Московский Технический Университет Связи и Информатики

Курсовая работа на тему:

«Разработка блока приемопередатчика для системы связи с подвижным объектом стандарта GSM850»

Выполнил: Малов В. Е.

Группа:ПС0601

Проверил: Дингес С.И.

Москва, 2009

Техническое задание.

Задание

Спроектировать приемопередатчик базовой станции стандарта GSM 850 с заданной мощностью 10 Вт. Основное назначение: обеспечить связь с мобильной станцией стандарта GSM 850.

Основные требования применяемые к приемопередатчику.

Параметр	Величина	Источник
Диапазон частот:
Канал связи вверх, Rx	824,2-848,8 МГц	[1]
Канал связи вниз, Tx	869,2-893,8 МГц
Разнос канала(шаг частоты)	200 кГц
Дуплексный разнос	45 МГц
Количество РЧ каналов	124
Нестабильность частосты ,∆f	0,1 ppm	ETSI EN 100 910 V8.20.0 (2005-11)
Энергетические параметры:
Номинальная мощность передатчика базовой станции	10 Вт (40 дБм)	[1]
Допустимое отклонение мощности	± 2 дБ
Модуляция:
Вид	GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) - гауссовская манипуляция с минимальным сдвигом BT=0,5
Уровни внеполосных излучений	100кГц – +0,5 дБ 200 кГц – -30 дБ 250 кГц – -33 дБ 400 кГц – -60 дБ 600-1200кГц – -66 дБ 1200-1800кГц – -69дБ 1800-6000кГц– -71 дБ >= 6000 кГц – -80 дБ
Уровни побочных излучений передатчика БС	Не превышают -36 дБм
Напряжение источника питания	27 В
Устойчивость к климатическим воздействиям	Нормальные условия – условия, определенные как: температура внешней среды от 15ºС до 35ºС; относительная влажность от 45 % до 75 %; атмосферное давление от 650 до 800 мм рт. ст.; напряжение электропитания – номинальное
Нагрузка: антенна Входное сопротивление	50 Ом

[1] ETSI EN 300 910 V8.5.1

Digital cellular telecommunications system (Phase 2+) (GSM);Radio transmission and reception (GSM 05.05 version 8.5.1 Release 1999)

Спектральная маска

Временная маска Выбор архитектуры приемопередатчика

1. Выбор способа обеспечения заданного вида модуляции

Чтобы получить сигнал с видом модуляции GMSK, которая используется в стандарте GSM, в разрабатываемом передатчике применяется квадратурный (I/Q) модулятор.(рис 1)

Рис. 1 Квадратурный модулятор

Схема модулятора состоит из двух перемножителей и одного сумматора. Также он имеет РЧ вход, РЧ выход и два информационных входа:I – синфазный и Q - квадратурный. После того информационные последовательности преобразуются в цифровых узлах из исходного информационного потока с помощью последовательно-параллельного преобразования и проходят через фильтр нижних частот (ФНЧ) с характеристикой Гаусса, что дает значительное уменьшение полосы частот излучаемого радиосигнала, они поступают на модуляционные входы I/Q. Квадратурные опорные сигналы получаются при использовании фазосдвигающего узла, формирующего два опорных ортогональных вектора со сдвигом фазы на 90 градусов. Фаза выходного сигнала в канале Q – 90 или 270 градусов, в канале I – 0 или 180.После суммирования этих сигналов на выходе модулятора может быть получен модулированный сигнал с требуемыми параметрами.

При выборе архитектуры тракта передачи необходимо руководствоваться следующими соображениями: минимальное использование фильтров и других пассивных элементов, которые, будучи громоздкими, затрудняют интеграцию РЧ блока, на выходе передатчика должен обеспечиваться низкий уровень побочных излучений, уменьшение влияния соседних каналов и каналов приема, особенно учитывая близость соседних каналов в системе GSM.

Реализация передатчика с квадратурным модулятором может осуществляться на основе архитектуры с прямой и непрямой модуляцией. В первом случае модуляция и перенос информационного сигнала вверх по частоте на рабочую канальную происходит за один шаг. Во втором – за два последовательных этапа. Архитектура с прямой модуляцией позволяет уменьшить число компонентов, ослабить требования к РЧ фильтрации, а ее недостаток - то, что использование двух перемножителей, работающих на высоких канальных частотах может привести к значительному увеличению потребляемого тока. Однако тут возникает эффект затягивания частоты ГУН, генерирующего непосредственно частоту передачи, который может быть вызван сигналом, попадающим назад с выхода усилителя мощности. Эту проблему можно решить, применив прямую модуляцию со сдвигом частоты ГУН, при котором опорный сигнал квадратурного модулятора получается путем смешивания и фильтрации сигналов двух ГУНов, работающих на частотах, отличной от канальной. Но важно правильно выбрать частоты гетеродинов, так как на выходе передатчика могут возникнуть их комбинационные составляющие. Так же для этого необходимо поставить на выходе смесителя фильтр, обеспечивающий хорошую избирательность. (рис 2)

Рис.2 Архитектура с прямой модуляцией со сдвигом частоты ГУН