Система связи с частотно-временным разделением каналов
Рассмотрена структурная схема системы связи, разработана функциональная схема мобильной станции. Произведен энергетический расчет канала связи. Проведены экспериментальные исследования формирующей и полосовой фильтрации в многоканальных системах связи.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.09.2018 |
| Размер файла | 4,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ (АССОЦИАЦИЯ)
«КИСЛОВОДСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»
Факультет Инженерный
Кафедра Радиоэлектронных систем
Направление Радиотехника
К защите допустить:
Зав. кафедрой к.т.н., доцент Кротов В.И.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к выпускной квалификационной работе
На тему: «Система связи с частотно-временным разделением каналов»
Руководитель работы: ______к.т.н. доцент Корниенко В.Т.
Консультанты:
по экономическому разделу _________________к.э.н. Курданов М.Д.
по разделу безопасности и экологичности Сербулова Т.Н.
Студент: Верченко Антон Николаевич, гр. 242.
Кисловодск
2017
Реферат
ВРЕМЕННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ КАНАЛОВ, ИНТЕРФЕЙС, ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР, СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ.
В данной бакалаврской работе исследована система связи с частотно-временным разделением каналов. Была рассмотрена структурная схема системы связи; разработана функциональная схема мобильной станции. Произведен энергетический расчет канала связи. Проведены экспериментальные исследования формирующей и полосовой фильтрации в многоканальных системах связи. Проведен технико-экономический анализ и рассмотрены вопросы экологичности и безопасности работы.
Содержание
Введение
1. Анализ технического задания
1.1 Вводные замечания
1.2 Особенности систем с временным разделением каналов
1.3 Основные характеристики и критерии эффективности
2. Выбор и обоснование структурной схемы системы
2.1 Формирование канальных сигналов
2.2 Структурная схема
2.3 Энергетический расчет радиолинии
3. Функциональная схема мобильной станции
3.1 Аналоговая часть
3.2 Цифровая часть
3.3 Фильтрация в многоканальных системах связи
4. Экспериментальные исследования
5. Технико-экономический анализ
5.1 Обоснование целесообразности разработки
5.2 Обоснование выбора аналога для сравнения
5.3 Обоснование выбора критериев сравнения разрабатываемого устройства с аналогом
5.4 Стоимостная оценка разработки
5.5 Расчет технико-экономических показателей разработки
5.6 Выводы по экономическому раздел
6. Безопасность и экологичность работы
6.1 Пожарная безопасность в производственном помещении
6.2 Анализ надежности системы
6.2.1 «Дерево» причин поражения электрическим током
6.3 Компьютер, как источник электромагнитного излучения
6.4 Защита окружающей природной среды
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Ведение
Система сотовой связи является очень сложной и гибкой технической системой, допускающей большое разнообразие, как по вариантам конфигурации, так и по набору выполняемых функций. В качестве примера сложности и гибкости системы можно указать, что она может обеспечивать передачу как речи, так и других видов информации, в частности факсимильных сообщений и компьютерных данных. В части передачи речи, в свою очередь, может быть реализована обычная двусторонняя телефонная связь, многосторонняя телефонная связь (так называемая конференц-связь - с участием в разговоре более двух абонентов одновременно), голосовая почта. При организации обычного двустороннего телефонного разговора, начинающегося с вызова, возможны режимы автодозвона, ожидания вызова, переадресации вызова (условный и безусловный).
Описанные функции могут предоставляться и другими системами связи (телефонные линии общего пользования, цифровые телефонные сети и т.д.). Но то обстоятельство, что абоненты сети могут при этом свободно передвигаться, ставит сотовую связь в разряд перспективных технологий. Поэтому работы в этой области актуальны в настоящее время.
Системы связи, использующие временное разделение каналов TDMA, отличаются по своим характеристикам, но построены по единым принципам и отвечают требованиям современных информационных технологий. В течении длительного времени популярность стандарта GSM была настолько велика, что GSM понимается как глобальная система подвижной связи. GSM и его варианты DCS 1800 (Digital Cellular Systems 1800) и PCS. 1900 (Personal Communication Service 1900) приняты и развиваются в Европе, Азии, Африке. Австралии и Северной Америке. По сравнению с другими стандартами цифровой сотовой связи, системы связи с временным разделением каналов обеспечивает лучшие энергетические и качественные характеристики связи, самые высокие характеристики безопасности и конфиденциальности связи.
