Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 32
Текст из файла (страница 32)
В канале 1 формирователь ;!,'образует последовательность импульсов вида соз(~?1/(2Ть)), а в кана;„::-,'ле ?г' введение дополнительной задержки обеспечивает формирование '::;последовательности импульсов следующего вида; Демодулятор сигналов М5К работает аналогично описанному рак) нее демодулятору сигналов с ЯР5К со сдвигом Однако для обеспе- ~!;:-чения передачи без межсимвольных искажений необходимо использо! вать фильтр с другой характеристикой.
Соотношение между битовои ':.-',"скоростью и девиациеи частоты определяется выражением (4.3,21). Ис,:.-Пользование этого соотношения может упростить реализацию подсисте',.!:мы синхронизации сигналов М5К (т.е. схем восстановления несущеи и „., тактовой частоты) Спектральная плотность мощности низкочастотных сигналов с М5К ;-.'; с импульсами синусоидальнои формы определяется выражением сЯ(4.2.21) и иллюстрируется рис. 4.2.4 и 4.3.17. Спектральная плотность 'ь:,.' высокочастотного сигнала с М5К могкет быть получена в соответствии ?!,, с рис. 4.3.16,6 с учетом его эквивалентности спектральной плотности ';:;:,, сигналов 05В-5С-ЯЛМ и синусоидальнои формы сигнального элемента .,',,! М5К. Спектральная плотность высокочастотного модулированного сит'.;„нала определяется выражением 8Р?7ь(1+ сов 4?( Š— (е)Ть) 4Р Т, [1 + соз?2яЦ вЂ” ЯХ;,) ~з~(? ) за(1 167о(ь' гэ)г~~ яз(1 4Т?( гг )э)э (4.3.26) ~, где 7' — частота немодулированной несущеи: Р, — полная мощность ';-:-, модулированного сигнала; Ть = 1/ге» вЂ” длительность бита; Т, = 1/.7, = 2Ть — длительность символа Нормированные спектральные плотности мощности сигналов обыч ;:~:: ной ОР5К, О-С)Р5К и М5К в зависимости от частоты, нормированнои !!', относительно битовой скорости передачи йь = 17Ть, изображена на ;":.','рис.
4.3.17 Ширина главного лепестка спектра сигналоа ЯР5К и М5К ';;.'::: соответственно Равна +1гг2Ть и ~3гг4Ть, т.е. главный лепесток спектРа ~:,.-', сигнала М5К на 60 % шире, чем у сигнала ЯР5К Однако при больших ~!::значениях (7' — ь?э)/гь спектр нефильтрованного сигнала М5К спада,;:~' '.ет пропорционально 7 е, а спектр нефильтрованного сигнала ОР5К— -т -",,: .пропорционально 7 . Поведение спектра нефильтрованного сигнала 177 га = 0,5 (приблизительно) 5(т) ГУН (модуляция ЧМ) 1ву Используется для СЕ5К а) г. ц а(Г) ВВН Данные — 10,0 (я) м (7з — 7т)Т = 05 пг =.
0,5 (точное знзчение) дл» 6М5К х -40,0 аваемый Вх сиС сигнал — гь -70,0 ас ратурной мнои еляцией частоты относительно несущей 4.3.8. Модемы вййлЗК и 44РЗК Тт — пте'1 ,(7) = ')" лп'( ), Ть (4.3.27) (1, О(у<Те; 1 0 за пределами этого интервала (4.3.28) 179 -50,0 111,0 2,0 30 40 50 (7 7е)7ь нормированный сдвиг Рис.
