Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 45
Текст из файла (страница 45)
р зд. 4.3 описан принцип нос~роения простой классическои схемы синхронизации Для удовлетворения требований по времени синхронизации необходима разработка схем с повышенным быстродеиствием На рис 4.10 1 представлена схема синхронизации с адаптивным отслеживанием несущей (Абарбуе Сам)ег Тгак)пб, АСТ) В этом быстродеиствующем синхрониззторе фаэовыи детектор выделяет фазу принимаемого сигнала ПЧ в момент 10 — непосредственно перед моментом принятия решения Если в восстановленном сигнале имеетсгг фаэовая ошиБка (глазковая диаграмма не раскрыта), то опорные сигналы 1 и (,>, формируемые цифровым генератором с числовым управлением, подстраиваются до точного согласования принимаемых сигналов с опорными (рис.
4 10 2) В (274] подробно описаны комбинированные схемы СВН и СВТЧ с адаптивным отслеживанием несущей Рис. 4.10.1. Структурная схема синхронизации демодуляторе сигналов ОР5К и РОР5К в пакетном режиме. Комбинация схем адаптивного отслеживания несущей и тактовой частоты может обеспечи~ь суммарное время синхронизации демодуляторе, разное длительности 20 бит и менее. (Из (2?4) ) В недавно разработанном д.ром Ф еером совместно с учеными Калифорнийского университете, г Дэйвис, аппаратном синхрониэзгоре достигнуто время восстановления несущей менее 10 бит Данные о сдвиге фазы Данные о частоте Рис. 4.10.2.
Реализация быстрого поиска/синхронизации частоты и фазы в '!.. Подсистеме адаптивного отслеживания несущей на основе цифрового генератора с ,,:;".'числовым управлением. Разработана в Калифорнийском университете, г Дэйвис ." (Лаборатория д-рв Феере) ;::?Демодуляция текущего символа осуществляется путем мгновенной под;-:;,'-стройки опорных сигналов, т.е синхронизация осуществляется посим- 1:,';:с вольно, Это интеРесное техническое Решение задачи синхРонизации, ,;: -сопоставимое по скорости с автокорреляционными демодуляторами при ;:::: ' сохранении характеристик когерентных систегэ 4.11. Задачи 4.1. Вычислить спектральную плотность мощности случайного сигнала в виде ?'".„'. двоичной последовательности и с возвращением к нулю (ВН).
Считать, что рассматриваемый сигнал измерен на нагрузке 50 Олт. Отметим, что логическому состоянию '!'„.' 1 соответствует импульс со скввжностью 50 кх з состоянию 0 — его отсутствие. Изо'!', '.бразить вычисленный спектр в логзрифмическом мзсштзбе (в децибелах). Каково отношение мощностей дискретной и непрерывных составляющих спектра? Обьяснить изменение этого отношения при изменении скорости передачи 4.2. Вычислить спектральную плотность мощности рзвновероятной случайной (;.~У двоичной последовательности, иэобрэткенной на рис 4.2.13,6. Этот тип сигнала используется в качестве модулируюгцего сигнала в модуляторах М5К. Имеются ли в спектре этого сигнала дискретные спектральные составляющие? Изобразить спектральную плотность мощности сигнального элемента с /, --- 100 кбит/с (половинная скорость).
Сравнить этот спектр со спектром сигнала БВН, имеюгцего скорость )00 кбит/с Г' .,': 4.3. Вывести выражение для отклика фильтра с прямоугольной частотной и г)' линейной фззовой характеристиками, если входной импульс имеет длительность Т, И амплитуду А вольт. Являются ли точки пересечения выходного отклика с осью времени кратными целому числу Т,? Считзть, что частота среза фильтра равна (в) 1/2 Т, и (б) 20/Т,. 4.4. Усложненная эздзча. Пусть у вас есть воэможтюсть получить глэзковую и" диаграмму принимаемых сигналов и имеется внешний источник тактовой частоты (беэ дрожания) системы со скоростью передачи /, .= 1 Мбит/с Эгз система работает при высоком значении отношения сигнал/шум (те шумы пренебрежимо малы) Представить структурную схему и описать аппаратные средства, с помощью которых мгжно измерить среднеквадратические значения межсимвольной помехи и дрожания пермодов цифрового сигнзпа 4,5.
Вьгчи л с и ь преобразование Фурье для короткого импульса и прямоугольного импульса длительностью Т, секунд. Обратить внимание нэ разницу амплитудных спектров Нарисовать модуль передато гнгтя функции амплитудного коррек~ора (канала), кшорый обеспечит выходноЙ импульсный отклик в виде прямоу. ольного импульса. Скорость передачи сигналов считзть равной Д = 10 6 — к итг'~. рассчитать точное зла~ение частоты, на которой канзл с чзстотной т ы рактеристикоЙ, опигьгвземой функцией приподнятшо косинусь, имеет затухание 30 дБ.
С~итать, что коэффициенты округления о равны О,З и 0,5, а частота Найк. виста равна 500 кГц. 4нС Рывесгн и изобразить имгтульсную характеристику фиг~ьтроь, имеющих частотную характеристику вида приподнятого косинуса с коэффнциентами округления с, равными О; 0,5 и 1,0 С помоцгью полученньм импульсных откликов объяснитг,, почему фиг1ьтр с более крутой характеристикой имеет большие ьыбргтсы Объяснить, почему козф4ициег,т скругления не влияет на межсимвольньге искажения. Принсэььгг Прешюлагэется синхронный поток коротких импульсов 4 8. В ывести г.пекгрвльную плг гное гь мощности раьновероятной слу зйной двоичной последовательности импулыов„форма «гморых описывается функцией ьида ф5 сов(хгггТ,) Изобразить спектральную плотность мощности в децибелах и сравнить результат с измеренной спектральной плотностью, изображенной нэ рис.
