метода РАЗРАБОТКА ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ МОДЕЛИ 2013
.pdf
ности. Для нормального функционирования генератора М – последовательности, необходимо в одну из ячеек памяти, записать единичное значение. Номер ячейки памяти указан в задании на КП.
Затем необходимо с помощью знания принципа работы логических компонентов пояснить принцип работы генератора. Проанализируем работу генератора М – последовательности на основе примера
для порождающего полинома g x x3 x 1. Будем использовать для построения схемы параллельный вариант рисунка 16. Тогда схему электрическую функциональную рисунка 16 надо изменить согласно g(x). Цепи, где расположены g0, g1 и g3 закоротить, а цепи где расположены g2, удалить. Так как задано, что в первоначальный момент времени необходимо поместить "1" в память ячейки памяти 2, то включаем ключ S в состав схемы. Он будет подключать источник сигнала "1" на один такт, и этот сигнал запишется в память ячейки 2. Если затем отключить S, то генератор М – последовательности будет формировать псевдослучайную последовательность 0100111 периодически на выходе ячейки 3. В схеме вместо нескольких сумматоров по модулю 2 можно применить один с большим количеством входов и одним выходом рисунок 18.
Рисунок 18 – Схема электрическая функциональная скредера
Проанализируем работу с помощью таблицы истинности. Пусть до подачи тактовых импульсов в ячейках памяти было записано число
61
010. С поступлением 1-го тактового импульса в третью ячейку 3 запишется – 1, а во вторую – 0, а в первую – 0, так как сумма по модулю два сигналов ячейки 1 и 3 равна 0. Применяя такую же методику для остальных состояний можно получить таблицу истинности (таблица 11) генератора ПСП. А скремблирование и дескремблирование осуществляется суммированием по модулю 2 сигнала генератора ПСП и источника сигнала.
Таблица 11 – Состояние ячеек памяти
Номер тактового |
|
Состояние ячеек памяти |
|
||
импульса |
1 |
|
2 |
|
3 |
1 |
0 |
|
1 |
|
0 |
2 |
0 |
|
0 |
|
1 |
3 |
1 |
|
0 |
|
0 |
4 |
1 |
|
1 |
|
0 |
5 |
1 |
|
1 |
|
1 |
6 |
0 |
|
1 |
|
1 |
7 |
1 |
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Если подключать выход генератора М – последовательности к выходам ячеек 1, 2 или 3, то тем самым можно формировать М – последовательности со сдвигами.
Полученные последовательности могут обладать свойствами, которые приведем ниже. Длительность М – последовательности можно рассчитать по формуле
Т N 0 , |
|
(80) |
где N 2k 1, а |
0 |
– длительность одного импульса (чипа). |
|
|
Число М – последовательностей, которое может формировать генератор, может определяться по формуле
Q |
N , |
(81) |
|
K0 |
|
62
где N – функция Эйлера (число чисел в ряду 1,2,…N-1 взаимно
простых с числом N, если N простое число, то N N 1 , а К0 – число разрядов в сдвигающем регистре) Для приведенного примера
Q |
6 |
|
2 |
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И для сложных последовательностей |
|
|||||||||
Q |
1 |
|
2K0 |
1 |
(82) |
|||||
|
|
|||||||||
|
|
k0 |
|
|
||||||
Ширина спектра ШПС формируемого генератором ПСП может |
||||||||||
быть рассчитана по формуле |
|
|||||||||
f |
|
|
|
|
1 |
, |
Гц |
(83) |
||
ПСП |
|
|||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
База сигнала ПСП, которая формируется генератором М- |
||||||||||
последовательности, может определяться по формуле |
|
|||||||||
В |
Т |
, |
|
(84) |
||||||
|
|
|||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Т– период ПСП, 0 – длительность чипа.
Сдвинутые ПСП можно получить, подключая гнездо Uвых на выход каждой из трех ячеек памяти. Можно получить три или меньше сдвинутых по времени ПСП. Чиповая скорость таких последовательностей
Сч 1 , чип / с .