4.3.17. Нормированные спектральные плотности нефильтрованных сигнз. лов с ОР5К. О-ОР5К и М5К. Поскольку спектр симметричен относительно частоты несущей, показана только верхняя боковая полоса частот за пределами главного лепестка очень важно при проектировании схем радиопередатчиков и особенно в ситуациях, когда выходнои усилитель работает в энергетически эффективном нелинейном режиме насыщения Практически нецелесообразно иметь на выходе усилителя фильтр РЧ, формирующий необходимую форму спектра. Частотная манипуляция с минимальным сдвигом — это двоичная цифровая ЧМ с индексом модуляции тп = 0.5. ()на обладает следующими основными свойствами 1. Сигнал имеет постоянную огибающую, позволяющую использо вать нелинейный энергетически эффективный режим усиления 2 Позволяет использовать когерентную и некогерентную демодуляцию, 3 Ширина главного лепестка спектра на 50 % больше, чем у сигналов ()РБК (рис 4,3.17) Первый нуль спектра расположен на частоте (à — .Ге)71, = 0,75, а не 0,5 как для ЯРБК Для сохранения полезных свойств 1 и 2 при одновременном увеличении спектральной эффективности (путем уменьшения цзирины главного лепестка и уровня боковых лепестков спектральнои плотности) в Рнс.
4.3.13. Схема модулятора сигналов с М5К и гауссовской предввритель ной Фильтрацией ( ), т (ОМ5К), а также сигналов с гауссовской Е5К (СЕ5К) Индекс модуляции СМ5К равен лт = 0.50 (точное значение) При СЕ5К индекс модуляции т, обычно 03 С и: < 1: а — модулятор сигналов с СЕ5К на основе ГУН, 5 ный мо лято и подсистемы ннт", в модуляционная характеристика; е — квадратурны модуля ор б аботки СМ5К Наиболее простой и эффективный ГФНЧ реализуется кочастотной о ра отки ованной и запатентованной технологии Общества д-ра евра, о по лицензированн в приложении 3 Схема модулятора сигнвлое с ОМ5К с квадратурнои р взаимной кореляцией (патент ( США И 4,5б7,503) нз рис 4.336,е представлена в приложении 3 процессор модулирующего сигнала модулятора М5 о а МБК включен предмодуляционныи гауссовский ФНЧ (ГФНЧ) .
Последовательное включение ,т!' гауссовского ФНЧ и модулятора ЧМ на основе ГУН при гп = 0.5 позволит получить схему модулятора сигналов с гауссовской МБК (6 ) На вход ГФНЧ подается симметричный сигнал данных БВН [172) определяемыи выражением ;.:: где ол ж ~1, Тз — длительность одного бита, П(17гТе) — пряьюугольт::,', ная функция. Π— 4Т вЂ” 3Т -3Т вЂ” Т' О Т 2Т 3Т -4Т 5Т гкп = -, [- ( — ) /2 г' 2хзВз.! д(!) ='В)) — — ЕХр ( — (3) в 1п 2 , !и 2 ) ' (4.3 30) (В(!) =- ~ Око(( -- ВвХЬ).
(4.3.32) (4 3 33) Гг ег((!) = — х~ ехр( — в ) г)вх як Рис. 4.3.то. Отклик г(г) гауссовских фильтров на прямоугопьныа импульс (см вырввкение (4.3 33)) при различных значениях ВТь  — - полоса гауссовского фильтра по уровню 3 дбк Ть — длительность биге. (Из (ЗОО!.) Частотная и импульсная характеристики ГФНЧ определяются следующими вырахгениями. где  — ширина полосы ГФНЧ по уровню 3 дБ Сигнал на выходе ГФНЧ '+Тв с+Т, в"(!) =- П(угв2а) а д(!) = / О(вв) Вп = Вв) — / ехр ( — ) Вв = у !и 2 / (, 1п 2 =- в(ы ~-уГ' ввы1 в..в !(у~» .вр+т11~ На рис 4 3 )9 показана импульсная характеристика ГФНЧ для различных значении произведения ВТз На рис 4 3.20 представлена структурная схема фильтра с конечнои импульсной характеристикой (КИХ).
реализующая )в(1) Отметим, что значение В7з =- ао ссютветствует М5К Меньшие значения ВТз приводят к более компактному спектру, но и к х Зхх с хга ос О з к у г со св аох ам О х о,о О„О х с а а х «ха а с й о О~.Х а .Е.ов Ы гв к Су "г в а со,. в- в ввв хю в * х о х! а О х"'о гв а с а 'в" она а а с о аЧ к ох З*а а х ы а в Ы а с а! о х с ~, а з аа" ха к а х к ас в к а .а о х а аа гсс х и а х а я о к вл со а х а оса о 3 Оа ~а гвах х а .. о к з х ) х одев *к "СОС Г„х а а а х оох~ а к 3 130 Серели .з време н) ° го зрем ею ютс ннтеовал с ннт»рвалз таа 1 . Дт) Рнс. 4.3.21.
