- •1.Теоретичні основи фазової маніпуляції…………………………..5
- •1. Теоретичні основи фазової маніпуляції
- •1.1. Маніпуляція сигналів
- •1.2. Класифікація видів маніпуляції:
- •1.3. Види маніпуляції інформаційного сигналу
- •1.4. Фазова маніпуляція гармонічного перенощика
- •1.5. Часове представлення цифрових інформаційних сигналів
- •1.6. Частотне представлення цифрових інформаційних сигналів
- •1.8. Способи та пристрої для створення фазової маніпуляція
- •1.7. Часткові варіанти фазової маніпуляції
- •2. Порівняльний аналіз фазової маніпуляції
- •2.1. Основні визначення
- •2.2. Спектр сигналу при частотній та фазової маніпуляції
- •2.3. Методи здійснення кутової маніпуляції
- •2.4. Частотний і фазовий модулятори
- •2.5. Стабілізація частоти несучої при частотної маніпуляції
- •3. Формування функціональної схеми і приклад її функціонування
- •3.1. Фазова маніпуляція
- •3.2. Двопозиційна фазова модуляція ( bpsk )
- •3.3. Квадратурна маніпуляція
- •4.Техніко економічна частина
- •5. Розрахунок витрат на виконання ндр
- •Вихідні дані
- •5.1 Розрахунок капітальних витрат на розробку та впровадження програмного рішення
- •2.1.1 Складові структури затрат (к1) на розробку ндр:
- •5.1.2 Затрати на налагодження і експлуатацію ндр:
- •5.1.3 Результати обчислень капітальних затрат на розробку і впровадження ндр за складовими кошторису:
- •Кошторис капітальних затрат на виконання ндр
- •5.2 Розрахунок ціни споживання ндр і суми доходів від реалізації програми
- •5.3 Розрахунок витрат на експлуатацію ндр
- •5.3.1 Вартість підготовки даних для роботи еом
- •5.3.2 Витрати на одноразову експлуатацію еом (е12)
- •5.4 Розрахунок суми доходу від реалізації програми
- •5.5.1Коефіцієнт економічної ефективності впровадження ндр
- •5.5.2 Період окупності інвестицій або капіталовкладень у проект
- •Економічні результати розробки та реалізації ндр
- •5.6. Оцінка наукової та науково-технічної результативності ндр
- •Характеристика чинників і ознак наукової результативності фундаментальних ндр
- •Характеристика чинників і ознак науково-технічної результативності фундаментальних ндр
- •5. Охорона праці
- •Виробниче освітлення
- •Гранично-допустима напруженість складових електромагнітного поля на робочих місцях
- •Висновки
- •Список літератури
- •Додаток а
3.3. Квадратурна маніпуляція
Джерелом
інформації є генератор ПСП (PN Sequence
Generator). Формулу генераторного полінома
ПСП в даній ситуації до уваги не приймаємо.
Інформаційне повідомлення
прийме біполярний вигляд (блок Unipolar to
bipolar converter) згідно за формулою:
.
Пізніше воно піддається відносному
перекодуванню:
,
прийнято рівним 1. Відносне кодування
потрібне для того, щоб після складання
модульованих несучих в квадратурних
каналах закон маніпуляції результуючого
радіосигналу відповідав інформаційному
повідомленню
.
Ось так перекодований сигнал поділяється
на два квадратурних канали: парні біти
поступають в синусний канал, непарні –
в косинусний.
Тривалість
символів в кожному окремому каналі
збільшується в два рази для зберігання
попередньої швидкості передачі, а
косинусний канал зсувається по фазі
щодо синусного на (блоки Zero Order Hold і
Memory1). Після цього інформаційні символи
згладжуються напівперіодами синусоїди
(блок Sine Wave). В косинусний канал синусоїда
приходить затримана в часі на 1/4 періоду
(Transport delay). Можна сказати, що біти з виходу
генератора ПСП мають тривалість
,
то в квадратурних каналах символи мають
тривалість
,
а згладжуюча синусоїда – період
.
Згладжені імпульси модулюють за
амплітудою несуче коливання
(блок Sine Wave 2). В косинусний канал воно
подається зі зсувом фази на
(Transport delay 1). У підсумку сигнали в
квадратурних каналах будуть виглядати:

закон
модуляцій дискрета.
Після
формування квадратурних компонент
амплітудна маніпуляція пропадає, і
результуючий радіосигнал стає
частотно-модульованим. Блок Slider Gain
моделює підсилювач потужності на виході
передавача. Девіація частоти дорівнює
±300 Гц, закон маніпуляції повторює
вихідну біполярну послідовність
.
Співвідношення тактової частоти
інформаційних символів і девіації
частоти сформованого ЧС-сигналу таке,
що він відноситься до класу сигналів
MSK. Пізніше готовий сигнал пропускається
через обмежений по смузі канал зв'язку
з адитивним білим гауссовським шумом
і приймається квадратурних приймачем,
в якому над сигналом проводяться
операції, зворотні описаним вище, для
відновлення інформаційної послідовності.
Схема моделі в середовищі Simulink представлена на рис. 3.13. Тимчасові діаграми, які пояснюють процес формування сигналу, зображені на рис. 3.14.

