6.Содержание отчета

Отчет должен содержать:

• укрупненный алгоритм функционирования квадратурного формирователя с использованием операции интегрирования,

• программу моделирования квадратурного формирователя с использованием операции интегрирования, в которой должны быть:

- временные диаграммы:

1. Входного сигнала формирователя,

2. Выходного сигнала гауссовского фильтра,

3. Сигнала на выходе интегратора,

4. Сигналов на выходах косинусного и синусного функциональных преобразователей,

5. Выходного сигнала формирователя

- спектральные диаграммы сигналов MSK и GMSK на выходе формирователя.

• укрупненный алгоритм функционирования формирователя с использованием операции перекодирования и последовательно-параллельного преобразования,

• программу моделирования формирователя с использованием операции перекодирования и последовательно-параллельного преобразования, в которой должны быть

- временные диаграммы:

1. Входного сигнала формирователя,

2. Сигнала на выходе перекодирующего устройства,

3. Сигналов на выходах последовательно-параллельного преобразователя,

4. Квадратурных компонент гармонического колебания с периодом, равным учетверенной длительности элементарной посылки входного сигнала,

5. Двух низкочастотных компонент выходного сигнала,

6. Выходного сигнала формирователя,

- спектральные диаграммы сигналов MSK и GMSK на выходе формирователя

• сравнительную оценку двух формирователей.

7. Методические указания по выполнению работы

В первой части работы выполняется моделирование формирователя с использованием операции интегрирования.

1. Для расчета гауссовского фильтра введите значения скорости манипуляции v, частоты дискретизации F_d и параметра BT (таблица 1). Рассчитайте количество отсчетов в элементарной посылке

Воспользуйтесь программой «Gauss». Скопируйте ее в свой файл. Синтез фильтра осуществляется следующим образом. Сначала рассчитывается функция D(f_N), аппроксимирующая АЧХ с заданными требованиями, где f_N – нормированное значение текущей частоты, т.е. отношение абсолютного значения частоты к частоте дискретизации. Затем вводится целое число K₀, равное половине длины линии задержки фильтра. Длина линии задержки измеряется количеством входящих в нее элементов задержки. Целесообразно первоначально задать K₀ = 10. После этого рассчитываются коэффициенты системной функции B_G и АЧХ фильтра K_F(f_N), которая сравнивается с аппроксимирующей функцией D(f_N). Если K_F(f_N) совпадает с D(f_N) при , то расчет можно считать завершенным. Если пульсации реальной АЧХ окажутся выше указанного уровня, то нужно увеличитьK₀, а если ниже, то уменьшить.

2.Сформируйте испытательный сигнал в виде случайной последовательности элементарных посылок. Для этого введите значение максимального номера отсчета испытательного сигнала n_max , которое целесообразно выбрать в пределах 2500..3000, и максимальный уровень элементарной посылки X.

Задайте диапазон изменения порядкового номера отсчета

Сформируйте последовательность единичных отсчетов на границах элементарных посылок

Воспользовавшись случайной функцией rnd(1), получите испытательный сигнал

Задайте диапазон изменения порядкового номера отсчета

Пронаблюдайте временную диаграмму испытательного сигнала. Эту и последующие временные диаграммы целесообразно наблюдать при изменении порядкового номера отсчета n от 0 до 200..400.

3.Сформируйте выходной сигнал гауссовского фильтра. Для этого введите следующие соотношения

Пронаблюдайте временную диаграмму сигнала на выходе фильтра и сравните ее с временной диаграммой входного сигнала.

4.Моделирование интегратора осуществляется следующим образом. Сначала определяется переменная , пропорциональная нормированному модулирующему сигналу. Эта переменная представляет собой приращение сигнала на выходе интегратора за один интервал дискретизации

Затем выполняется накапливающее суммирование со сбросом: если сигнал на выходе сумматора превысит единицу, что эквивалентно фазовому сдвигу низкочастотных квадратурных компонент, превышающему , то из значения выходного сигнала интегратора вычитается 2, т.е фазовый сдвиг квадратурных компонент уменьшается на 2; если сигнал на выходе интегратора меньше –1, то к значению выходного сигнала интегратора прибавляется 2, т.е. фазовый сдвиг низкочастотных квадратурных компонент увеличивается на 2

Постройте график сигнала на выходе интегратора z_n и на этом же графике покажите сигнал x_n. Убедитесь в том, что имеет место интегрирование входного сигнала формирователя.

Сформируйте низкочастотные квадратурные компоненты сигнала

Приведите их временные диаграммы.

Получите две квадратурные компоненты несущей. Для этого введите частоту несущей

Определите константу генератора пилы, определяющую ее частоту и частоту несущей

Сформируйте пилообразное колебание и две квадратурные компоненты несущей

На выходе повышающего преобразователя частоты получите выходной сигнал формирователя

Приведите временную диаграмму этого сигнала.

Для определения спектра выходного сигнала формирователя сформируйте массив, содержащий 2048 отсчетов выходного сигнала в установившемся режиме

Введите диапазон изменения порядкового номера отсчета спектра

Постройте график зависимости от нормированной частоты.

Определите максимальное значение спектральной плотности Spmax и постройте спектральную диаграмму в относительном масштабе – зависимость относительной спектральной плотности от нормированной частоты

5. Моделирование квадратурного формирователя сигнала GMSK отличается от моделирования квадратурного формирователя сигнала MSK только тем, что входной сигнал интегратора пропорционален не входному сигналу формирователя, а сигналу на выходе гауссовского фильтра

Все остальные соотношения можно скопировать из предыдущей части программы. Обратите внимание на отличие спектра сигнала GMSK от спектра сигнала MSK.

Во второй части работы выполняется моделирование формирователя с использованием перекодирования и последовательно-параллельного преобразования

1.Для разработки программы моделирования формирователя с использованием перекодирования и последовательно-параллельного преобразования создайте новый файл и скопируйте в него из уже разработанной Вами программы расчет гауссовского фильтра и моделирование входного сигнала формирователя.

2. Определите сигнал на выходе блока перекодирования, задавшись начальным значением перекодированного сигнала

Постройте временную диаграмму этого сигнала.

3. Для реализации последовательно-параллельного преобразователя сначала сформируйте последовательность единичных отсчетов на границах битов в дибите I_n

Постройте график зависимости I_n от порядкового номера отсчета n и на этом же графике последовательность единичных отсчетов на границах элементарных посылок i_n.

Выходные сигналы последовательно-параллельного преобразователя определяются следующими соотношениями:

Постройте временные диаграммы сигналов x1_n и x2_n.

4. Определите сигнал на выходе линии задержки x2τ_n

Постройте временную диаграмму этого сигнала.

5. Сформируйте две квадратурные компоненты колебаний генератора КСГ1

6. Получите две низкочастотные компоненты сигнала MSK

Постройте временные диаграммы сигналов С_n и C1_n на одном графике и временные диаграммы сигналов S_n и S1_n на другом.

7. Определите сигналы на выходах гауссовских фильтров

Постройте временные диаграммы этих сигналов.

8.Выполните моделирование повышающего преобразователя частоты.

Сначала сформируйте две квадратурные компоненты колебаний генератора несущей КСГ2

Для получения сигнала MSK запишите

Чтобы определить спектр сигнала скопируйте соответствующий фрагмент из предыдущей программы.

Постройте спектральные диаграммы.

Для получения сигнала GMSK воспользуйтесь соотношением

Определите спектр сигнала и постройте спектральные диаграммы.

Приложение к лабораторной работе