ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
ЛЕКЦИЯ №6 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ. (М)
ЛИТЕРАТУРА
1. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами. М.:Горячая линия- Телеком, 2002.
2. Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа.М.:Экотрендз, 2005.
3. Богомолов С.И. Введение в системы радиосвязи и радиодоступа. Учебное пособие, Томск «Эль Контент» 2012.
4. Лохвицкий М.С., Сорокин А.С., Шорин О.А. Мобильная связь: стандарты, структуры, алгоритмы, планирование. – М.:Горячая линия-Телеком, 2018.
5. Феер К. Беспроводная цифровая связь Методы модуляции и расширения спектра. Москва, Радио и связь, 2000.
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА
СС-система связи; ПС- получатель
сообщений; АС- абонентская станция; БС- базовая станция
ИС- источник сообщений; КИ-кодер источника; КК-кодер канала; М- модулятор; УФС- устройство формирования сигнала; УОС – устройство обработки сигнала; ДМ – демодулятор; ДКК – декодер канала; ДКИ – декодер источника
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА (М)
ПОД МОДУЛЯЦИЕЙ пронимают процесс преобразования подлежащего передаче сообщения в сигнал, который может быть передан по каналу связи.
Мы рассмотрим цифровые методы модуляции, в терминологии такие методы называют манипуляцией.
Как правило манипулированный сигнал является аналоговым радиосигналом, где в качестве переносчика при формировании радиосигнала выступает гармонический
сигнал вида:
Процесс манипуляции заключается в изменении одного или нескольких параметров этого колебания (амплитуды, частоты или фазы) в соответствии с очередным поступающим символом сообщения.
В такт поступления символа сообщения с длительностью Тс, при манипуляции с этим
же тактом происходит изменение параметра манипулированного колебания.
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА (М)
К базовым методам манипуляции относятся те методы, в которых за время длительности одной посылки параметры радиосигналов остаются постоянными.
В зависимости от того какой параметр манипулируемый, различают АМ, ФМ, ЧМ манипуляции. Запись ФМ4 говорит о фазовой манипуляции с четырьмя градациями значений фазы ( 0, π /2, π, 3 π/2)
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА (М)
Процесс модуляции предусматривает перенос основной полосы частот модулирующего сигнала ∆ f в
область высоких частот. В результате получившийся в результате модуляции радиосигнал занимает радио- полосу шириной 2 , где центральная частота – спектр модулирующего сигнала.
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА (М)
Критерии сравнения эффективности разных видов модуляции. Существует два основных критерия сравнения:
- критерий спектральной эффективности – характеризуют полосу частот, необходимую для передачи информации с определенной скоростью.
- критерий энергетической эффективности – описывает мощность необходимую, для передачи информации с заданной достоверностью ( вероятностью ошибки).
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА (М)
На предыдущем занятии мы рассмотрели методы модуляции связанные с изменением несущего высокочастотного колебания за счет мгновенного изменения его фазы в соответствии с изменениями значения модулирующего сигнала, а именно фазовую манипуляцию.
При фазовой манипуляции фаза несущего колебания изменяется скачком от одного возможного значения к другому, что приводит к значительным изменениям амплитуды радиосигнала, которые в свою очередь приводят к снижению средний мощности радиосигнала, так и снижению спектральной эффективности системы связи.
Напомним, что отдельные значения мгновенной фазы представляют группы информационных битов, что позволяет снизить скорость передачи канальных символов.
Если сигнальная точка будет расположена на 1-ой окружности, то можно обеспечить радиосигнал с постоянным значением амплитуды.
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА (М)
Это приводит к положительным свойствам систем связи, таким как:
Применение усилителей мощности класса С- усилители класса С являются наиболее экономичными с точки зрения потребляемой энергии при прочих равных характеристиках.
Низкий уровень внеполосных излучений (достигает от -60 до-70 дб), что позволяет уменьшить защитный интервал между соседними частотными каналами.
Возможность использования более простых схем демодуляции содержащих устройства ограничения уровня принимаемого сигнала, это упрощает проектирование приемника и обеспечивает устойчивый прием в условиях значительных замираний принимаемого сигнала.
МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ СИСТЕМЫ РАДИОДОСТУПА (М)
Недостатком является:
- Для методов модуляции с постоянной амплитудой радиосигнала необходима большая полоса частот в радиоканале по сравнению с линейными методами модуляции. По этому их целесообразно использовать если энергетическая эффективность системы важнее спектральной.!