5.2.4 Структурная схема дескремблера
05.04.2013 16:44 С и РРСП (лекции 9
1.30. – СтруктурнаяБ.Н.М глицкогосхема) дескремблера
Выходной сигнал дескремблера
Выходной сигнал дескремблера:
Sвых(t) = Sвх(t) + V(t)
Двых(t)= Двх(t) + VД = Sвх(t) + V(t) + VД =
= Sвх(t)
На эпюре а) рисунка 1.31 изображен пример энергетического спектра для периодического сигнала с периодом Т. После скремблирования ПСП с М=2N-1 элементами спектр существенно «обогащается» (рисунок 1.31б). При
05.04.2013 16:44 |
С РРСП (лекции |
10 |
этом число составляющих спектра увеличилосьБ.Н.Магл цкого) |
в М раз, причем, уровень каж- |
|
дой составляющей уменьшается в такое же число раз. |
||
G(f) |
G(f) |
|
F |
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1/Т |
1/МТ |
|
|
а) |
б) |
Рисунок 1.31. – Изменения спектра при скремблировании
41
2. Лабораторный практикум
Выполнение предложенных лабораторных работ призвано закрепить теоретические сведения, приобретённые в данном учебном пособии. Предполагается, что читатель знаком с прикладной программой MATLAB /Simulink и имеет опыт составления схем и анализ полученных результатов.
При выполнении лабораторных работ используется IBM – совместимый компьютер с процессором Pentium II и выше, операционная система Windows ХР, Windows 7. Программное обеспечение: СКМ «MATLAB /Simulink» (R2009b).
Читателю, который не имеет опыта работы с MATLAB /Simulink, а также имеющий интерес к системам радиосвязи рекомендуется следующая литература:
1.Маглицкий Б.Н. Космические и наземные системы радиосвязи: Учебное пособие УМО/ Б.Н. Маглицкий. – Новосибирск: – Изд-во СибГУТИ, 2014., – 300 с.
2.Маглицкий Б.Н. Спектрально-эффективные методы модуляции в цифровых системах радиосвязи: Учебное пособие / Б.Н. Маглицкий. – Новосибирск: Изд-во СибГУТИ, 2009., –120 с.
3.Маглицкий Б.Н. Моделирование элементов и систем цифровой радиосвязи в СКМ MATLAB/Simulink: Учебное пособие / Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск: 2015., – 283 с.
4.Носов В.И., Дроздов Н.В., Тимощук Р.С. Моделирование систем связи в среде MATLAB/Учебное пособие СибГУТИ, 2007 г.,–178 с.
2.1.Лабораторная работа №1 «Анализ влияния параметров системы радиосвязи на качество передачи сигналов
Цель работы:
1.Изучение назначения и взаимодействия элементов ЦСРС;
2.Изучение способов оценки качества передачи информации в ЦСРС;
3.Моделирование элементов ЦСРС в СКМ «MATLAB /Simulink;
4.Анализ влияния параметров системы радиосвязи на качество передачи сигналов.
Подготовка к работе:
1.По указанной литературе изучить принципы построения и назначение элементов цифровых систем радиосвязи;
2.Ознакомиться с методами оценки качества передачи информации в ЦСРС;
3.Подготовить бланк отчета по лабораторной работе;
4.Подготовить ответы на контрольные вопросы.
42
Выполнение лабораторной работы
1. Сборка модели цифровой системы радиосвязи и установка исходных параметров
1.1.Запустите MATLAB;
1.2.Используя блоки библиотеки Simulink соберите упрощенную схему ЦСРС с двоичной фазовой модуляцией (рисунок 1.1);
Random |
BPSK |
Reised |
|
Integer |
Modulator |
Cosine |
|
Transmit |
|||
Generator |
Baseband |
||
Filter |
|||
|
Discrete-Time |
Discrete-Time |
|
|
|
||
|
Eye Diagram |
Eye Diagram |
|
|
|
||
|
Scope 1 |
Scope 2 |
|
|
|
||
|
|
Discrete Time |
|
|
|
Scatter Plot |
|
|
|
Scope 1 |
|
|
Zero-Order |
B - FFT |
|
|
|
||
|
Hold |
|
|
|
|
Spectrum |
|
|
|
Scope 1 |
|
|
|
Z-8 |
|
|
|
Delay |
AWGN |
Channel |
Discrete-Time
Eye Diagram
Scope 3
Discrete Time
Scatter Plot
Scope 2
B - FFT
Spectrum
Scope 2
Reised |
|
|
|
|
|
|
|
BPSK |
|
|||
Cosine |
|
|
|
|
|
Demodulator |
|
|||||
Receive |
|
|
|
|
|
|
Baseband |
|
||||
Filter |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Discrete-Time |
|
|
|
|
|
Discrete Time |
