Тестирование и диагностика в радиоэлектронных системах передачи

Рис. 7.24. Спектр сигнала сгенерированного базовой станцией.

Рис. 7.25. Сгенерированный базовой станцией сигнал на I-Q диаграмме

Рис. 7.26. Спектр принимаемого мобильной станцией сигнала после прохождения через канал

411

Рис. 7.27. Сигнал принимаемый мобильной станцией после прохождения через канал на I-Q диаграмме.

Рис. 7.28. Сигнал, принятый мобильной станцией

412

Рис. 7.29. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме.

Исследование модели

В блоке Model Parameters во вкладке Channel Settings выберем Channel Model: No Channel.

Результат моделирования:

Рис. 7.30. Спектр сигнала сгенерированного базовой станцией

413

Рис. 7.33. 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.

Рис. 7.34. Спектр сигнала до и после канала при отношении сигнал/шум 5 дБ

415

Рис. 7.35. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме.

Рис. 7.36. Зависимость BER от SNR в канале с шумами.

Таблица 7.1. Зависимость BER от SNR в канале с шумами.

В блоке Model Parameters во вкладке Channel Settings выберем Channel Model: Multipath

Fading Channel.

И установим следующие параметры

416

Рис. 7.37. Заданные параметры канала с многолучевым распространением.

Рис. 7.38. Спектры сигнала до и после канала при отношении сигнал/шум 5 дБ.

Рис. 7.39. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме.

Рис. 7.40. Зависимость BER от SNR в канале с многолучевым распространением.

Таблица 7.2. Зависимость BER от SNR в канале с многолучевым распространением

В блоке Model Parameters во вкладк*е Channel Settings выберем Channel Model: Multipath Fading Channel.

И установим следующие параметры

Рис. 7.41. Заданные параметры канала с многолучевым распространением

Рис. 7.42. Спектры сигнала до и после канала при отношении сигнал/шум 5 дБ

418

Рис. 7.43. Сигнал, декодированный мобильной станцией, на I-Q диаграмме Таблица 7.3. Зависимость BER от SNR в канале с многолучевым распространением

Рис. 7.44. Зависимость BER от SNR в канале с многолучевым распространением Таким образом, в разделе было сделано:

Проведен аналитический обзор существующих методов и средств систем мобильной связи с кодовым разделением канала CDMA;

Разработана структурная схема DownLink канала CDMA2000 и приведена в приложении

Б;

Приведена модель DownLink канала CDMA2000 реализованная в MATLAB R2015b;

419

Приведено исследование данной модели, а также методика проведения исследования,

представленная в приложении А. Данную методику можно использовать для проведения учебных лабораторных работ.

На основе проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

Система мобильной связи CDMA2000 обладает рядом преимуществ: возможность декодировать сигналы при отношении сигнал/шум меньше единицы, т.е. уровень передаваемого сигнала ниже уровня шума, что делает сигнал скрытным, а значит более защищенным.

Формируемый сигнал возможно принять и декодировать без ошибок даже при наличии многолучевости, однако при большом Доплеровском отклонении частоты и больших задержках, например, 1МГц и 1 мкс ошибки будут даже при высоком отношении сигнал/шум, например, 40 дБ. Но такие плохие характеристики канала довольно редки.

Для большей защищенности в аппаратуре стандарта CDMA длинный код формируется в результате нескольких последовательных логических операций с псевдослучайной двоичной последовательностью, генерируемой в 42-разрядном регистре сдвига, и двоичной 32-битовой маской, которая определяется индивидуально для каждого абонента. Такой регистр сдвига применяется во всех базовых станциях этого стандарта для обеспечения режима синхронизации всей сети. Длина М-последовательности при этом составляет 4 398 046 511 103 бит и если ее элементы формируются с тактовой частотой, например, 450 МГц, то период повторения будет составлять 9773,44 с= 2 ч 43 мин. Это значит, что если даже удастся засинхронизировать приемник в случае несанкционированного перехвата, то чтобы определить структуру сигнала-носителя необходимо вести наблюдение в течение почти 3-х

часов, а с применением индивидуальной 32-битовой маски 'подслушивание" практически исключено.

Таблица 7.4. Характеристики CDMA2000