Материал: 670_Maglitskij_B.N._Otsenka_vlijanija_iskazhenij_i_pomekh_
3.5. Зарисовать полученные кривые в отчет по работе; |
|
|||||
3.6. Объясните полученные результаты; |
|
|
||||
3.7. Закройте все окна и исследуемую модель. |
|
|||||
4. Создайте модель для оценки эффективности скремблирования (рису- |
||||||
нок 3.6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M-FSK |
|
M-FSK |
|
|
|
|
Modulator |
Demodulator |
|
|
|
|
|
Baseband |
Baseband |
|
|
Bernoulli |
Scrambler |
|
QPSK |
|
QPSK |
Decrambler |
Binary |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Bernoulli |
Scrambler |
Manual |
|
|
|
Decrambler |
Binary |
Switch |
|
|
|
||
|
|
|
Complex to |
|
||
Generator |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Real Image |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zero-Order |
Zero-Order |
|
|
|
|
|
Hold |
Hold |
Im Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FFT |
FFT |
|
|
|
|
Scope |
Spectrum |
Spectrum |
|
Scope 2 |
|
|
|
Scope 1 |
Scope |
|
|
|
|
|
|
|
|
Scope 1 |
Discrete-Time
Scatter Plot
Scope
Рисунок 3.6. – Модель для анализа скремблирования
Модель содержит следующие блоки:
Иммитатор цифрового сигнала (блок генератора Bernoulli Binary Genera-
tor);
Блок скремблера (Scrambler);
Блок модулятора QPSK (M-FSK Modulator Baseband); Блок демодулятора QPSK (M-FSK Demodulator Baseband);
Блок дескремблера (Decrambler);
Блоки анализаторов спектра (Spectrum Scope); Блоки осциллографов (Scope);
Блок для наблюдения сигнальных созвездий (Discrete-Time Scatter Plot Scope);
Блок преобразования вектор – скаляр (Complex to Real Image);
66
Управляемый переключатель (Manual Switch).
4.1. Установить требуемые параметры блоков модели (таблица 3.2);
Таблица 3.2. – Параметры блоков модели
Генератор импульсов Bernoulli Binary Generator
|
Initial seed |
|
61 |
|
|
Sample time |
|
4 |
|
|
Output data type |
|
double |
|
|
|
Скремблер Scrambler |
|
|
|
|
|
|
|
|
Calculation buse |
|
4 |
|
|
Scramble polynomial |
|
(11101) |
|
|
Initial states |
|
(0 1 2 3) |
|
|
|
Дескремблер Decrambler |
|
|
|
Calculation buse |
|
4 |
|
|
Scramble polynomial |
|
(11101) |
|
|
Initial states |
|
(0 1 2 3) |
|
|
Модулятор M-PSK Modulator Baseband |
|
||
|
|
|
|
|
|
M-ary number |
|
4 |
|
|
Phase offset (rad) |
|
pi |
|
|
Constellation ornung |
|
Binary |
|
|
Input type |
|
Integer |
|
|
Демодулятор M-PSK Demodulator Baseband |
|
||
|
|
|
|
|
|
M-ary number |
|
4 |
|
|
Phase offset (rad) |
|
pi |
|
|
Constellation ornung |
|
Binary |
|
|
Input type |
|
Integer |
|
|
Векторограф Discrete-Nime Scatter Plot Scope |
|
||
|
|
|
|
|
|
Samples per symbol |
|
1 |
|
|
Offset (samples) |
|
pi/8 |
|
|
Points Displayed |
|
40 |
|
|
New points per display |
|
10 |
|
|
Rendering Properties: |
|
|
|
|
Markers |
|
. |
|
|
Line Color |
|
B |
|
|
Color fading |
|
Флажок |
|
|
Higt quality rendering |
|
Флажок |
|
|
Show grid |
|
Флажок |
|
|
|
Блок Zero-Order Hold |
|
|
|
|
|
|
|
|
Sample time |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
67 |
|
|
Блок Complex to Real-Imag
Output |
Real and Imag |
Sample time (-1 for inherited) |
-1 |
Спектрограф Spectrum Scope |
|
|
|
Spectrum units |
dBW/Herts |
Spectrum type |
Two-sided ((-Fs/2….Fs/2)) |
Buffer Input |
Флажок |
Buffer size |
1024 |
Buffer overlap |
0 |
Window |
Hann |
Window samples |
Semmetric |
Number spectral averages |
16 |
Display Properties: |
|
Schow grid |
Флажок |
Frame Number |
Флажок |
Open scope at start Simulation |
Флажок |
Axes Properties: |
|
Inherit sample time from input |
