Прокис Дж. - Цифровая связь (1266501), страница 134
Текст из файла (страница 134)
Исторически первая публикация по широкополосным системам связи были в области зашиты цифровых систем связи для военного использования. Действительно, до 1970 г. большинство работ в области расчета и развития широкополосных систем были 647 Рис. Р13.2 13.5. Сварточный код со скоростью 1й и И = 10 используется для кодирования последовательности данных, возникающая со скоростью 1000 бит(с.
Используется двончюя ФМ. Широкополосная ПП последовательность имеет скоросп образования чипов 1О МГц а) Определите выигрыш кодирования. Ь) Определите выигрыш обработки. с) Определите помехозащнщбннасть, предполагая, что ф (.(» = 10. 13.б. 30 пользователей с равными мощностями сигналов занимают общий канал связи СДМА. Каждый пользователь передаст информацию со скоростью 1О кбит(с посредством широкополосной ПП системы и двоичной ФМ. Опредечите минимальную скорость чипов для получения вероятности ошибки на бит 1О ~.
При расчете можно игнорировать аддитнвные шумы на приеме. 13.7. Система СДМА спроектирована на основе широкополосных ПП сигналов с выигрышем обработки 1000 н с использованием двоичной ФМ. Определите число пользователей, если каждый пользователь имеет равную мощность н желательный уровень качества вероятность ошибки 10 . Повторите расчет для случая, когда выигрыш обработки изменится на 500. 13.8.
Широкополосная ПП система передает со скоростью 1000 бит(с в присутствии гармонической помехи. Мощность помехи на 20 дБ больше, чем у полезного сигнала, н требуемое аь (,(а ддя доствкення нужного качества 10 дБ. а) Определите ширину спектра ПП сигнала, требуемую для обеспечения усчовий задачи. Ь) Если помеха имеет внд Г(ВМС, определите клежурный цикл», котормй дает наибольшую величину вероятности ошибки, н найдите величину зтой вероятности. 13.9. Система СДМА состоит нз 15 пользователей равной мощности, юторые передают информацию со скоростью 10000 бит(с. Каждый использует широкополосный ПП сигнал и работает на скорости чипа 1 МГц.
Модуляция — двоичная ФМ. а) Определите аь (.(», где (»- спектральная платнасп мощности общей интерференции. Ь) Каков вьппрыш Обработки? с) Насколько надо увеличить выигрыш обработки, чтобы позволить работать удвоенному числу пользователей без ухудшения выходного ОСШ? 13.10. Широкополосный ПП сигнал с двоичной ФМ лает выигрыш обработки 500. Какова ломехазащищбнность против гармонической помехи, если допустимая вероятнасп ошибки 10 ~? 13.11. ПовтоРнте задачУ 13. 10, если)апмпег Явлаетса импУльсным )ашшег с дежУРным циклом 1»(ь 13.12.
Рассмотрите широкополосный ПП сигнал с(() = ~~ с„р~~ - пТ )), Ф где с„- периодическая ш-последовательность с периодом Ф=127, а п(г) — прямоугольный импульс длительности Т, 1мкс . Определите спектральную плотность мощности сигнала с(!) . 13.13. Допустим. что (еи) и (сз>) является двумя двоичными ((1,1) периодическими последовательностями с периодом М> и М соответственно. Определите период последовательности, полУчасмой сУммиРованием по п>об 2 1сп ~ и (Сч 1.
13.14. Регистр сдвиш максимальной длины с ш = 10 используется для генерирования псевдослучайной последовательности в широкополосной Г1П системс. Длительность чипа 7'„1мкс. а длительность бита (симпота) 7;, — М?;, где Ф вЂ” длина (период) >я-последовательности. а) Определите выигрыш обработки системы в децибелах. Ь) Определите помсхозацищснность, если требуемое >уь/.7» =10. а помеха является гармонической со средней ьющностью .У 13.15.Двоичная широкополосная ортогональная система ЧМ при СЧ использует и=15-ячссчный лиисйный сдвнговый регистр с обратными связями.
который генсрир)ст последовательность максимальной длины, Каждое состояние регистра сдвига выбирает одну и>!. нспсрскрывающихся частотных полосок. Битовая скорость — 100 бит/с. а скорость скачков — один на бит. Демодулятор использует нскогсрснтнос детектирование. а) Определите полосу для скачков в этом канале. Ь) Каков выигрыш обработки? с) Какова вероятность ошибки в присутствии АБГШ'? 13.16. Рассмотрите двоичную ортогональную систсл>у с ФМ и СЧ, описанную в задаче 13.15. Предположим, что скорость скачков увеличилась до 2 скачка/бит. Приемник использует квадратичное сложение лля сложения сигналов от двух скачков. а) Определите полосу скачков для канала.
