4.7.5 Коротка характеристика пейджерів

Пейджер являє собою високочутливий малогабаритний приймач. Вбудована в пейджер антена забезпечує прийом сигналів із всіх напрямків.

У цей час використовуються десятки типів пейджерів. По способу прийому й відображення пейджери діляться на тонові, цифрові, алфавітно-цифрові й голосові.

Тонові пейджери повідомляють власнику пейджера тільки сам факт виклику - звуковим сигналом або вібрацією. Кількість різних тонових сигналів у сучасних пейджерах - від одного до чотирьох. Кожен з цих сигналів визначає зміст виклику (наприклад, подзвони додому, подзвони на роботу тощо). Більшість пейджерів однотонові.

Цифрові та алфавітно-цифрові пейджери сповіщають власника пейджера про отримання виклику звуковим сигналом, вібрацією або світловою індикацією, а самі повідомлення виводять на рідкокристалічний екран. Цифрові пейджери можуть приймати та виводити на екран повідомлення, що складаються тільки із цифр і декількох допоміжних символів (наприклад, пробіл). Повідомлення, прийняті алфавітно-цифровими пейджерами, можуть містити крім цифр текстову інформацію алфавіту тієї або іншої мови залежно від моделі пейджера.

Голосові пейджери приймають і відтворюють прийняті закодовані на передачі мовні повідомлення.

Крім своєї основної функції по прийому й відображенню повідомлень, пейджери можуть виконувати ряд додаткових функцій (вбудовані годинники, будильник, записна книжка, у яку записуються й зберігаються кілька прийнятих повідомлень). Різні типи пейджерів відрізняються друг від друга розмірами, обсягом пам'яті, кількістю адрес і таблицями кодування.

Розвиток СПРВ йде шляхом широкого застосування цифрових способів обробки й передачі викликів (адрес) і повідомлень у буквено-цифровому вигляді, підвищення пропускної здатності та завадостійкості цих систем, мініатюризації електроенергії приймачами персонального радіо виклику.

Контрольні питання та завдання

1. Визначити захисні відстані D між базовими станціями (БС) з однаковими частотними каналами, якщо допустиме співвідношення потужності сигналу (Ріс) до потужності взаємних перешкод (Рву) складає 16 дБ. Параметр загасання радіохвиль к=4, радіус кожного з осередків рівний R=3 км. Базові станції обладнані антенами з круговими діаграмами спрямованості (ДСА).

2. На території обслуговування, що має форму кола з радіусом Ro, встановлено 30 БС (NБС =30) з радіусом стільників R=2 км. Величина частотного параметра N=7. Визначити радіус Ro, побудувати територіальний план розміщення осередків, визначити коефіцієнт повторного використовування частотних каналів (Кл).

3. Побудувати план розміщення на території, що має форму кола, 19-ти БС . Визначити захисні відстані D між БС з однаковими частотними каналами, допустиме відношення потужності сигналу Рс до потужності взаємних перешкод Рвп ( =Р_с/Р_ВП) . Радіус стільників R=2 км, коефіцієнт загасання радіохвиль к=4, частотний параметр N=7. Антени з круговою ДСА.

4. Визначити відношення потужності сигналу Рс до потужності взаємних перешкод ( =Р_с/Р_ВП) для стільникової системи зв'язку з радіусом стільників R=3 км. Частотний параметр N=12, параметр загасання радіохвиль к=3.

5. Стільникова система зв'язку (ССЗ) працює у діапазоні частот 860-866 МГц і 915-921 МГц. Рознесення частотних каналів Fк=25 кГц, частотний параметр N=12. Визначити кількість дуплексних каналів в ССЗ; дуплексне рознесення Fд ; кількість каналів на кожній базовій станції кластера. Скласти частотний план. У системі використовується БС з круговою ДСА.

6. Базові станції (БС) з радіусом стільників R=20 км розміщені уздовж автомагістралі протяжністю L = 360 км. Допустиме відношення сигнал/взаимная перешкода (Рс/Рвп) =18 дБ, параметр загасання радіохвиль к=3. Визначити значення частотного параметра , необхідну кількість БС, коефіцієнт повторного використовування кластерів.

7. У ССЗ базові станції обладнані антенами з направленими ДСА ( =120^о) і розміщені в кутках шестикутників, що чергуються. Частотний параметр N=7, радіус стільників R=5 км, відношення потужності сигналу до потужності перешкод складає Рс/Рвп=100. Необхідно:

- побудувати територіальний план розміщення осередків з урахуванням можливого коефіцієнта повторення частот не менше 7;

- визначити захисну відстань D між стільниками з однаковими частотними каналами.

