Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 55
Текст из файла (страница 55)
б вания частоты вниз; Рь — мощность помех ь помехи на входе приемника. Р,— мощность полезного сигнала на входе при риемника; д — случаиная фаза. равномерно распределенная в интервале (О, к) При сжатии спектра входной сигнал мн р д сигнал умножается на синхронный сиг- ПСП д(), р наличии упрощающих предположений д (г) = 1, поэтому входной сигнал интегратора Если длительность бита Ть намного превышает пе ио период несущей чаы о = о = к/шо и/или она кратна полупериоду несущей, то на входе интегратора спект альная пло н р а плотность демодулированной помехи з(/) определяется следующим выражением.
Рзсо5 0 51п з///о 2/о к///о Демодулированная помеха оказывается широкополосн первые н ли спе рокополосной, причем у и спектральной плотности имеют место и и / рис. 6 2.3 изоб а ражена эквивалентная спектральная плотность помехи, расположенная в окрестности частот ы грч; ее первые нули имеют место на частотах /р ь ~/о. После интегрирующего фильтра со сбросом, имеющего эквивалентную полосу пропускания /ь = 1/Ть, имеем Так как фаза 0 относительно уэкополосн сной помехи является случайной величиной с равномерным распределением и неэав ся ф а исящей от фазы несущей полезного сигнала, то созови = 1/2 и спектральная плотность узкополосной помехи на выхо е е де демодулятора будет определяться сле дующим выражением, 3 Бз(/) =;,—, !Л < У» Рз 4/о ' 1 316 ,,:: -" ':Иэ (6.4.4) и (6.4.6) следует, что гармоническая узкополосная поме, имеющая мощность Рз на частоте ыо — — 25/о = 2к/рч преобразуется ';::широкополосный сигнал, имеющии практически равномерную спекдьную плотность С~э(/) = Рз/4/о .11,,'!: Таким образом, спектральная плотность помехи на выходе демо"' ятора обратно пропорциональна частоте следования символов ПСП ,о).
Спектральная плотность помехи Сз(/) определена для положи,''дьных и отрицательных частот — /ь ( / < /ь Практическое значение т только положительные частоты, поэтому введем спектральную "'отность, определенную только для положительных частот О < / < /ь: Х(/) =2бз(/), О(/(/ь.
( Выражение для вероятности ошибки (6.4.1) можно использовать ' Иже и в случае узкополосных помех, предполагая что демодулиро;.''иная помеха 7 в полосе модулирующих частот на входе решающего „"тройства обладает свойствами АБГШ В случае когерентной демодуляции РБК сигналов имеем / Г~„ь| = — ег1с (6.4.8) ~~Р,/,) Величину Рг (6.4 9) 2(/о//ь) ь)эйржно рассматривать как эффективную мощность помехи.
Поэтому от'Ф ',.'~)гашение мощности сигнала Р к эффективной мощности определяет ве- 1 5,'йоятность ошибки в системе с расширенным спектром. Из (6.4.8) следует, что отношение частоты следования символов к ',!Вкорости передачи (/о//ь) определяет степень ослабления узкополосной «ломаки. Поэтому выигрыш при обработке может быть определен как Ср — —— (6.4.10) /ь В равд.
6.2 согласно выражениям (6.2.4) и (6 2.5) выигрыш при об"„; работке 4юрмально определен как ьь (Я/1)ьых В1"'рч ( 1) (о/1) Хь Здесь (Я/ 1)ь гх представляет собой отношение сигнал/помеха на вы- .ходе демодулятора, (о/1) „— отношение сигнал/помеха на входе при., емника, т.е, здесь произведена замена величины Ж (мощности шума) на ":,Р величину 1 (мощность помехи), которая адекватно характеризует ситут.,::" ацию при воздействии узкополосной помехи 6.4.3. Экспериментальная проверка степени подавления узкополосной помехи Для подтверждения воэможности подавления узкополосной помехи в системе с расширением спектра был разработан экспериментальный макет, соответствующий структурной схеме, изображенной на рис.
6 2.1 В экспериментальном макете были выбраны промежуточная частота /пч = 70 МГц, скорость передачи сообщений /з = 10 кбит/с и частота следования символов ПСП /, = 2 Мсиме /с Соотношение скорости передачи и частоты следования символов примерно соответствовали принятому в системе с прямым расширением спектра, предло женной фирмой Яца!согпгп (121) Когерентный модем ВРБК сигналов был разработан в Калифорнийском университете. При формировании ВРЬК сигналов какая-либо фильтрация отсут ствовала, те передавались ВРзК сигналы с бесконечной полосой.
В демодуляторе использовался простой постмодуляционный селективныи фильтр, позволяющий выделить модулирующий сигнал и подавить составляющие несущей частоты второго и более высоких порядков При экспериментах роль такого фильтра выполнял фильтр нижних частот Ьаттервортз четвертого порядка с полосой пропускания /здй = 30 кГц аметим, что при скорости передачи 10 кбит/с минимальная полоса по Найквисту составляет 5 кГц. я Принципиально механизм подавления узкополосной помехи, описанный в аэ .
