Системы радиосвязи и сети телерадиовещания
..pdf
Развернутая модель передатчика представлена на рисунке 4.20.
Рис. 4.20. Модель передатчика
Блок txWaveform содержит в себе длинный программный код посредством которого и генерируется сигнал, далее этот сигнал формируется в вектор с помощью блока To Column Vector. Этот вектор передается по каналу и затем поступает в приемник. Развернутая модель
приемника представлена на рисунке 5.21.
Рис. 4.21. Модель приемника.
Принятый сигнал поступает на фильтр RC Filter, АЧХ которого представлена на рисунке
6, и затем усиливается с помощью блока Gain в корень из двух раз, после чего сигнал поступает в блок Invert Q, который разделяет его на реальную и мнимую части, умножает мнимую часть на -1 и затем объединяет реальную и мнимую части обратно. Далее восстанавливается созвездие с помощью блока Rake Reciever, после чего сигнал поступает в блок Symbol Demapping для демодуляции. Полученные символы модуляции поступают на декодер, развернутая модель которого представлена на рисунке 5.22.
121
Рис. 4.22. АЧХ фильтра приемника
Рис. 4.23. Модель декодера.
Полученные символы модуляции поступают в блок Rcv Frame Alignment, который представляет собой задержку на 768 тактов, далее символы поступают в блок Buffer для накопления 768 символов. Накопленные символы поступают в блок Block Deinterleaver для обратного перемежения, далее данные поступают в блок Insert Zero, который возвращает последовательности нулей, замененных на специальные символы, далее данные поступают в блок Derepeat, обратное преобразование кодов с повторением с коэффициентом повторения
2, далее данные поступают на декодер Витерби и наконец в блок Encoder Tail Bits, который добавляет нули или урезает число бит если оно не равно 80.
122
Параметры модели
Модель позволяет изменять такие настройки как скорость потока и вид канала. В
зависимости от вида канала можно задавать значение отношения сигнал/шум, а также параметры многолучевого распространения сигнала: максимальное Доплеровское отклонение частоты, вектор задержки и вектор ослабления/усиления. Длины векторов определяют количество лучей в канале.
Результаты моделирования
Компонент расчета BER сравнивает декодированный сигнал и сигнал, сгенерированный базовой станцией. Если BER равен нулю, то сигнал не подвергся каким-либо изменениям либо ошибки удалось исправить. Сигнал с базовой станции перед попаданием в блок расчета
BER проходит через задержку для того что бы выровнять фреймы.
Для того что бы отобразить все возможные графики необходимо два раза кликнуть по кнопке Open Scopes в правом верхнем углу. В результате чего отобразятся следующие графики:
Рис. 4.24. Спектр сигнала сгенерированного базовой станцией.
Рис. 4.25. Сгенерированный базовой станцией сигнал на I-Q диаграмме
123
Рис. 4.26. Спектр принимаемого мобильной станцией сигнала после прохождения через канал.
Рис. 4.27. Сигнал принимаемый мобильной станцией после прохождения через канал на I-Q диаграмме.
124
Рис. 4.28. Сигнал, принятый мобильной станцией
Рис. 4.29. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме.
Исследование модели
В блоке Model Parameters во вкладке Channel Settings выберем Channel Model: No Channel.
125
Результат моделирования:
Рис. 4.30. Спектр сигнала сгенерированного базовой станцией
Рис. 4.31. Сгенерированный базовой станцией сигнал на I-Q диаграмме.
126
Рис. 4.32. Спектр сигнала после канала
Рис. 4.33. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме
Видно, что спектр сигнала не изменился, так как в канале не было потерь. По результатам моделирования BER равен нулю.
В блоке Model Parameters во вкладке Channel Settings выберем Channel Model: AWGN
Channel.
127
Рис. 4.34. Спектр сигнала до и после канала при отношении сигнал/шум 5 дБ
Рис. 4.35. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме.
128
Рис. 4.36. Зависимость BER от SNR в канале с шумами.
Таблица 4.1. Зависимость BER от SNR в канале с шумами.
SNR |
-30 |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
|
|
|
|
|
|
|
BER |
0,4814 |
0,4662 |
0,2186 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
В блоке Model Parameters во вкладке Channel Settings выберем Channel Model: Multipath Fading Channel.
И установим следующие параметры
Рис. 4.37. Заданные параметры канала с многолучевым распространением.
Рис. 4.38. Спектры сигнала до и после канала при отношении сигнал/шум 5 дБ.
129
Рис. 4.39. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме.
Рис. 4.40. Зависимость BER от SNR в канале с многолучевым распространением.
Таблица 4.2. Зависимость BER от SNR в канале с многолучевым распространением
SNR |
-30 |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
|
|
|
|
|
|
|
BER |
0,4708 |
0,4637 |
0,1105 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
В блоке Model Parameters во вкладк*е Channel Settings выберем Channel Model: Multipath Fading Channel.
И установим следующие параметры
Рис. 4.41. Заданные параметры канала с многолучевым распространением
130