0
Так же необходимо показать, что сдвинутые на один разряд ПСП обладают свойствами ортогональности или есть шум неортогонально-
сти [2, c.303–314].
Чтобы достроить схему электрическую функциональную скредера необходимо к схеме генератора ПСП добавить источник информационного сигнала и два сумматора по модулю два (рисунок 18). Один необходим для скремблирования, а второй для дескремблирования. При построении необходимо учесть, что длительность чипа и длительность одного разряда информационного сигнала должны быть одинаковы.
63
2.4 Разработка и исследование модели скредера в среде програм-
мы Electronic Workbench 5.12
Согласно исходным данным курсового проекта можно разработать схему электрическую функциональную скредера (рисунок 18). Эту схему необходимо преобразовать и построить модель скредера в среде программы Electronic Workbench 5.12. Тогда в качестве сумматора по модулю два можно использовать устройство, исключающее ИЛИ – XOR (рисунок 19).
Рисунок 19 – Условное графическое обозначение сумматора по модулю два
Оно может иметь два и более входа 1,2 и один выход 3. В качестве триггера можно использовать D – триггер с условным графическим обозначением рисунка 20.
Рисунок 20 – Условное графическое обозначение D-триггера
Вывод 1 служит для подключения входного воздействия. Вывод 2 предназначен для подачи тактовых импульсов. Чтобы скредер рабо-
64
тал, необходимо все тактовые входы D – триггеров подключить к генератору тактовых импульсов. Вывод 3 – выход D – триггера, вывод 4
– инверсный выход D – триггера. Вывод 4 можно соединить с общим проводом через резистор с номинальным значением сопротивления 1 кОм. Соединив все радиокомпоненты согласно разработанной схеме скредера на поле нового файла New в среде программы Electronic Workbench 5.12, можно получить модель скредера. Эта схема электрическая функциональная модели скредера может иметь вид представленный на рисунке 21, для ранее рассмотренного примера.
Рисунок 21 – Схема электрическая функциональная модели скредера в среде программы Electronic Workbench 5.12
В качестве генератора тактовых импульсов в этой модели используется генератор кодовых слов Word Code Generator (WGen). А в качестве источника информационного сигнала можно использовать генератор прямоугольных импульсов 1000 Hz/50%, или источник постоянного напряжения, например, 5V тогда поданы одни единицы и подключение к общему проводу, тогда поданы одни нули.
Для нормальной работы скредера необходимо записать "1" в память D – триггера, номер которого указан в задании. Поэтому с выхода генератора кодовых слов Word Generator для самых младших разрядов через ключ S, записывается 1 в память второго D – триггера закоротив ключ S, для ранее рассмотренного примера. А затем, разомкнув S, анализируем работу скредера при подаче периодической последовательности прямоугольных импульсов в качестве информационного
65
сигнала. Результаты работы скредера наблюдаем в виде временных диаграмм во всех информационных контрольных точках, подключая осциллограф Scope. Осциллограммы могут содержать некоторые мешающие сигналы, но от них надо избавиться, если они существенно нарушают принцип работы устройства. Схему электрическую функциональную и временные диаграммы в информационных контрольных точках необходимо включить в состав графической части проекта.
2.5 Разработка модели сверточного кодера
Разработку схемы электрической функциональной сверточного кодера (СК) необходимо вести с использованием порождающих полиномов. Если дан один порождающий полином, то нужно проектировать систематический СК, а если два, не систематический. Количество ячеек памяти при проектировании можно выбирать r+1 или r, где r – старшая степень порождающего полинома. Количество ячеек памяти зависит от их свойств. Необходимо учитывать правило работы запоминающего устройства 1 (рисунок 22). Если при подаче на вход запоминающего устройства единицы, она на выходе не появляется, то количество ячеек памяти надо r, а если появляется, то r+1. Строить схему СК необходимо по правилу. Если в состав полинома входит слагаемое данной степени, то оставляем электрическое соединение, а если нет, то электрическое соединение отсутствует. Это представлено на схеме электрической функциональной рисунка 22.