8. Визначити відношення потужності сигналу до потужності взаємних перешкод в ССЗ з радіусом осередків R=3 км, частотним параметром N=12. Коефіцієнт загасання радіохвиль к=3. БС розміщені в центрі стільників і обладнані антенами з круговими ДСА.

9. Визначити значення частотного параметра (N) і відношення потужності сигналу до потужності взаємних перешкод (Рс/Рвп) в ССЗ з шестикутними стільниками, радіус стільників R=3 км, захисна відстань між стільниками з однаковими частотними каналами D=13,75 км.

10. Визначити значення частотного параметра (N) і відношення потужності сигналу до потужності взаємних перешкод (Рс/Рвп) в ССЗ з

радіусом стільників R=3 км, частотним параметром N=12. На БС використовуються антени з секторним ДСА ( =60°). Параметр загасання к=3.

11. Визначити вірогідність помилки Рпом і вірогідність відмови в обслуговуванні абонента Рвід, якщо відомі вірогідність відмови в обслуговуванні в одній зоні Pо=0,1 і вірогідність закінчення розмови в одній зоні Рк=0,5.

12. Визначити вірогідність помилки Рпом при прийомі п'ятикратно повторюваного повідомлення (s=5) і ухвалення рішень по мажоритарній логіці "3 з 5". Вірогідність помилки при одноразовому прийомі повідомлення . Визначити і мінімізувати бульову функцію, яка визначає структуру мажоритарного елементу "2 з 3".

13. Закодувати 11-ти розрядну кодову комбінацію вигляду 10011101011 манчестерським кодом. Визначити надмірність і швидкість передачі, якщо швидкість модуляції В=2400 Бод.

14. Запишіть співвідношення, що визначають складні (широкосмугові) часові (В)сигнали- сигнали з прямим розширенням спектру, частотні (Ч) і частотно-часові (ЧВ)- сигнали з перебудовою робочої частоти , дайте їх геометричне уявлення, якщо бази В, Ч, ЧВ - сигналів рівні Bв=N=5, Вч=М=6, Вчв=30 відповідно.

15. Визначити число можливих ШСС, якщо число часових інтервалів S=8, число частотних інтервалів m=7, число активних позицій n=5 (код з постійною вагою "5 з 8"). Визначити число раціональних адрес.

16. Кодові комбінації основного цифрового каналу ЦСП (В=64 кБіт/с) перетворені в широкосмуговий сигнал з базою В=100. Визначити швидкість передачі ШСС.

17. Зобразіть геометричне представлення часових ( сигналів з прямим розширенням спектру) , частотних і частотно-часових сигналів (сигналів з перебудовою робочої частоти ) , що мають однакову базу В=12.

18. Зобразіть варіант схеми формування і прийому ШСС, якщо інформаційні елементи "1" і "0" представлені кодовими комбінаціями вигляду 100110 ("1") і 110001 ("0").

19. Відношення сигнал/перешкода (захищеністьсигналу) на вході приймача ШСС складає 20 дБ. Визначити базу ШСС для забезпечення відношення сигнал/перешкода (захищеність сигралу) на виході приймача 10 дБ.

20. Розрахувати максимальне значення взаємно-кореляційної функції (ВКФ) R частотно-часових сигналів, якщо число часових інтервалів N і хемінгова відстань коду dx задані:

N=5, dx=2 (1-й варіант);

N=100, dx=5 (2-й варіант);

N=100, dx=20 (3-й варіант).

Порівняти і пояснити одержані результати.

21. Для формування М-послідовності використовується створюючий поліном . Необхідно записати двійковий код поліному Р(х), визначити довжину циклу М-послідовності, намалювати схему цифрового автомата.

22. Заданий поліном . Визначити цикл поліному Р(х); зобразити схему цифрового автомата, що формує М-послідовність.

23. Схема цифрового автомата зображена на рис.70. Визначити структуру створюючого полінома, його двійковий код, розрядність послідовності, що формуєтьсяі.

Рис.70 - Схема цифрового автомата.

24. Визначити АКФ коду Баркера для N=7 (його структура 111-1-11-l). Зобразити графік АКФ.

25. Зобразити схеми формування і прийому сигналів коду Баркера з N=7 (його структура 111-1-11-1).

26. Визначити максимальне число абонентів, що можуть обслуговуватися, якщо значення бази В= 128; допустиме відношення сигнал/взаємна перешкода (захищеність сигналу ) Рс/Рвп = 6 дБ, коефіцієнт = 1,2.

27.Покажіть, що збільшення частоти передачі або відстані між передаючою і приймальною антенами в два рази призводить до зменшення потужності сигналу, що приймається, на 6дБ.

