Тестирование и диагностика в радиоэлектронных системах передачи

Рассмотрим более подробно данный канал.

Рис. 7.130. Разделение исходного потока бит на параллельные потоки Кодирование помехоустойчивым кодом, в процессе которого значительно увеличивается

число символов в отдельных потоках. В данной схеме используется код CRC.

Каждый отдельный параллельный поток кодируется данным кодом с заданным полиномом.

Рис. 7.131. Кодирование помехоустойчивым кодом

Рис. 7.132. Параметры CRC кодера

Манипуляция выбранным в данный конкретный момент способом модуляции. В канале

Downlink используются методы манипуляции: QPSK, 16QAM, 64QAM. Далее перемножение

521

полученной последовательности каждого потока на свою поднесущую и БПФ (так называемая OFDM – модуляция). Где в результате получаем один сложный сигнал.

Рис. 7.133. Манипуляция выбранным в данный конкретный момент способом модуляции Структура этого блока имеет следующий вид:

Рис. 7.134. Квадратурная манипуляция и получение OFDM символов

Передача в эфир. Для этого используется технология MIMO 2х2 или 4х4

приемных/передающих антенн. Где один общий поток (сигнал) разделяется на 2 потока (2х2

антенна) или 4 потока (4х4 антенна).

Рис. 7.135. Передача в эфир

522

Рис. 7.136. Характеристики блока БГШ (AWGN)

Далее подпотоки MIMO объединяются в один поток, который приходит на мобильную станцию под воздействием помех.

Далее мобильная станция производит обратные преобразования, реализованные выше, а

именно, получаем паралельные потоки. Потом производится обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ). Затем производится демодуляция.

Рис. 7.137. Паралельные потоки-ОБПФ-демодуляция

Схема, входящая в данный блок:

Рис. 7.138. Паралельные потоки-ОДПФ-демодуляция

523

Далее производится декодирование по соответствующему алгоритму CRC:

Рис. 7.139. Декодирование CRC

Рис. 7.140. Характеристики декодера CRC

После декодирования производится преобразование параллельных потоков в один исходный поток:

524

Рис. 7.141. Получение исходного потока Данная схема позволяет формировать характеристики передачи данных по этому

каналу, а именно это ширина спектра, количество антенн в MIMO, вид модуляции,

отношение сигнал/шум:

Рис. 7.142. Характеристики канала В результате работы схемы можно получить некоторые зависимости:

Спектр передаваемого и принятого сигнала.

Диаграмму созвездий передаваемого и принятого сигнала (для каждой из антенн MIMO).

Итерации декодера в зависимости от времени и кодовых слов для каждого параллельного потока.

Также можно построить зависимость битовой вероятности ошибки при заданном отношении сигнал/шум каждого параллельного потока отдельно, меняя значения отношения сигнал/шум.

525

Рис. 7.143. Информация о битовой вероятности ошибки параллельных потоков В качестве примера зададим следующие характеристики передачи данных:

Ширина спектра - 10 МГц.

Количество антенн MIMO – 4х4.

Модуляция – QPSK.

Отношение сигнал/шум – 1 дБ.

Рис. 7.144. Характеристики передачи данных В результате получим следующие зависимости:

Рис. 7.145. Спектр входного (желтым) и выходного (синим) сигналов

526

Рис. 7.146. Диаграмма созвездий переданного сигнала для каждой из антенн MIMO

Рис. 7.147. Диаграмма созвездий принятого сигнала для каждой из антенн MIMO

527

На основании полученных значений, построим зависимость.

Рис. 7.148. Зависимость битовой вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для первого потока

Рис. 7.149. Зависимость битовой вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для второго потока

В качестве еще одного примера зададим следующие характеристики передачи данных:

Ширина спектра - 10 МГц.

Количество антенн MIMO – 2х2.

Модуляция – QPSK.

Отношение сигнал/шум – 1 дБ.

528

Рис. 7.150. Характеристики передачи данных В результате получим следующие зависимости:

Рис. 7.151. Спектр входного (желтым) и выходного (синим) сигналов

Рис. 7.152. Диаграмма созвездий переданного сигнала для каждой из антенн MIMO

529

Рис. 7.153. Диаграмма созвездий принятого сигнала для каждой из антенн MIMO

Изменим отношение сигнал/шум – -15, -10, -5, 1, 5, 10, 15, 20, 25 и 30 дБ и построим зависимость битовой вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для десяти точек для обоих параллельных потоков

На основании полученных значений, построим зависимость.

Рис. 7.154. Зависимость битовой вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для первого потока

Рис. 7.155. Зависимость битовой вероятности ошибки от отношения сигнал/шум для второго потока

Методика и проведение исследования канала Downlink

530