Лекция №1. Элементы систем цифровой связи
Лекция №2. Каналы связи и их характеристики
Лекция №3. Математические модели каналов связи
Лекция №4. Узкополосная передача
Обнаружение сигнала в гауссовом шуме
Биполярный метод
Лекция №6. Полосовая модуляция и демодуляция
Амплитудная манипуляция
Векторное представление сигналов MFSK (многочаcтотная фазовая манипуляция)
Лекция №8. Спектральные характеристики модулированных колебаний
Цифровой согласованный фильтр
Синхронизация поэлементная, групповая и цикловая
Основные принципы обнаружения и исправления ошибок
Лекция №11. Помехоустойчивые коды и методы декодирования корректирующих кодов
Лекция №12. Системы связи с обратной связью
Структурная схема системы с информационной обратной связью (ИОС) и решающей обратной связью (РОС), характеристики и алгоритмы работы
Лекция №13. Сжатие данных в ЦСС
Навигация
Лекция №8. Спектральные характеристики модулированных колебаний
Технология цифровой связи
119269
знаков
7
таблиц
35
изображений
8 Лекция №8. Спектральные характеристики модулированных колебаний
Цель лекции: изучение спектральных характеристик модулированных колебаний, оптимального приемника.
Содержание:
а) спектральные характеристики модулированных колебаний;
б) оптимальный приемник;
в) когерентный и некогерентный прием;
г) цифровой согласованный фильтр.
8.1 Спектральные характеристики модулированных колебаний
Остановимся на наиболее часто встречающемся случае, когда, в качестве несущей используется гармоническое колебание вида
(8.1)
Где 
-амплитуда, частота и фаза несущей.
Воздействуя на тот или иной параметр несущей (), получаем амплитудную, частотную или фазовую модуляцию. Все это-методы преобразования исходного (модулирующего спектра частот) первичного сигнала, позволяют обеспечить передачу информации по каналу связи с характеристиками типа полосового фильтра. Перенос спектра, реализуемый в процессе модуляции, позволяет также решить задачу построения многоканальных систем с ЧРК.
Модулированный по амплитуде сигнал содержит в своем составе спектральные составляющие с частотами 
. Составляющие с частотами 
называются соответственно нижней и верхней полосой АМ сигнала. Спектр АМ сигнала в 2 раза шире спектра исходного моделирующего сигнала.
Частотная модуляция является другим способом переноса спектра первичного сигнала в заданный диапазон частот, но в отличие от АМ, этот способ преобразования является нелинейным. Спектр ЧМ сигнала может быть представлен как суперпозиция спектров двух АМ сигналов, один из которых имеет несущую f1, а второй f2. Из этого следует, что ширина спектра ЧМ сигнала шире, чем у АМ сигнала на величину, определяемую расстоянием между несущими f1 и f2. Значение Δf=(f1 - f2)/2 характеризует изменение частоты при передаче 1(0) относительно ее среднего значения и называется девиацией частоты.
8.2 Оптимальный приемник
Предполагается, что сигнал искажается только вследствие шума AWGN. Принятый сигнал будем описывать как сумму переданного сигнала и случайного шума.
(8.2)
При наличии подобного принятого сигнала процесс обнаружения включает два основных этапа. На первом этапе принятый сигнал г(t) усекается до одной случайной переменной z(T) или до набора случайных переменных zi(T) (i= 1, ..., М), формируемых на выходе демодулятора и устройства дискретизации в момент времени t = T, где Т - длительность символа. На втором этапе на основе сравнения z(T) с порогом или согласно критерию максимума zi(T) принимается решение относительно значения символа. Вообще, этап 1 можно рассматривать как преобразование сигнала в точку в пространстве решений. Эту точку, представляющую собой важнейшую контрольную точку в приемнике, можно назвать додетекторной (predetection). В каждый момент передачи символа сигнал, доступный в додетекторпой точке, является выборкой узкополосного импульса. На данный момент битового значения у нас еще нет.
Cогласованный фильтр обеспечивает максимальное отношение сигнал/шум на выходе фильтра в момент t = T. Как одна из реализаций согласованного фильтра описывался коррелятор. Теперь мы можем определит корреляционный приемник, состоящий, как показано на рисунке 8.1 а, из М корреляторов, выполняющих преобразование принятого сигнала r(t) в последовательность М чисел или выходов коррелятора, zi(T) (i= 1,..М). Каждый выход коррелятора описывается следующим интегралом произведения или корреляцией с принятым сигналом.
Рисунок 8.1- Корреляционный приемник
8.3 Когерентный и некогерентный прием
На рисунке 8.1,б показан детектор, который может использоваться для когерентного обнаружения любого цифрового сигнала. Подобный корреляционный детектор часто называется детектором, работающим по критерию максимального правдоподобия (maximum likelihood detector).
Вообще, схема DPSK менее эффективна, чем PSK, поскольку в первом случае вследствие корреляции между сигналами, ошибки имеют тенденцию к распространению (на соседние времена передачи символов). Стоит помнить, что схемы PSK и DPSK отличаются тем, что в первом случае сравнивается принятый сигнал с идеальным опорным, а во втором — два зашумленных сигнала. Отметим, что модуляция DPSK дает вдвое больший шум, чем модуляция PSK. Следовательно, при использовании DPSK следует ожидать вдвое (на 3 дБ) большей вероятности ошибки, чем в случае PSK; ухудшение качества передачи происходит довольно быстро с уменьшением отношения сигнал/шум. Преимуществом схемы DPSK можно назвать меньшую сложность системы.
Похожие работы
... и задачи их функционирования. Курсовой проект по данной дисциплине позволяет более подробно изучить разделы данной дисциплины. Целью данной курсовой работы является освоение курса «Технологии цифровой связи» и получение навыков в решении задач. В курсовой работе необходимо спроектировать тракт передачи данных между источником и получателем информации. Так как необходима высокая верность передачи ...
... телекоммуникаций играет важную роль - настройка и оптимизация сетей связи, поиск неисправностей и причин конфликтов, разрешение конфликтных ситуаций. Таким образом, основной движущей силой развития измерительных технологий является усложнение современных систем связи. Распространенное мнение о том, что цифровые системы связи лучше, надежнее и поэтому требуют в меньшей степени обслуживания на ...
... после сбоев, резервное копирование пользовательских настроек и безопасность всей системы. Технология DSL: Краткий глоссарий ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия, асимметричная DSL. Технология, обеспечивающая речевую связь и высокоскоростную передачу данных по обычным телефонным линиям. Скорость передачи от АТС к абоненту значительно выше, чем ...
... , а манипуляция цифровым потоком во внутриканальном пространстве и распределение этого потока в выделенные интервалы передачи. За счет этого электронные АТС имеют идеальное качество “контакта” и благодаря использованию цифровых технологий “шум станции” на линию не проходит. Однако есть и обратная сторона медали: “шум квантования”. Шум вызван квантованием аналоговых сигналов, необходимый для ...
0 комментариев