66
Рисунок 22 – Схема электрическая функциональная не систематического СК
Рассмотрим построение СК на примере. Допустим, даны два порождающих полинома представленных числами 5 и 7. Представим их порождающими полиномами. Для этого представим числа двоичными, тогда 510=1012 ,а 710=1112. и полиномом g(х)=1+х2, и полиномом v(x)=1+х+х2. Необходимо проверить являются ли оба полинома порождающими как в п. 2.2. Но даже если полиномы, не порождающие их можно попробовать использовать для сверточного кодирования. Тогда схема электрическая функциональная модели кодера представлена на рисунке 23.
67
Рисунок 23 – Схема электрическая функциональная СК для порождающих полиномов 5 и 7
Затем необходимо привести алгоритм кодирования, если на вход подана одна единственная единица, т.е. необходимо получить импульсную характеристику сверточного кодера. Результаты можно привести в виде таблицы или анализа.
Затем необходимо построить схему электрическую функциональную модели СК в среде программы Electronic Workbench 5.12. Для построения необходимо использовать сведения п.2.4 и ранее используемого анализа и можно построить схему модели СК. Например, как на рисунке 24. На котором представлена модель сверточного кодера с порождающими полиномами соответствующие числам 7 и 5. А для оценки выходных сигналов используется индикатор преобразователь двоичных чисел в десятичные. Источником входного сигнала и тактовых импульсов служит генератор кодовых слов Word Generator. Необходимо описать принцип работы составленной модели СК в пояснительной записке КП с указанием назначения всех радиокомпонентов. И привести временные диаграммы во всех информационных точках модели СК в графической части при формировании импульсной характеристики, отклика модели СК на единичное воздействие.
68
Рисунок 24 – Схема электрическая функциональная модели СК в среде программы Electronic Workbench 5.12
Таким образом, выполнив раздел 2, необходимо для своего варианта задания на КП:
–разработать схему электрическую структурную обработки сигнала передачи и пояснить принцип обработки сигналов;
–обосновать выбор порождающего полинома скредера, генератора ПСП и сверточного кодера;
–разработать и обосновать схему электрическую функциональную скредера, генератора ПСП, сверточного кодера и пояснить принцип работы с помощью таблицы истинности;
–разработать и исследовать модель скредера, генератора ПСП и сверточного кодера в среде программы Electronic Workbench 5.12 и пояснить назначение условных графических обозначений радиокомпонентов модели;
–оформить и представить в графической части:
1 Схему электрическую функциональную моделей скредера, генератора ПСП и сверточного кодера в среде программы Electronic Workbench 5.12;
69
2 Временные диаграммы на всех информационных выходах моделей скредера, генератора ПСП и сверточного кодера в среде про-
граммы Electronic Workbench 5.12.
3 Распечатать один лист А4 с цветными картой радиопокрытия J BS и рисунком трассы в пределах от BS1 до R в направлении BS2 и представить этот лист в пояснительной записке графической части КП
3ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вразделе «Заключение» необходимо обобщить, что было достигнуто при выполнении проекта, что удалось. Какие трудности возникли при выполнении задания на КП. Какие нежелательные эффекты проявились при исследовании модели с помощью программы Electronic Workbench 5.12.
Взаключении необходимо проанализировать все конечные результаты проектирования, указав на достигнутые результаты в сравнении с современным состоянием. Не лишнее будет использовать в за-
ключении рекомендацию
”Хвали себя сам, а то никто не похвалит”. Объем заключения одна страница.
Литературу и графический материал следует оформить согласно требованиям СТП ВГКС. Графический материал представить в виде трех чертежей формата А3.
4ЛИТЕРАТУРА
1Бабков, В.Ю. Сети мобильной связи. Частотнотерриториальное планирование / В.Ю. Бабков, М.А. Вознюк, П.А. Михайлов. – М. : Горячая линия – Телеком, 2007.– 222с.
2Весоловский, К. Системы подвижной радиосвязи / К. Весолов-
ский, Перевод с польского И. Д. Рудинского ; под ред. |
А. |
И.Ледовского. – М. : Горячая линия – Телеком, 2006.– 536с. |
|
70