2.3. Имитационное моделирование

Рассмотрим моделирование ЧМНФ-сигнала и ка­нала распространения в пакете SystemView. На рис. 4 представлена модель источника ЧМНФ-сигнала в па­кете SystemView.

Рис. 4. Модель источника ЧМНФ-сигнала. 19 - генератор псевдослучайной последовательности; 24 — формирующий фильтр; О - ЧМНФ-модулятор

В ходе исследований при моделировании были ис­пользованы следующие исходные данные и допуще­ния. В качестве исходной битовой информации ис­пользовалась псевдослучайная последовательность со скоростью R=9600 бит/с. Формирующий фильтр (фф) - гаусcовский с частотой среза амплитудно-ча­стотной характеристики (АЧХ) 0,4R. Для моделирова­ния использовано 50 отсчетов импульсной характери­стики фильтра при частоте дискретизации 153,6 кГц, что составляет 16R. АЧХ и импульсная характеристика ФФ приведены на рис. 5. На рис. 6 приведен исходный информационный сигнал и сигнал на выходе гауссовского фильтра.

Рис. 5. Амплитудно-частотная (а) и импульсная (б) характеристики формирующего фильтра

Рис. 6. Сигналы: исходный информационный (а) и на выходе гауссовского фильтра (б)

Частотный модулятор сигнала с непрерывной фа­зой использован из стандартной библиотеки Commu­nication пакета SystemView. Согласно исходным дан­ным, индекс модуляции составляет 3/4, что при ско­рости информации R=9600 бит/с соответствует деви­ации частоты 3,6 кГц. Центральная (промежуточная) частота выбрана предельно низкая из условия исклю­чения возникновения низкочастотных биений при де­модуляции и составляет 20 кГц. На рис. 7 приведена оценка мгновенного энергетического спектра моде­лированного ЧМНФ-сигнала.

Рис. 7. Оценка мгновенного энергетического спектра моделированного ЧМНФ-сигнала по 2048 отсчетам. = 20 кГц

Параметры канала - двулучевая модель фединга с относительной амплитудой копии принимаемого сиг­нала -8 дБ при задержке 15 мкс, -3 дБ - при задержке 5 мкс и аддитивным белым гауссовским шумом (АБГШ). Экспериментальные исследования показали, что максимально заданный доплеровский сдвиг (80Гц) не оказывает ощутимого влияния на рабочие характе­ристики моделируемых демодуляторов и перекрыва­ется нестабильностью частоты гетеродина приемника, в связи с чем при моделировании не учитывался.

На рис. 8 приведена эквивалентная схема канала распространения в пакете SystemView, используе­мая при моделировании. Задержка по основному ка­налу -3 дб (5 мкс) не превосходит максимального ис­пользуемого при моделировании периода дискрети­зации сигнала в приемнике (6,51 мкс).

Интенсивность аддитивного белого шума в канале задается величиной дисперсии . Отношение сиг­нал/шум (ОСШ) по мощности вычислялось исходя из предположения стационарности полезного сигнала на интервале передачи символа (бита) по формуле:

Рис. 8. Эквивалентная схема канала распространения сигнала в пакете SystemView, используемая при моделировании. 51, 53 - линии задержки; 52, 54 — делители амплитуды; 2 - источник АБГШ; 1 - сумматор

где А - амплитуда ЧМНФ-сигнала. В процессе моде­лирования ОСШ дополнительно контролировалось путем вычисления оценки:

где , и , - дискретные отсчеты полезного сигнала и белого шума соответственно.