7. Классификация каналов связи в спр. Алгоритмы многостанционного доступа. Проблемы возникновения коллизий в спр, алгоритмы предотвращения коллизий, протоколы Aloha
Алгоритмы многостанционного доступа
Проблемы возникновения коллизий
8. Модуляция цифровых сигналов. Методы полосовой модуляции. Модуляция ofdm.
OFDM
При OFDM последовательный цифровой поток преобразуется в большое число параллельных потоков (субпотоков), каждый из которых передается на отдельной несущей (см. рисунок).
Частотный разнос f между соседними несущими f1, f2 ... fn в групповом радиоспектре OFDM выбирается из условия возможности выделения в демодуляторе индивидуальных несущих. OFDM характеризуется сильным перекрытием спектров соседних поднесущих, что позволяет уменьшить в два раза значение частотного разноса и во столько же раз повысить плотность передачи цифровой информации (бит/с)/Гц. Благодаря ортогональному методу демодуляции поднесущих группового спектра происходит компенсация помех от соседних частот, несмотря на то, что их боковые полосы взаимно перекрываются. Группа несущих частот, которая в данный момент времени переносит биты параллельных цифровых потоков, называется "символом OFDM". Благодаря тому, что используется большое число параллельных потоков, длительность символа в параллельных потоках оказывается существенно больше, чем в последовательном потоке данных. Это позволяет в декодере задержать оценку значений принятых символов на время, в течение которого изменения параметров радиоканала из-за действия эхо-сигналов прекратятся, и канал станет стабильным. Таким образом, при OFDM временной интервал символа субпотока TS делится на две части - защитный интервал TG, в течение которого оценка значения символа в декодере не производится, и рабочий интервал символа TU, за время которого принимается решение о значении принятого символа. Для правильной работы системы эхоподавления необходимо, чтобы защитные интервалы находились в начале символов субпотоков, то есть в защитном интервале продолжается модуляция несущей предшествующим символом.
Одним из ключевых преимуществ метода OFDM является сочетание высокой скорости передачи с эффективным противостоянием многолучевому распространению. Если говорить точнее, то сама по себе технология OFDM не устраняет многолучевого распространения, но создает предпосылки для устранения эффекта межсимвольной интерференции. Дело в том, что неотъемлемой частью технологии OFDM является охранный интервал (Guard Interval, GI) — циклическое повторение окончания символа, присоединяемое в начале символа. Охранный интервал является избыточной информацией и в этом смысле снижает полезную (информационную) скорость передачи, но именно он служит защитой от возникновения межсимвольной интерференции. Эта избыточная информация добавляется к передаваемому символу в передатчике и отбрасывается при приеме символа в приемнике. Наличие охранного интервала создает временные паузы между отдельными символами, и если длительность охранного интервала превышает максимальное время задержки сигнала в результате многолучевого распространения, то межсимвольной интерференции не возникает.
На примере Wi-Fi при использовании технологии OFDM длительность охранного интервала составляет одну четвертую длительности самого символа. При этом сам символ имеет длительность 3,2 мкс, а охранный интервал - 0,8 мкс. Таким образом, длительность символа вместе с охранным интервалом составляет 4 мкс.
9. Методы автоматического определения местоположения подвижных объектов. Принципы организации и функционирования спутниковых навигационных систем (СНС). Основные характеристики СНС NAVSTAR и ГЛОНАСС. Дифференциальные подсистемы навигации.
радиолокационные, радионавигационные методы
измерение дальности до ПО и угловых координат до фиксированной станции с узконаправленной антенной
измерение угловых координат ПО из 2-х фиксированных точек
измерение дальности до ПО несколькими разнесенными фиксированными станциями путем оценки амплитуды входного сигнала
измерение дальности(разности дальностей) до ПО из 3-х и более фиксированных точек методом измерения задержки радиосигнала.
методы «счисления» пути
Основана на том, что ПО сами вычисляют свои координаты с помощью датчика прошедшего расстояния (адометр) и курса. При известных начальных координатах ПО вычисляет свои координаты в прочесе движения.
«-» накопление ошибок
«+» высокая точность.
методы «близости»
по всей территории устанавливаются радиомаяки с уникальными идентификаторами. В системе прямой близости ПО фиксирует передачу ID ближайших радиомаяков и на основании принятых сигналов вычисляет свое местоположение. В системе обратной близости ПО передает свой ID, который принимается близлежащими приемниками, обрабатывается и передается в центр. В центре вычисляются координаты ПО
«+» простота и низкая стоимость системы
«-» невысокая точность (n-100 метров)
Гиперболический метод.
МС принимает сигнал с 3-х и более БС. Одна
из БС является ведущей, а другие –
ведомые. На МС вычисляется разность:
.
Положение МС характеризуется пересечением двух гипербол, фокусами которых являются БС1, БС2 или БС1, БС3.
«+»
Достоинство – достаточно высокая точность определения координат. Недостаток – высокая стоимость и сложность оборудования.
Структура и задачи СНС
Требования, предъявляемые к СНС
глобальность функционирования
независимость от метеоусловий рельефа местности, времени года, от степени подвижности объекта
круглосуточная доступность, т.е на орбите должно располагаться не менее 18 НКА
высокая помехозащищенность системы
Основа концепции СНС- независимость и беззапросность
Независимость-определение координат в аппаратуре потребителя
Беззапросность- решение задач определения координат пассивно принятых сигналов НКА