Фззовзя раектория, сигнапытое созвездие н сп ктр си~нала ОМ5К и — фззавття траектория: Д вЂ” си<непокое созвездие ОМ5К при 9 ус -.:- О 25  — ширина голосы ~зуссовского Фйч по уровню 3 дб, Тт. — - длительность Он~а (45У), — - спектрзльнэя плотность мощности ситналз с СМ5К, полученная с по моыью программы СЙЕАТЕ-ц т — доля мсядности сигнала, содержзсазяс» в зз данной полосе (94) увеличению уровня межсимвольных искажений (см рис 4 3.23) Поэтому В7) выбирают исходя из компромисса между спектральной эффек тиансстью и характеристикои вероятности ошибки нз бит 4.9.8.1. Реализаций модуляторов сигналов с ЙРЯК и сеМЯК в виде ЧМ модуляторов с ислользоддиисуа т Уй Выходной си~пал ЧМ модулятора с использованием ГУН определяется выражением Х(1) == сО5(2яА1 ),Р(1)).
где ~(1) =1/ Ь(т)Ь =1 ) ~ „г(э — т)1Г, (4З38) тт=-( к — коэффициент пропорциональтюсти, определяемый крутизнои моду. ляционной характеристики ЧМ модуляторз с использованием 1стсИ, Для сигналов с ЕбК и предварительной гауссовской фильтрацией (брбК) индекс ыодуляции тп для систем радиосьязи может выбираться в цтироком диапазоне, например 0,1 ( сп б 1 (218) Для сигналов с бтМбК индекс модуляции тп должен иметь точное значение, равное 0,8 (см выражение (4 3 216)) Для обычной СМЬК 1т выбирается так, чтобы вклад т'(1) ОдинОННОГО импульса в изтаенетсие фазы МОдулируемОГО сиГ нала 5»(1) составил ровно э/2, -еа с ва Нормированная частота (1 — уо)Т 100 О 05 УО 15 20 25 Нормированная полоса частот В,Т Риг. 4,3.21 (продолжение) определяется вы ре значения 1 в с 4321,а для Н (1) является сиге (рис. 4 3 22) (94) лри выбо т.ф.',',.' На На Ри ~;,".,5-; Сигнал 3 ~»!*':;,:,спектроьт зэ 999 99,6 а 99.4 з 99,2 э а 99,0 ражением (4.3 32).
Фазовая траектория уз(1) соответствии с выражением (4 3 36) приведе2т, = 0,25 Модулированныи передаваемый ~алом с постоянной огибаюсцей и компактным 3 ег Рис. 4.3.22 (продолжение) о г ВТь м оо (М5К) 184 Рис. а.2.22. Спектры сигналов МБК и 6МБК Битовая скорость Ть = "т00 «бит/с Промежуточная частота Го = 17,5 МГц а — М5К (соответствует 6М5К с ВТь .= со); б — 6МБК с ВТь = 0,5, е — ВТь = 0,2 Прелмодуляционные фильтры и индекс модуляции для данного случая не оптимизированы (Представпены Нцарпй ро Калифорнийскии университет.
г. Йэйвис) 4.3.8.2. Каадратурнаа сиама срормироаания СтМБКс улучшенная реализация. Схемзи модуляторов сигналов с МзК и бМВК, использующие подсистемы низкочастотного формирования на ПЧ либо ГУН на РЧ, являются простыми (рис 4 3 18,а) Однако они могут быть использованы в сочетании с когерентнои демодуляциеи Для когерентнои демодуляции индекс модуляции гл долэкен быть строго равен О б К сожалению, индекс модуляции ЧМ модуляторов с использованием Рнг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