28.Потужність сигналу на виході підсилювача складає 20Вт. Чому дорівнює ця потужність в децибелватах (дБВт) і децибел міліватах (дБм)?

29.Вихідна потужність передавача 50Вт. Треба записати вихідну потужність сигналу в дБВт і дБм, визначіти потужність сигналу, що приймається, в дБм на відстані

а) 100м і б) 10км у вільному просторі. Коефіцієнт посилення антени 12дБ.

30.На нижче наданому рис.71 зображена спрощена схема кодування і декодування CDMA сигналів, що надані. Використовується сім логічних каналів, в кожному з яких застосовується 7-ми бітовий код розширення. Всі джерела даних синхронізовані. Якщо всі сім джерел одночасно передають один інформаційний біт у вигляді 7-ми розрядній послідовності імпульсів, на вхід приймача поступає комбінований сигнал. При збігу двох позитивних або негативних чисел сигнал посилюватиметься, два протилежні числа взаємно знищуватимуться. Для декодування даних певного каналу приймач умножує одержаний комбінований сигнал на відповідний цьому каналу код розширення, підсумовує одержані результати, після чого позитивному числу ставитися у відповідність двійковий символ 1, а негативному – двійковий символ 0.

Необхідно:

а) знайти коди розширення всіх каналів;

б) знайти вихідні сигнали всіх семи каналів

в) знайти взаємну кореляцію каналу 1 і решти шести каналів, використовуючи знайдені значення кодів розширення.

Рис.71 Спрощена схема кодування і декодування СДМА сигналів

На наданому рис. приведено рішення задачи визначення вихідного сигналу першого каналу. Отримане позитивне число 9 вказує на те, що прийняте позитивне значення символу 1. Надайте рішення задачи усіх інших варіантів.

31.Доведіть, що коди Уолша матриці Адамара 8х8 взаємно ортогональні. 32.У системі CDMA користувачі А і В застосовують коди Уолша (-1 1 -1 1 -1 1 -1 1) і (-1 -1 1 1 -1 -1 1 1) відповідно. Необхідно визначити значення вихідного сигналу приймача якщо:

а) користувач А передає інформаційний символ (біт) 1, а користувач В не передає даних;

б) користувач А передає інформаційний символ (біт) 0, а користувач В не передає даних;

в) користувачі А і В одночасно передають біти 1. Вважайте, що потужність сигналів, одержаних від А і В, однакова;

г) користувач А передає біт 0, а користувач В передає біт 1. Вважайте, що потужність сигналів, одержаних від А і В, однакова;

д) користувач А передає біт 1, а користувач В передає біт 0. Вважайте, що потужність сигналів, одержаних від А і В, однакова;

е) користувачі А і В одночасно передають біти 0. Вважайте, що потужність сигналів, одержаних від А і В, однакова;

ж) користувачі А і В одночасно передають біти 1. Вважайте, що потужність сигналу, одержаного від В, в два рази перевищує потужність сигналу А. Відміну потужності сигналів можна представити таким чином: компоненти сигналу А записуються як (+1, -1), а компоненти сигналу В – як (+2, -2).

33.Наданий створюючий поліном для кодування циклічним кодом має вигляд Необхідно:

а) зобразити функціональну схему кодуючого пристрою;

б) закодувати послідовність бітів даних 10011011100 (крайній правий біт є старшим);

в) припустивши, що один з бітів (будь-який) закодованої послідовності на вході приймача (декодера) спотворений, покажіть, що при декодуванні помилка буде знайдена.

34.Визначити втрати при розповсюдженні радіохвиль (в дБ) на відстані 25км від базової станції, що працює:

(а) в частотному діапазоні 450МГц і

(б) в частотному діапазоні 900МГц,

якщо висота антени базової станції , а висота антени мобільної станції . Передбачається робота в міському районі. Для визначення втрат необхідно використовувати модель Окамури-Хата.

35.Поясніть різницю між видами модуляції QPSK і O-QPCK. 36.Опишіть відмінності між методами багато-станційного (множинного) доступу частотного, часового і кодового доступу. Поясніть їх основні властивості.

37.Порівняйте схожість і відмінності в основних концепціях систем з прямим розширенням спектру і перебудовою робочої частоти.

38.Поясніть принцип наявності виграшу при обробці сигналів в системах з розширенням спектру. Визначте поняття виграшу при обробці.

39.Які функції виконують псевдовипадкові послідовності в системах з МДКР?

40.Перешкода «ближній – дальній» представляє серйозну проблему в стільникових системах з МДКР. Яка причина цього?

41.Адаптивне управління потужністю є рішенням проблеми «ближній – дальній» в системах МДКР. Опишіть два методи управління потужністю в системах МДКР.