокорреляционнои демодуляции на При полностью цифровои реализации низкочастотные демодуляторы я/4-ООР5К (рис 4 3 15) представляют собой альтернативные реше ния с малым энергопотреблением Полностью цифровая схема моду лятора сигналов я/4-ООР5К (приведенная на рис.
4 3 14) представляет собой другой вариант реализации. альтернативный квадратурнои схеме с пред» одуляционной фильтрациеи, показаннои р на ис 4 3 10 Полно»те~ ц фсовую схему удобно использовать при относительно высокои бит«вон скорости и низкой промежуточной частоте Для такой ситуации промышленностью выпускаются дешевые малогабаритные ПФ .— НФ— 5(г) Рис. 4.3.13.
Структурная схема автокорреляционного д~модулятора сигна ла язз4-ЯР5К на ПЧ (136) Выходной сигнал Рис. 4.3.14. Структурна» схема полностью цифрового модулятора сигналов ягг4.ЦР5К (136) Риг. 4.3.13. Структурная схема низкочастотного авгокорреляционного дено дулятора сигналов яг4 ьер5К пригодная для полностью цифровой реализации )136) 4.3.7. Модемы 1у15К Частотззая модуляция (ЧМ) является етаиболее часто используемым ,'„:!" видом аналоговой модуляции Для передачи данных Была разработа.*!''на цифровая ЧМ. известная как частотная манипуляция (Е5К) Индекс !'.модуляции систем Е5К может быть установлен заранее и определяет ре;:,'.,жим узкополосной или широкополосной передачи Для демодуляции .'~!,Большого класса сигналов с Е5К могут использоваться простые некоге.',:;-:рентные демодуляторы Однако, для таких демодуляторов необходимо '!' более высокое отношение мощностеи несущая/шум (Ог1К), чем для си,.;:::;:стем с когерентной демодуляцией.
Если в передатчике частотная девиз ация осуществляется согласно выражению (4 3 21), то можно реализо;;~::вать когерентную модуляциюугдемодуляцию сигналов с минимальным частотным сдвигом (М5К) На рис 4.3.16 приведены две зквивапентные схемы модулятора, ;;6 Частотная манипуляция может быть получена с помощью генератора, ;:6 управляемого напряжением (ГУН). Логическому состоянию 1 соответ!.- ствует частота передачи угз, а логическому состоянию ц (уровень на.
~., пряжения данных равен — 1 В) — частота Д Девиация частоты для когерентной Е5К ьзтру — 213 Г '--,Гз — Л = 1|(21ь), (4 3.21а) где Ть — длительность бита входнои последовательности данных От'*" метим, что меткду передаваемыми частотами и 6итовой скоростью необ- -,~.. ходимо обеспечить соотношение когерентности, которому соответствует индекс модуляции, определяемый выражением гл = УЗД„РТь = 1/2. (4,3.216) Покажем теперь, что формирование сигналов с М5К с помощью ГУН моткет 6ыть выполнено аналогично формированию сигналов с О- ььР5К и предмодуляционнаи фильтрацией, т,е с помощью квадратурной схемы Частотно-манипулированныи сигнал гзрзк(1) может рассматриваться как синусоидальный сигнал, частота которого может приззимать два :;;, значения. Ь =.Ге — 43.(. Л =.Го+ ~у.(. (4.3.22) Он может быть представлен следующим выражением' сззк(1) == Асов(2х((о+ ЬГ)1) =- (4 3.23) = А соз(~2кз"гЯ сов(2хУо1) — А ззп(~2кь3Х1) 31п(2х~оь).
При когерентнои демодуляции выбирается девиация частоты з.'т зг =- = 11'(4згь), тогда сигнал М5К может быть представлен следующим образом дат ек(1) = А соз ~х — соз(2кТо1) — Л взл +к — з'п(2к(оь). 2Ть/ 1, 2Ть/ (4.3.24) ? ? з з а (4.3.25) соэ ~ =чп ? е б а е с е ? е ? ? е д е ах 6 ох э 3 з ? о а с о о?е ао х~о е е о а? - а е е е ? х о Ю е6 о е е а е и ? о.
е ? Х х .а а ? $ ~ а й'о с о~ с с д е ? о ео а о о?с? о ? х с ? ах ое?' 3 о ае ? а о о ьс ~ о а ы ? еах Зеое хесе и е о а з ? е И о Зоес е а хэо "ох е с е Ь е х? е Ие ах о е о ьг ? а е . о ыы "а о а ? о е ° с 3 ? е э ? е о . и й ? з Г е е а,| о е о е ? Выражение (4.3 24) является квадратурным представлением сигна'~улхов ?5К применительно к М5К На рис. 4.3.16,6приведена схема моду?1пятора сигналов с М5К Сигнал немодулированнои несущей с частотои ',!7о перемножается с синфазным (г) и квадратурным ®) низкочастот;;:,.ными сигналами. После преобразования иэ последовательнои формы ь..:,в параллельную последовательности данных поступают на формирова':"тели импульсов синусоидальной формы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
