1.7. Ошибки символьной синхронизации и вероятность символьной ошибки
Влияние ошибки символьной синхронизации на вероятность битовой ошибки для сигнала с модуляцией BPSK при аддитивном белом гауссовом шуме показано на рис.6. Из графика видно, что для относительного случайного смещения синхронизации, меньшего 5%, ухудшение отношения сигнал/шум меньше 1 дБ. Сравнивая воздействие ошибки символьной синхронизации с влиянием фазового шума, видим, что ошибка символьной синхронизации, взятая относительно длительности передачи символа, не так сильно влияет на характеристики системы, как фазовый шум, взятый относительно цикла. Впрочем, в обоих случаях ухудшение характеристики повышается с ростом ошибки.
2. Порядок выполнения работы
Этот пример для введения и коррекции для фиксированной относительной задержки. Модель использует блок Squaring Timing Recovery для оценки задержки и определения наилучшей паузы между символами его входного сигнала. Модель демодулирует субдискретизированный сигнал и вычисляет скорость роста ошибки символов.
Рис. 6. Модель использования блока Squaring Timing Recovery
В этой модели используется модель raised cosine filter (приподнятого косинуса):
Рис.7. Модель использования блока raised cosine filter.
Необходимо конфигурировать блоки следующим образом:
В блоке Variable Fractional Delay установить блок Constant, равным 2,66. Это число отсчетов дискретизации задержки, вводимой в систему.
В блоке Selector установить число переменных Elements, равным 1. Оно позволяет выбрать первое значение кадра. Установить значение Input port width, равным 100.
В блоке Squaring Timing Recovery установить параметр Samples per symbol, равным 8.
В блоке Rectangular QAM Demodulator Baseband установить параметр Normalization method в положение Peak Power, а параметр Peak Power, равным 1.
2.1. Результаты моделирования.
Оценка задержки вычисляется при моделировании для различных значений, но менее 2,66. Блок Squaring Timing Recovery вычисляет оценку задержки для каждого кадра и использует ее для выбора периода дискретизации символов в этом кадре.
Скорость роста ошибок символов мала или равна нулю в зависимости от времени моделирования. Для большинства или всех символов блок Squaring Timing Recovery определяет период дискретизации в демодуляторе для корректного восстановления информации.
Глазковая диаграмма (eye diagram) имеет два широко открытых глаза около 8,325 мс и 18,325 мс. Эта ширина открытия показывает подходящий период дискретизации фильтруемого сигнала перед демодуляцией и отражает введенную задержку 2,66 отсчетов. Глазковая диаграмма – это изображение, полученное в результате измерения отклика системы на заданные низкочастотные сигналы. В течение каждого сигнального промежутка очередной сигнал накладывается на семейство кривых в рассматриваемом интервале, а отображение послесвечения электронного луча осциллографа позволяет видеть изображение, имеющее форму глаза. Ширина открытия глаза указывает время, в течение которого должна быть произведена выборка сигнала. Чаще всего глазковая диаграмма используется для качественной оценки степени межсимвольной интерференции. По мере закрытия глаза межсимвольная интерференция увеличивается, а по мере открытия - уменьшается.
Причины величин 8,325 мс и 18,325 мс следующие: глазковая диаграмма изображает два символа на след, и каждый символ имеет период 10 мс. Без введенной задержки центры следов двух символов 5 мс и 15 мс. Значение задержки в каждом символе равна
2,66 отсчета /8 (отсчетов/символ )*(10 мс/символ)=3,325 мс.
Поэтому, следы задержанного сигнала имеют более широкое открытие в (5+3,325)мс и (15+3,325) мс.
Рис.8. Изображение глазковой диаграммы.
В этом примере используется фиксированная задержка при моделировании.