4 2.15 С игзть, что скорошь передачи 32 «бит/с 4.9 Схема восстановления несущей (СВН) в демодуляторе ВРЗК содержит перемножитель (см. Рис 4.3.4, точка В), эа «старым включена схема сйдПЧ Что случится, если не использовать перемножительт Выполняет ли этот нелинейный элемент (перемножитель) важную функцию в СВН? 1 .10 Частотная характеристика передающего и при*мнсго фильтров НЧ, иэобрзженных нэ рис. 4.2.12,0, удовлетворяет критерию Найквиста по отсутствию межсимвольных искзжений Г1редположим, что затухание в этом ~ иэкочастотном канале Нзйквигта в области низких частот раьнгг О дБ.
Будем с~итать, что передаюцгий н приемный фил~тры одинзковьь за исключением амплитудного корРектора вида зуцпз. Этот «орректор является неотъемлемой частьго передающего филыра Показать, что если входная последовательность представляет собой раьновероятную случайную последовательность прямоугольных импульсов вида БВН с уровнями Зюа или — А вольт, то измеренная нз входе приемного фильтра мощность равна А". Считать, что импедзнг 1 Ом Показать, что эта мощност~ не зависит от коэффициент» округления — модели «знала с характеристикой приподнятого Косинуса Дать фиэичепгое объяснение гюлученным результатам. Показать, ~то могцность на выходе приемного фильтра (на входе порогового компэрэгора) равна Аз((4 — п)(4), 41 Сь 1 .Формулироьагь необходимые условия з«виьалентности между додетекторным приемным ПФ и последетекторным (последемодуляцнонным) ФНЧ, показанными на рис..
421 Важи ли ФНЧ ь обоих демодулятораху (Подсказке: Что произойдет, если не устранить спектральные компоненты второго поряд«аз) 4 12 )Аэобрззить форму выходных ВЧ сигналов модулятора сигналов ВРЗК с фильтром и беэ филь~ра Отметить разницу в форме огибаюсцей Какое влияние оказь~взюг на флуктуации огибзюотей коэффициент округления (г|ологость) фильтра и частота среза Достэто шо дать качественные пояснения 4.13 Пусть последоьательность символов сообгцения (показана нэ рис. 433) сначала кодируется относительным кодаи, з затеи осуществляется процесс двоннной фаза«ой манипуляции Структурная схема демодулятора ОВРЗК приведена на рис 4 3, Похавать, что этот демодулятор правильно вот.стзт~звттивзет исходнугст э последоьательность (ве).
Считать, что шум в канале пренебрежимо мал. 4.14. Н врисовать спектральную гг~отттость моитности нефильгрованного гигнал ВРЗК, з В . ', если частота немодулированной несуцгей Гз и 70 ГАГгт, а скорость передачи ть =. 6 ~т~битг'с. считается, что (а) исто этик сообтиения выдает п*риоди тескую двоичную пост'едовательность гимволов ьндэ 101010... и (6) источник выдает двоичную случайную последовэгелытость раьноьероягньи символов. Отметить рааницу ".дискРетно этной и непрерывной частей спектра в случаях (а) и (6), Изобразить соотВатствуюц,*ую спектральную плотность передаваемого сигнала в системе с фильтром , Нэйквиста. Считзть, что коэффициент округления о = 0,5 и в передатчике имеется т,'Г. ' ""'"' ;, ВМплигудный «орректор вида зт' мпз 4.15 Возьтожгтым ьзризнтом согласованного приемного филыра может служи~ь ту интегратор со с росом н 6 Оп сать вид сигналоь, лля которых приемник с интеграто' ром со сбРосом являетг.я оптимальным.
Отметим, что этот при емник не является оптимальным в л лучзе передачи синхронных импулыных сигналов с ограниченной полосой Почемут (Додссчшхз' Схема интегратора со сбросом является возможной реалишцией фильтра с характеристикой де(г) = з(т — 1), если г(т) — гигнзл, иметоьтий бесконечную полосу.) 4 16 В системе ВРЗК с Бесконечной полосой и гь —.- 10 146ит(с (показана нэ рис 4 З.З; паласовые фмлыры нэ рисунке исключены) приемным фильтром явлю т ся ДС фил~тр НЧ с полосой тзэь по уровню 3 дБ Определить ширину пгтлосы,гзэп обеспечиваюглей максимальное отношение сигггалтглум (среднеквадрзтическое) Г1оказ ть что для йС фильтрз Дг приблизительно ь 10 раз выше, чем для идеального приемника Это соотьетшьует разниц» в 1 дБ для 6/ГГ при о, =- 10 . (Др» меч«к«с Если канал не имеет ограничения по полосе, то идеальным фильтром приемника является интегра~ор со сбросом ) 4 1! Объяснить принципиальные отли гия и сходство приемников с согласован.
у" ным фильтром и филшром . э к и Н йкьиста, Когда зги приемники эквиваленп1ыт Попытайтесь ответить на этот вопрос не обрагцаясь к книге, т.е. нзйдите мужество ::,, закрыть книгу и написать ответ 4 18. штыре состояния фазьг системы ОРЗК с кодом Грея и двоичг о-десятич- 1;;.' ным кодированием (ДДК) следуккцие .— — — — — — — — — — т— оа1 е Номер ~ озиции ) Дибигьг ~ Фэзь~ для кода ре О О 225 Фазы для ДДК вЂ” — — -4 0 1 1 135 45е 1 0 ( — 45 Сколько ошибс к в битах возникаег в результате трансформации соседних символоьт Внимательно проанализируйте сишемы с кодом Грея и ДДК.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