Рис. 3.13. Модель системи передачі інформації з квадратурним формуванням і обробкою MSK-сигналу

Рис. 3.14. Тимчасові діаграми роботи квадратурного модулятора QAM-сигналу
На рис. 3.14 1-й графік – цифрова послідовність з виходу генератора ПСП; 2 -й графік – вона ж, перетворена в сигнал БПН (Без Повернення в Нуль – біполярний); 3-й графік – після відносного перекодування; 4 -й графік – парні символи перекодованої послідовності в синусному каналі; 5 -й графік – непарні символи перекодованої послідовності в косинусном каналі; 6-й графік – згладжені синусоїдою символи в синусному каналі; 7-й графік – згладжені синусоїдою символи в косинусном каналі; 8-й графік – амплітудно-модульована несуча в синусному каналі; 9-й графік – амплітудно-модульована несуча в косинусном каналі; 10-й графік – результуючий MSK-сигнал.
Схема моделі квадратурного приймача і аналізатор спектру, вимірювач ймовірності помилки і осцилограф представлені в низу рис. 2.13. Тимчасові діаграми, що пояснюють процес квадратурної демодуляції MSK-сигналу, зображені на рис. 3.15.

Рис. 3.15. Тимчасові діаграми роботи квадратурного демодулятора QAM-сигналу
На
першому графіку зображений радіосигнал
після обмеження по смузі (блок Analog Filter
Design 3 – фільтр Баттерворта другого
порядку з смугою 4 кГц – в заданому
діапазоні роботи системи (38 кГц); другий
графік – радіосигнал, помножений на
несучу частоту (перемножувач разом з
низькочастотним фільтром представляє
собою перетворювач частоти до нуля). Це
синусний канал квадратурного демодулятора.
Для формування косинусного каналу фаза
відновленої несучої частоти радіосигналу
повертається на 90°. На третьому графіку
зображений сигнал після помномножувача
в косинусном каналі. На четвертому і
пятому графіках представлені осцилограми
сигналів після ФНЧ ( Analog Filter Design і Analog
Filter Design 2). Фільтри Батеерворта першого
порядку, смуга їх трохи більше, ніж
тактова частота символів у квадратурних
каналах
.
Якщо брати форму то вони чимось нагадують
сигнали в квадратурних каналах модулятора
після згладжування інформаційних
символів синусоїдою. Якщо радіосигнал
є частотно-модульованим, для дальнішої
обробки його відкинемо інформацію про
амплітуду, але збережем інформацію про
частоту і фазу, пропустивши сигнал через
підсилювач- обмежувач (блоки Gain і
Saturation).
В описуваній моделі використані схеми відновлення несучого коливання і тактової частоти інформаційних символів. Вище згадані схеми переміщені в підсистему Atomic Subsystem 1 і зображені на рис. 3.16.
З
виходів такої підсистеми на перетворювачі
частоти в квадратурних каналах приходить
відновлена частота несучого коливання
і тактові імпульси на рахункові входи
D-тригерів. По фронтах тактових імпульсів
відбувається запис на виходи Q тригерів
інформації з виходів підсилювачів
обмежувачів. Якщо в модуляторі інформаційні
символи в квадратурних каналах були
зсунуті відносно один одного на 1/4
періоду, відновлені імпульси тактової
частоти в демодуляторі піддані такому
ж зміщенню (блок Transport delay 3). Прийняті
послідовності символів в квадратурних
каналах зображені на шостому і сьомому
графіках рис. 2.15. Вони зовсім не подібні
на такі самі сигнали в модуляторі, так
як ті множилися на синусоїду з частотою
.
Синусоїда кожні півперіоду міняє знак,
таким чином для відновлення вихідних
послідовностей символів в квадратурних
каналах отримані сигнали необхідно
помножити на меандр. Меандр так само
тактується від схеми відновлення
тактової частоти з необхідним фазовим
зсувом в косинусному каналі. Після
множення сигнали приймають такий самий
вигляд, як після поділу на квадратури
в модуляторі (
).
Вони зображені на графіках 8 і 9. Після
перемноження квадратурних каналів
отримуємо вихідну інформаційну
послідовність (графік 10 рис. 3.15).

Рис. 3.16 Схема відновлення несучої і схема відновлення тактової частоти прийнятого сигналу
Для кращого розуміння квадратурної маніпуляції на рис. 3.17 наведемо окремо вихідну інформаційну послідовність (графік 1), сигнал в суміші з шумом (графік 2) і прийняту квадратурним способом інформаційну послідовність (графік 3).

Рис. 3.17. Передача інформації по радіоканалу з шумами
Спектр сформованого QAM-сигналу, обчислений за допомогою ШПФ, представлений на рис. 3.18.

Рис. 3.18. Спектр сформованого MSK-сигналу
Модель працює в режимі Accelerator. У схемі має місце блок (Zero Order Hold 4, після перетворення початкового сигналу до біполярного втгляду), необхідності в якому немає, але в деяких випадках при спробі підключення осцилографа при відсутності даного блоку повідомлялася помилка, таким чином процес симуляції не міг стартувати.
