Таблица 8.2. – Параметры блоков модели
Анализатор спектра (Spectrum Scope)
Spectrum units |
dBW/Herts |
|
|
|
|
Spectrum type |
Two-Sided ((-Fs|/2…Fs/2)) |
|
Buffer size - размер буфера |
1024 |
|
Buffer input – подтверждение необходимо- |
Флажок |
|
сти буферизации входного сигнала |
||
|
||
Buffer owerlap – перекрытие буфера, число |
128 |
|
значений для повторной буферизации |
||
|
||
Window |
Hann |
|
Window sampling |
Periodic |
|
Number of spectral averages |
16 |
|
Axis propereties: |
|
|
Inlert sample time from input |
Флажок |
|
Frequency display offset (Hz) |
0 |
|
Frequency display limits |
Auto |
|
Minimum Y-limit |
- 50 |
|
Maximum Y-limit |
10 |
|
Y-axis label |
Magnitude, dB |
|
Display Properties: |
Флажок |
|
Show grid |
Флажок |
|
Frame number |
Флажок |
|
Open Scope at start of Simulation |
Флажок |
|
|
|
|
Блок наблюдения глаз-диаграмм (Discrete-Time Eye Diagram Scope) |
||
|
|
|
Samples per Symbol |
8 |
|
Offset (Samples) |
0 |
|
Simbel per trace |
1 |
|
Traces displayed |
400 |
|
New traces per display |
10 |
|
Блок (Random Integer Generator) |
||
M - ary number |
2 |
|
Sample time |
4 |
|
Output data type |
double |
|
Initial seed |
0123 |
|
2.7.2.Запустите модель и проанализируйте характер спектров сигналов в контрольных точках модели
2.7.3.Проанализируйте глаз – диаграммы на выходах блоков Lookup Table (n –
D)
116
2.7.4.Проанализируйте глаз – диаграмму на выходе фильтра
2.7.5.Проанализируйте полученные результаты. Закройте модель.
2.8. Соберите модель системы радиосвязи с BPSK (рисунок 8.6) для анализа влияния эффекта Доплера.
В модели используются следующие блоки:
Bernoulli Binary Generator (генератор последовательности импульсов в формате NRZ – имитатор цифрового сигнала): Communications Blockset - Comm Sources;
BPSK Modulator Baseband (фазовый модулятор в основной полосе частот):Communications Blockset - Modulation-PM;
BPSK Demodulator Baseband (фазовый демодулятор в основной полосе 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;
Discrete-Time Eye Diagram Scope (блок наблюдения «глаз – диаграмм»):Communications Blockset – Comm Sinks;
Discrete-Time Scatter PlotScope (блок наблюдения сигнальных созвездий):
Communications Blockset – Comm Sinks
Error Rate Calculation (счетчик ошибок): Communications Blockset – Comm Sinks;
Display: Simulink – Sinks;
Manual Switch (управляемый переключатель): Simulink – Signal Routings.
Установите параметры блоков модели в соответствии с таблицей 8.1. Рассчитайте максимальный Допплеровский сдвиг частоты для мобильной скорости 3 км/час, несущей частоте, равной 2 ГГц и скорости передачи данных, приведенной в таблице 8.1. Полученное значение вставьте в параметры блока
Multipath Rayleigh Fading.