|
|
||||
Eye Diagram |
|
|
|
|
|
|
Scatter Plot |
|
|
|||
Scope 4 |
|
|
|
|
|
|
Scope 4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Discrete Time |
|
|
|
|
|
|
Discrete-Time |
|
|
|||
Scatter Plot |
|
|
|
|
|
|
Eye Diagram |
|
|
|||
Scope 3 |
|
|
|
|
|
|
|
Scope 6 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Scope
Рисунок 1.1. – Схема модели ЦСРС
В модели используются следующие блоки:
Блок генератора случайных чисел (Random Integer Generator): Communications Blockset - Comm Sources;
Блок фильтра типа «приподнятый косинус» (Raised Cosine Transmit Filter): Communications Blockset - Comm Filters;
Блок (Zero-Order Hold): Simulink – Discrete;
Блоки анализаторов спектра (Spectrum Scope): Simulink - Signal Processing - Spectrum Scope;
Блок наблюдения «глаз – диаграмм» (Discrete-Time Eye Diagram Scope):Communications Blockset - Comm Sinks;
43
Блок наблюдения сигнальных созвездий (Discrete-Time Scatter Plot Scope): Communications Blockset - Comm Sinks;
Блок модулятора (BPSK Modulator Baseband): Communications Blockset-Modulation-Digital Dasedand Modulation;
Блок демодулятора (BPSK Demodulator Baseband): Communications Blockset - Modulation-Digital Basedand Modulation;
Блок задержки Z-1 : Signal Proctssig..- Signal Operations; Осциллограф (Scope): Simulink-Discrete-Sinks;
Блок AWGN Channel: Communications Blockset – Channels.
ВАЖНО! Формирование спектра сигнала производится при помощи формирующих фильтров с характеристикой корень из припод-
нятого косинуса Raised Cosine Transmit Filter и Raised Cosine Receive Filter.
1.3. Установите исходные параметры блоков модели (таблица 1.1).
Таблица 1.1. – Исходные параметры блоков модели
Блок Random Integer Generator
M - ary number |
|
2 |
Initial seed |
|
37 |
Sample time |
|
4 |
Frame based outputs |
|
флажок |
Output data type |
|
double |
Блок BPSK Modulator Baseband |
|
|
|
|
|
Main: |
|
|
Phase offset (rad) |
|
pi |
Data Types |
|
double |
|
Блок BPSK Demodulator Baseband |
|
|
|
|
|
|
Main: |
|
|
|
Phase offset (rad) |
|
pi |
|
Decision type |
|
Hard decision |
|
Data Types: |
|
|
|
Output |
|
double |
|
|
Блок Raised Cosine Transmit Filter |
|
|
|
|
|
|
Filter Type |
|
Square Root |
|
Group delay |
|
4 |
|
Roll off factor |
|
По ходу выполнения |
|
|
|
работы |
|
Framing |
|
Nain tein input frame |
|
|
|
rate |
|
|
|
|
|
|
44 |
|
|
Umsampling factor |
|
4 |
|
|
||
Filter Gain |
|
|
|
Normalisied |
||
|
Блок Raised Cosine Receive Filter |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Filter Type |
|
|
|
Square Root |
||
Group delay |
|
|
4 |
|
|
|
Roll off factor |
|
|
По ходу выполнения |
|||
|
|
|
|
работы |
|
|
Framing |
|
|
|
Nain |
tein |
input frame |
|
|
|
|
rate |
|
|
Output mode |
|
|
|
Downsampling |
||
Downsampling factor |
|
4 |
|
|
||
Filter Gain |
|
|
|
Normalisied |
||
|
Блок AWGN |
|
|
|
|
|
Initial seed |
|
|
67 |
|
|
|
Mode |
|
|
|
Signal to noise ratio |
||
Eb/N0, дБ |
|
|
|
По |
ходу |
выполнения |
|
|
|
|
работы |
|
|
Symbol period |
|
4 |
|
|
||
|
Блоки Discrete Time Scatter Plot |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
Samples per Symbel |
|
1 |
|
|
||
Off set |
|
|
0 |
|
|
|
Points displayed |
|
400 |
|
|
||
New poits per display |
|
10 |
|
|
||
|
Блоки Spectrum Scope |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Spectrum units |
dBW/Herts |
|
||||
|
|
|||||
Spectrum type |
Two-Sided ((-Fs/2…Fs/2)) |
|||||
Buffer size - |
размер буфера |
1024 |
|
|
||
Buffer input |
- подтверждение необходимости |
Флажок |
|
|||
буферизации входного сигнала |
|
|
|
|
|
|
Buffer owerlap – перекрытие буфера, число значе- |
128 |
|
|
|||
ний 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 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
45 |
|
|
|
|
|