1. Анализ технического задания
1.1 Вводные замечания
Согласно теме данного проекта необходимо рассмотреть систему связи с частотно - временным разделение каналов.
В результате предварительного анализа литературы по данной тематике [1-4] был сделан вывод, что эффективность стандартов сотовой связи - понятие очень сложное и многогранное. Она подразумевает в себе зависимости технических параметров системы от условий эксплуатации, капитальных вложений и затрат, а так же зависимости удовлетворенности пользователей данного стандарта в зависимости от этих технических параметров. К наиболее важным техническим характеристикам, в целом, следует отнести: емкость системы; зону покрытия сети; качество передачи речи. Такое первоочередное выделение этих характеристик обусловлено тем, что, в конечном счете, они первые влияют на цифры в графе «доходы» оператора. Особое значение имеют емкость и зона покрытия, так как именно они главным образом определяют объемы капитальных затрат и эксплуатационные расходы. Немаловажным параметром является степень удовлетворенности пользователя услугами связи, которая зависит от качества передачи речи, незаметности и надежности передачи сигналов управления, времени работы абонентского аппарата без подзарядки аккумуляторов в режиме разговора и в режиме ожидания, а так же от количества успешных вызовов.
В данном проекте необходимо разработать структурная схему системы связи , функциональную схему мобильной станции, а так же исследовать фильтрацию в данной системе связи. Экспериментальные исследования проведем в лаборатории компьютерного моделирования радиосистем кафедры радиотехнических и телекоммуникационных систем на современном программно-аппаратном комплексе NI PXI-1042 (см. приложение) компании National Instruments в программной среде LabVIEW-8.2. Разработанные, для экспериментальных исследований программы, могут быть внедрены в учебный процесс.
В бакалаврской работе согласно техническому заданию надо произвести энергетический расчет радиолинии.
Анализируя содержание технического задания можно отметить, что:
- отсутствуют сведения о размере антенны базовой станции;
- не задан тип антенны мобильной станции;
- не заданы потери в атмосфере.
По недостающим исходным данным были приняты следующие решения:
- примем диаметр антенны базовой станции равный м;
- выберем волной вибратор в качестве антенны мобильной станции;
- примем потери в атмосфере дБ.
Теперь техническое задание обладает достаточной полнотой и можно провести энергетического расчета радиолинии.
Дополнительные величины необходимые для расчетов сформулируем по мере необходимости.
1.2 Особенности систем с временным разделением каналов
канал связь фильтрация мобильный
Рассмотрим особенности организации эфирного интерфейса в системе с временным разделением каналов. В качестве примера выберем временную структуру эфирного интерфейса системы GSM [3], изображенного на рисунке 1.1. Передача информации организуется кадрами, которые имеют длительность 4,615 мс. Каждый кадр состоит из восьми слотов по 577 мкс, и каждый слот соответствует своему каналу речи, т.е. в каждом кадре передается информация восьми речевых каналов.
Первые 148 бит слота составляют информационный пакет, или информационную пачку (английский термин burst - вспышка); оставшиеся 8 - защитный интервал. Из 148 бит пачки на передачу информации речи отводится 116 бит (из них 114 бит - на передачу собственно речи и 2 бита - на скрытые флажки, определяющие тип передаваемой информации), 26 бит занимает обучающая последовательность, и оставшиеся 6 бит образуют два 3-битовых защитных бланка по краям пачки.
Из рисунка 1.1 видно, что информационные кадры объединяются в мультикадры. 26 кадров канала трафика образуют мультикадр канала трафика длительностью 120 мс. При этом в 24 кадрах передается информация речи - это кадры 1 ...12 и 14...25, в кадре 13 передается информация медленного присоединенного канала управления (канала SACCH), а кадр 26 остается пустым (он зарезервирован для передачи второго сегмента ин- формации канала SACCH при полускоростном кодировании). Мультикадр канала управления имеет длительность 235 мс и состоит из 51 кадра канала управления.
Мультикадры, в свою очередь, объединяются в суперкадры; один суперкадр состоит из 51 мультикадра канала трафика или 26 кадров канала управления. Длительность мультикадра в обоих случаях составляет 6,12 с, или 1326 кадров. Наконец, 2048 суперкадров образуют один гиперкадр (криптографический гиперкадр), имеющий длительность 3 ч 28 мин 53,760 с, или 2715648 кадров. Номер кадра в пределах гиперкадра используется в процессе шифрования передаваемой информации.
