Материал: 670_Maglitskij_B.N._Otsenka_vlijanija_iskazhenij_i_pomekh_

В модели используются следующие блоки:

Bernoulli Binary Generator (генератор последовательности импульсов в формате NRZ – имитатор цифрового сигнала): Communications Blockset - Comm Sources;

M-FSK Modulator Baseband (частотный модулятор в основной полосе частот): Communications Blockset – Modulation-PM;

M-FSK Demodulator Baseband (частотный демодулятор в основной по-

лосе частот: Communications Blockset – Modulation - PM;

AWGN Channel (канал с аддитивным белым гауссовым шумом): Communications Blockset - Channels;

Multipath Rayleigh Fading Channel (канал с замираниями Рэлея): Communications Blockset - Channels;

Error Rate Calculation (счетчик ошибок): Communications Blockset – Comm Sinks;

Display: Simulink – Sinks;

Spectrum Scope (Блок анализаторов спектра): Simulink – Signal Processing – Spectrum Scope;

Manual Switch (управляемый переключатель): Simulink - Signal Routings;

Matrix Concatenate: Communications Blockset – Math Operation;

Регулируемые параметры блоков модели Bernoulli Binary Generator, AWGN Channel, Rayleigh Fading Channel соответствуют пунктам 1.3.1 и 1.32 лабораторной работы № 7 настоящего пособия.

2.2. Установите начальные параметры блоков модели (таблица 8.1)

Таблица 8.1. – Параметры блоков модели

Блок Bernoulli Binary Generator

2.3. Установите блок Multipath Rayleigh Fading Channel в режим ожидания при запуске модели 2.3.1. Установите следующие параметры модели:

Блок Bernoulli Binary Generator : Sample time = 1/1000 Samples per frame = 1

Блок 2 - FSK Modulator Baseband: Frequency separation (Hz) = 6000

Блок AWGN Channel:

Symbol period – 1/1000

Блок 2-FSK Demodulator Baseband: Frequency separation (Hz) = 6000

2.3.2.Установите режим работы модели без замираний при помощи управляе-

мого ключа Manual Switch

2.3.3.Запустите модель и пронаблюдайте спектр белого шума при значении Eb/N0 = 6 дБ и спектр сигнала BFSK

2.3.4.Проведите оценку помехоустойчивости системы с BFSK в канале с

AWGN при отсутствии замираний, изменяя отношение Eb/N0 в пределах от 2 до 12 дБ с шагом 2 дБ;

2.3.5.Зафиксируйте полученные результаты в отчет по работе

2.3.6.Наберите в командной строке MATLAB команду BerTool и получите теоретическую зависимость коэффициента ошибок от отношения сигнал/шум.

2.3.7.Сравните полученный результат с результатами измерений и сформулируйте выводы. Остановите работу модели

2.4. Установите блок Multipath Rayleigh Fading Channel в режим открытия при запуске модели

2.4.1.Переведите модель в режим работы с замираниями

2.4.2.Установите значение Eb/N0 в канале с AWGN, равное 100 дБ

2.4.3.Установите режим «плоских замираний» в канале Multipath Rayleigh Fading Channel, для чего установите следующие параметры:

113

Discrete path delay vector – [0 0]

Average path gain vector – [0 0]

2.4.5.Для значений доплеровского сдвига частоты 10 и 100 Гц проанализируйте характер спектра сигнала на выходе канала

2.4.6.Пронаблюдайте и проанализируйте импульсную и частотную характеристики канала. Остановите работу модели

2.5. Установите блок Multipath Rayleigh Fading Channel в режим ожидания при запуске модели

2.5.1.Снимите зависимость коэффициента ошибок от значения доплеровского смещения в пределах от 10 до 100 Гц с шагом 20 Гц

2.5.2.Постройте соответствующую кривую помехоустойчивости системы связи

2.5.3.Используя инструмент BERtool, получите теоретические зависимости для канала с замираниями и канала с AWGN

2.5.4.Сформулируйте выводы по результатам проведенных измерений

2.5.5.Остановите работу модели;

2.5.6. Проведите оценку помехоустойчивости системы связи при значении

Eb/N0 = 8 дБ и ∆Fd = 50 Гц

2.5.7. Сформулируйте выводы по результатам измерений. Остановите работу модели:

2.6. Установите режим «частотно-селективных замираний» в канале Multipath Rayleigh Fading Channel, для чего установите следующие параметры:

Discrete path delay vector – [0 0.0001]

Average path gain vector – [0 -10]

2.6.1.Запустите модель и проанализируйте импульсную, частотную характеристики канала и характер изменения спектра сигнала

2.6.2.Проведите оценку значения коэффициента ошибок при доплеровском сдвиге, равном 10 Гц

2.6.3.Сравните полученный результат с п.п. 2.4.5 и сформулируйте выводы по результатам измерений

2.6.4.Рассчитайте допустимую скорость передвижения мобильного устройства при значении несущей частоты 1800 МГц и оцените полученный результат

2.6.5.Остановите работу модели;

2.7. Соберите модель для анализа влияния фазового сдвига на форму огибающей спектра при фазовой модуляции BPSK (рисунок 8.5)

114

Discrete-

Time Eye

Diagram

Scope

Рисунок 8.5. – Схема модели для анализа влияния сдвига фазы на спектр сигнала BPSK

Формирование спектра модулированного сигнала производится при помощи блока таблицы соответствий, где задаются координаты точек «созвездия» на комплексной плоскости, блока фильтра типа «приподнятый косинус» и блока генератора случайных чисел (в режиме генератора сигнала в формате NRZ).

Для наблюдения и регистрации сигналов используются блок анализатора спектра, блок наблюдения спектра сигнала.

2.7.1. Проанализируйте процесс формирования сигнала с BPSK. Установите следующие параметры блоков формирования созвездия сигнала:

– в настройках таблиц истинности блоков ( n– D Lookup Table) укажите соответствие между вектором входных символов и точками сигнальных созвездий

Установите следующие параметры формирующего фильтра (Raised Cosine Transmit Filter):

–тип фильтра (Filter Type) – корень из приподнятого косинуса (Square Root);

–групповая задержка, определяющая длину ИХ фильтра (Group Delay) – 5 символов;

–параметр округления (Roll-off Factor) – 0.1;

–коэффициент повышения частоты дискретизации (Upsamplingfactor) – 8;

–характер обработки сигнала (Input Processing) – sample based.

Настройки анализаторов спектра Spectrum Scope, Discrete-Time Eye Diagram Scope, Zero – Order Hold приведены в таблице 8.2

115