6 4 2. р д. 2. оказывается справедливым и для широкополосных мешающих сигналов Суммарная мощность широкополосных мешающих сигналов, например. внутрисистемной помехи, создаваемой в системе с прямым расширением спектра, имеющей различные псевдослучайные последовательности (расширяющие спектр функции) д1(1). дз(1),.... дл (1) уменьшается в результате вгяполнения операции сжатия спектра Причем уменьшение мощности широкополоснои помехи происходит во столько же раэ, во сколько уменьшается мощность узкополосной помехи, рассмотренной в предыдущих разделах.
Физический механизм ослабления широкополосной помехи во многом схож с механизмом ослабления узкополосной о В й помехи результате выполнения операции сжатия спектра энергия полезного сигнала оказывается сосредоточенной в полосе модулирующих частот. Сжатие спектра касается лишь полезного сигнала, поскольку передаваемая ПСП дь(1) оказывается при перемножении коррелированнои с аналогичнои последовательностью дс(1), формируемой в приемнике Широкополосная помеха перемножается с некоррелированным опорным сигналом дв(1), поэтому их произведение имеет широкии спектр. П ри фильтрации относительно узкополосным фильтром лишь небольшая часть энергии широкополосной помехи, пропорциональная отношению будет проходить нз выход демодулятора 318 6.5. Многостанционный доступ на основе кодового разделения каналов (МДКРК)1 системы с прямым расширением спектра и перестройкой рабочей частоты 5.5.1.
МДКРК: принципы функционирования Системы с многостанционным доступом на основе кодового разделе'йя каналов представляют собой развитие систем с прямым расширени спектра с помощью псевдослучайных последовательностей и систем ,,Расширением спектра путем перестроики рабочей частоты Они созда основу для многостанционнои связи В системе МДКРК каждому 'льэователю выделена отдельная.
отличающаяся от других ПСП Если и ПСП взаимно некоррелированны, то е пределах одной соты 10 не' еисимых абонентов могут передавать сообщения одновременно, за мая одну и ту же полосу радиочастот. В приемниках осуществляется " рреляционная обработка сигналов (сжатие спектра), в результате че, происходит восстановление переданных сообщений 4(1), , =-1, 1С 1зза рис 6 5.1 показана концепция совместного использования спектра в системе МДКРК на примере 16 .= 10 несущих с прямым расширением .~~махтра Если предположить.
что 10 = 10 мобильных передатчиков осу ,"ществляют передачу одновременно, то на входе приемника базовой стан :цяи будут присутствовать 10 перекрывающихся во времени и по частоте '.-'сйгналов То же самое можно сказать о приемнике мобильной станции ,".ансли мощности всех принимаемых сигналов считать равны Рг и толь ':1ко один полезный сигнал интерферирует с остальными девять КРК сигналами равной мощности, то отношение сигнал/помех ( / ) -"на РЧ входе приемника будет равно 1/9 или (С/1) = — 9,54 дб Такое '',")зтрицательное значение отношения сигнал/помеха обусловлено внутри,:,!:,'."сйстемной помехой, создаваемой девятью другими несущими с прямым ' р сширением спектра, одновременно занимающими ту же самую полосу -,.,'частот что и несущая полезного сигнала.
В результате корреляционной обработки (сжатие спектра) зто отри*'.*,цательное значение отношения несущая/помеха (С/1) в широкой полосе (' радиочастот преобразуется в положительное значение отношения сиг-,' нал/помеха (Я/1) в узкой полосе модулирующих частот. Отношение сигнал/помеха в полосе модулирующих частот должно быть достаточно -';:" .высоким, чтобы гарантировать достижение относительно низких значе":- нии Р,. Значение отношения сигнал/помеха (Я/1) е полосе модулиру ющих частот выбирается на несколько децибелов выше по сравнению !.', с отношением сигнал/шум (5/19) В дальнеишем при вычислении мощности внутрисистемной поме- Ь,"хи в полосе модулирующих частот, создаваемой другими несущими системы МДКРК и определении соответствующей Р, будем пренебрегать влиянием теплового шума и считать, что все ПСП являются некорре лированными.
При этом будем использовать все обозначения и допу '1:":!- щения принятые в равд 6 4 (319) Мабильн лередатч 1 Й~ станщеи йта(г)нето(т) е (т) — данньн н-га источника а Г Мобильный В„(Г) — ПСП а-га источника й„(1),в.(с) передатчик 32 (т), ут(г) 1О Спектральная плотность 10 перекрывающихся сигналов с адинакавай мощностью, принимаемых на базовая МД станцни В течение одного и того же временного интервала одновременно 12 пользователей передают сигналы с прямым расширением спектра, занимающие одну и ту же полосу радиочастот с центральной частотой 10 и имеющие случайные фазы йп статистически независимые от фаз других пользователей. Каждый мобильный передатчик имеет уникальную ПСП расцгирения спектра д,(1). Если предположить наличие идеальной адаптивной регулировки мощности (описанной в равд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