Флажок |
Freqyency display offset (Hz) |
0 |
Freqyency display limits |
Auto |
Y-axis label |
Magnitude Squared, dB |
4.2.Проведите анализ работы модели во временной области, установив параметры моделирования (Start = 0.0, Stop = 100.0);
4.3.Запустить модель;
4.4.Пронаблюдайте и зарисуйте осциллограммы сигналов на выходе генератора импульсов цифрового сигнала и на выходе скремблера при различных вероятностях нуля: р(0) = 0.1, р(0) = 0.5, р(0) = 0.9
4.5.Объясните полученные результаты;
4.6.Используя переключатель Manual Switch пронаблюдайте и зарисуйте осциллограммы сигналов на выходе модулятора QPSK при отсутствии скремблирования для вероятностей р(0) = 0.1, р(0) = 0.9
4.7.Зарисовать и объяснить форму осциллограмм;
4.8.Используя переключатель Manual Switch пронаблюдать и зарисовать осциллограммы сигналов на выходе модулятора QPSK при наличии скрембли-
рования для вероятностей р(0) = 0.1, 0.5, 0.9
4.9.Объясните полученные результаты. Зарисуйте осциллограммы в отчет по работе;
4.10.Откройте окно параметров блока QPSK. Установите параметры блока BPSK, как показано на рисунке 3.7
68
Рисунок 3.7. – Окно параметров блока QPSK
4.11. Откройте вкладку View Constellation и проанализируйте соответствие данных таблицы 3.3 сигнальному созвездию QPSK (рисунок 3.8);
Рисунок 3.8. – Сигнальное созвездие QPSK
Таблица 3.3. – Код манипуляции QPSK
Комбинации |
Сигнал в канале Re |
Сигнал в канале Im |
Бит |
|
|
00 |
1 |
0 |
01 |
0 |
1 |
10 |
-1 |
0 |
11 |
0 |
-1 |
|
69 |
|
4.12.Пронаблюдайте сигнальное созвездие при р(0) = 0.0 при отсутствии скремблирования
4.13.Объясните полученный результат;
4.14.Пронаблюдайте «созвездие» сигнальных точек на выходе модулятора QPSK при значениях р(0) = 0.0
4.15.Объясните полученный результат и зарисуйте созвездия в отчет по
работе
4.16.Установите параметры моделирования Start = 00 и Stop = 10 000;
4.17.Пронаблюдайте спектр модулированного сигнала на выходе генератора и на выходе модулятора при наличии скремблирования для р(0) = 0.5
4.18.Пронаблюдайте спектр модулированного сигнала на выходе генератора и на выходе модулятора при отсутствии скремблирования для р(0) = 0.0
4.19.Объясните полученный результат;
4.20.Пронаблюдайте спектр модулированного сигнала на выходе модулятора при наличии скремблирования для р(0) = 0.0
4.21.Объясните полученный результат;
4.22.Остановите работу модели;
4.23.Добавьте в схему модели блок Spectrum Scope для анализа спектра сигнала на выходе скремблера. Запустите модель и пронаблюдайте спектр сигнала на выходе скремблера при р(0) = 0.0
4.24.Сравните полученный спектр с результатом измерения по пункту 4.22
иобъясните полученный результат;
4.25.Определите уровни основных и боковых лепестков спектрограмм для случаев отсутствия и наличия скремблирования;
4.26.Для р(0) = 0.2 убедитесь в правильной работе скремблера и дескремблера по осциллограммам блока Scope
4.27.Остановите работу модели.
Содержание отчета по лабораторной работе:
1.Схемы лабораторных моделей;
2.Результаты моделирования;
3.Выводы по лабораторной работе.
Контрольные вопросы:
1.Поясните, какими причинами обусловлена необходимость скремблирования в цифровых системах радиосвязи.
2.Изобразите и поясните характер спектра на выходе модулятора QPSK для случаев р(0) = 0.0 и р(0) = 0.5 при отсутствии скремблирования.
3.Изобразите и поясните характер спектра на выходе модулятора QPSK для случаев р(0) = 0.0 и р(0) = 0.5 при наличии скремблирования.
4.Поясните принцип работы скремблера.
5.Поясните принцип работы дескремблера.
70