117
|
|
Manual |
|
|
|
|
Switch |
|
|
Bernoulli |
BPSK |
|
AWGN |
|
Binary |
Modulator |
|
|
|
|
Channel |
|
||
Generator |
Baseband |
|
|
|
|
|
|
||
|
BPSK |
Multipath |
BPSK |
|
|
Modulator |
Rayleigh |
Demodulator |
|
|
Fading |
|
||
|
Baseband |
Baseband |
|
|
|
Channel |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
Zero-Order |
|
|
Zero-Order |
Matrix |
|
|
|
Concatenate |
Hold |
|
|
|
Hold |
||
|
|
|
|
|
|
Tx Rx |
|
B-FFT |
|
|
|
|
|
|
|
Error |
|
|
|
|
Rate |
Display |
Spectrum |
|
|
Calculation |
|
||
|
|
|
||
|
|
Scope |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Discrete- |
Discrete- |
Discrete- |
|
|
Time Eye |
Time Eye |
|
|
|
Time Eye |
||
|
|
Diagram |
Diagram |
|
|
|
Diagram |
||
|
|
Scope |
Scope |
|
|
|
Scope |
||
|
|
|
|
|
|
|
Discrete Time |
Discrete Time |
Discrete Time |
|
|
Scatter Plot |
|
|
|
|
Scatter Plot |
Scatter Plot |
|
|
|
Shope |
|
|
|
|
Shope |
Shope |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 8.6. – Схема модели системы связи с BPSK в канале |
||||
сзамираниями Релея
2.8.1.Установите параметры блоков модели для случая «плоских замираний» (таблица 8.3)
Таблица 8.3. – Параметры модели
Блок Bernoulli Binary Generator
Sample Time |
|
1 |
Frame-based outputs |
|
Флажок |
Samples per frame |
|
3 |
Output data type |
|
double |
Блок BPSK Modulator Baseband |
|
|
|
|
|
Phase offset (rad) |
|
pi |
Output data type |
|
double |
Блок BPSK Demodulator Baseband |
|
|
|
|
|
Phase offset (rad) |
|
pi |
118 |
|
|
Output data type |
double |
|
Блок AWGN Channel |
||
|
|
|
Mode |
Signal to noise ratio |
|
(Eb/N0) |
||
|
||
Eb/N0 |
100 |
|
Number bits per symbol |
1 |
|
Input Signal power… |
1 |
|
Symbol period |
1 |
|
Анализатор спектра (Spectrum Scope) |
|
|
Spectrum units |
dBW/Herts |
|
Spectrum type |
Two-Sided ((-Fs|/2…Fs/2)) |
|
Buffer size – размер буфера |
|
|
Buffer input – подтверждение необходимо- |
Флажок |
|
сти буферизации входного сигнала |
||
|
||
Window |
Hann |
|
Window sampling |
Symmetric |
|
Number of spectral averages |
16 |
|
Axis propereties: |
|
|
Inlert sample time from input |
Флажок |
|
Frequency display offset (Hz) |
0 |
|
Frequency display limits |
Auto |
|
Minimum Y-limit |
-40 |
|
Maximum Y-limit |
10 |
|
Y-axis label |
Magnitude, dB |
|
Display Properties: |
Флажок |
|
Show grid |
Флажок |
|
Open Scope at start of Simulation |
Флажок |
|
|
|
|
Имитатор канала с Гауссовским шумом ( AWGN Channel) |
||
Initial seed |
61 |
|
Mode: |
Signal to noise ratio (Eb/N0) |
|
(Eb/N0) (dB) |
100 |
|
Input signal power. Referenced to 1 Ohm |
1 |
|
(Watts) |
||
|
||
Symbol period |
1 |
|
Блок Discrete-Time Eye Diagram Scope |
||
|
|
|
Samples per symbol |
2 |
|
Offset (samples) |
0 |
|
Symbol per trace |
1 |
|
Traces displayed |
400 |
|
New points per display |
10 |
|
Блок Discrete-Time Scatter PlotScope
119
Samples per symbol |
|
4 |
Offset (samples) |
|
0 |
Points displayded |
|
400 |
New points per display |
|
10 |
Блок Multi Path Rayleigh Fading Channel |
||
Maximum Doppler shift (Hz) |
|
0.0001 |
Doppler spectrum type |
|
Jakes |
Discrete path delay vector |
|
[ 0 ] |
Average path gain vector (dB) |
|
[ 0 ] |
Normalise gain vector to 0 dB overall gain |
|
Флажок |
Блок Error Rate Calculation |
|
|
|
|
|
Receive delay |
|
0 |
Computation delay |
|
0 |
Computation mode |
|
Entre frame |
Output data |
|
Port |
Параметры модели |
|
|
Start |
|
0.0 |
Stop |
|
inf |
2.8.2.Запустите модель. Проанализируйте импульсную характеристику и частотную характеристики канала
2.8.3.Проанализируйте спектры сигналов
2.8.4.Пронаблюдайте сигнальные созвездия и глаз – диаграммы
2.8.5.Проанализируйте полученные результаты
2.8.6.Остановите работу модели и повторите измерения п.п.2.8.2 –2.8.4, при значении доплеровского сдвига, равном 0.08.
2.8.7.Объясните полученные результаты
2.8.8.Установите режим «частотно-селективных» замираний, введя параметры:
Discrete path delay vector: [0 .6]
Average path gain vector (dB): [0 -8]
2.8.9.Повторите измерения п.п. 2.8.2 – 2.8.6
2.8.10.Остановите работу модели и закройте MATLAB. Модели не сохранять!!
Содержание отчета по лабораторной работе
1 Схемы исследуемых моделей
2 Полученные результаты наблюдений и вычислений
3 Выводы по результатам выполнения разделов работы.
Контрольные вопросы
1.Объясните сущность эффекта Доплера;
2.Какие модели доплеровского расширения спектра Вы знаете?
3.Какие замирания называются частотно – селективными?
120