Ь) Каков выигрыш обработки' ? с) Какова вероятность ошибки в присутствии АБГШ? 13.17. В широкополосной системе с быстрым СЧ информация передается посредством ЧМ с нскогсрснтиым детектированием. Предположим, что имеется >т'= 3 скачка/бит и декодирование жестких решении сигнала на каждом скачка. а) Определите вероятность ошибки для этой системы в канале с АБГШ со спектральной плотностью мощности ~; Х„и ОСШ=13 дБ (общее ОСШ на три скачка). Ь) Сравните результат а) с вероятностью ошибки широкополоснои системы со СЧ, когда скачок =свершается один раз на бит, 13.18, Широкополосная системе с медленным СЧ и двоичной ЧМ и некогерснтным детектированием работает при г>ъ 67„= 10 с полосой скачков 2 ГГц и битовой скоростью 1О кбит/с, а) Каков выигрыш обработки системы? Ь) Если помеха является парциально-полосовой, какая полоса занимается при наихудшей помехсч с) Какова вероятность ошибки для случая наихудшей парциально-полосовой помехи? 13.19.
Определите вероятность ошибки для широкополосной системы со СЧ, в которой использустсх двоичный свсрточиый' код в соединении с двоичной ЧМ. Интерференция в канале АБГШ. Выход демодулятора ЧМ подвергается квадратичному детектированию и проходит на декодср, который формирует оптимальное декодирование мягких решений по В>псрби. как описано в разделе 8.2. Предположите, что скорость скачков — 1 скачок на кодированный символ.
13.20. Повторите задачу 13.19 при декодировании жестких решений по Витерби. 13.21. Повторите задачу 13.19, когда осуществляются быстрые скачки частоты со скоростью Б скачков на колированнмй символ. 13.22. Повторите задачу 13,19, когда осуществляются быстрые скачки частоты с Б скачками на кодовыи символ, а дскодируются жесткис решения по Витерби. Б чипов на кодовом символе детектируется квадратично и сигналы складываются до принятия решения. 13.23. Сигнал ТАТЯ, описанный в разделе 13.3.3 дсмодулируется параллельным блокол> нз восыи согласованных фильтров (восьмеричная ЧМ) и выход каждого фильтра детектируется квалратично.
Восемь выходов, полученных на каждом из семи сигначьных интервалов (общее число выходов 56) испачьзустся ллн формирования 64 возможных величин решения, соответствующие коду Рида-Соломона (7,2). Определите верхнюю (объсдинйнную) границу для вероятности ошибки кодового слова в канале с АБГШ при декодировании мягких решений. 13.24. Повторите задачу 13.23 для наихудшего случая парциально-полосовой интерференции в канале. 13,25. Получите результаты (13.2.62) и (13.2.63) из (13.2.61). 650 й ®= р'+Р+1 ~ ) з+ г+1 Генерируйте все посждовагелвности Голда длнвъг 7 и определите взаимную коррелжпво одюй посждовательиости с каждой другой.
13.29. В разделе 13.2З мы демонстрировали технику длл расчбта вероятюсти ошибки кодовой системы с пеРе1чежением пРн. импУльсной интеРфеРенции, использУл паРаметР пРедельной сюРости йя. ИспользУйте кривые вероятюсти ошибки, данные на рис. Р13.29 при скорости сверточного юда 1/2 н 1/3 н деюднрованин мягких решений по Витербн дла определенна соответствующих вероятностей ошибок длх кодированной системы с импульсной шперференцней. Выполните расчет длк К = 3, 5, 7 . ге» 1О» й 3 в го.я 2 з 4 3 б я л,т, гхн) Рис. Р13.29 13.30. В юлнрованиой и с перемежением ПП системе с двоичной 'ФМ прн ПВМС и декодированием мягких решений пределыв допустимая скорость ряввн йя =1-1об, (1+ае ч'""), тле и - полл времени, жзгда система под возлействиен3ашпппйа, «ч = 4Я, Я вЂ” бнтовак скорость, а Ме н.уя. а) Покажите, что ОСШ на бнт ф /М, можю выразить так — ~- = — 1п, Мя .пй 2~ лф 1 Ь) Определите величину а, ютораа максимнзнрует требуемое ф (Ме (случай наихудшего ПВМС) и резервнругощее значение ф У Ме.
1н иь лл йе рн б51 13.2б. Покшкнте, что (13.3.14) следует из (13.3.13). 13.27. Получите (13.3.17) из (133.16). 13.28. Порвкдыощне полиюмы длл конструированнл юдовой паследователыгости Голда длины а=7 ! равны с) Нарисуйте график 101йф /гМе как функцию Яе, где г =/1с//1, для наихудшего случая импульсной помехи и для АБГШ 1/х = 1). Какие выводы вы сделаете относительно наихудшего воздействия ПКМС? пгз~ 1з г 1 2 з 4 5 б т л,/М, (ла) Рис. Р13.29 (продолжение) 13.31.