Для передачи информации по каналам связи и управления, подстройки несущих частот, обеспечения синхронизации и доступа к каналу связи используется пять видов временных интервалов (рисунок 1.1):
- NB(Normal Burst) - нормальный временной интервал;
- FB (Frequency correction Burst) - временной интервал подстройки частоты;
- SB (Synchronization Burst) - интервал временной синхронизации;
- DB (Dummy Burst) - установочный интервал;
- AB (Access Burst) - интервал доступа.
Рисунок 1.1 - Структура эфирного интерфейса (канал трафика) системы
Рассмотрим частотный канал системы GSM [5]. Частотный канал - это полоса частот, отводимая для передачи информации одного канала связи. Правда, как мы фактически уже отмечали ранее, при использовании метода TDMA в одном частотном канале передается информация нескольких каналов связи, Т.е. в одном частотном канале размещается несколько физических каналов, но это не противоречит приведенному определению частотного канала, а подробнее мы рассмотрим это ниже - при определении понятия физического канала.
В стандарте GSM 900 для передачи информации прямого канала отводится полоса 935...960 МГц, а обратного - 890...915 МГц[, т.е. дуплексный разнос по частоте также составляет 45 МГц. Один частотный канал занимает полосу - 200 кГц, так что всего в полном диапазоне, с учетом защитных полос, размещается 124 частотных канала. Центральная частота канала (в МГц) связана с его номером соотношениями:
обратный канал: , ;
прямой канал: , .
Заметим, что один частотный канал, строго говоря, занимает две полосы по200 кГц - одну под прямой, а другую под обратный канал связи.
Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DTX - Discontinuous Transmission), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора . Система DTX управляет детектором активности речи VAD (Voice Activity Detector), который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов речи с шумом и шума без речи даже в тех случаях, когда уровень шума соизмерим с уровнем речи. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек (устройство кодирования - декодирования) с регулярным возбуждением и линейным предикативным кодированием с предсказанием (PRE/LTP-кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала - 13 Кбит/с.
Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче сообщений принимается блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду.
1.3 Основные характеристики и критерии эффективности
На рисунке 1.2 изображена зона обслуживания в виде круга радиусом , которая разбита на ячейки в виде правильных шестиугольников. Радиус окружности, описанной около шестиугольника, равен . В центре каждого шестиугольника расположена базовая станция. Площадь ячейки равна , зоны обслуживания. Поэтому число ячеек и число базовых станций
На рисунке 1.2 цифрами обозначены номера частотных каналов ячеек. Защитное расстояние между базовыми станциями, использующий один частотный канал,
где k - целое число.
Минимальное число частотных каналов в системе
или . При расположении базовых станций в соответствии с рисунком 1.2 . Возможны и другие принципы распределения частот, при которых получается примерно тот же результат.
Рисунок 1.2 - Зона обслуживания ССС
Положим, что в каждой ячейке для дуплексной связи с подвижным объектом используются два частотных канала: один - в полосе передачи, другой - в полосе приёма. Дальнейшее исследование будем проводить для одной полосы. Если в каждой полосе (передачи или приёма) ведётся связь с l подвижными объектами, то каждая базовая станция в этой полосе частот должна иметь l частотных каналов. Таким образом, ширина полосы частот ССС
,
где - ширина частотного канала.
При такой организации связи в каждой ячейке только один абонент занимает определённый частотный канал. Помеха от некоторой ячейки создаётся также одним абонентом. Уровень взаимных помех определяется защитным расстоянием. Чем оно больше, тем меньше взаимные помехи, но тем больше требуется частотных каналов, а следовательно, и ширина полосы частот.
Если каждая БС одновременно ведёт связь с l абонентами, которые равномерно распределены по зоне обслуживания, тс общее число активных каналов в системе связи
.
Из чего следует, что с уменьшением радиуса ячейки увеличивается число активных каналов, т.е. целесообразны малые ячейки. При этом можно резко уменьшить мощность передатчиков и высоту антенн базовых станций.
Эффективность использования радиоспектра характеризуется числом активных абонентов на 1 МГц полосы частот, т.е. согласно вышесказанного
Использование радиоспектра в ССС можно оценить отношением ширины полосы в централизованной системе связи (с одной базовой станцией) к ширине полосы в ССС -. Поскольку в эквивалентной централизованной системе число активных каналов должно равняется числу активных каналов в ССС, ширина полосы частот в централизованной системе т.е.
Следовательно, . Отметим, что в последние выражения не входит число каналов l каждой базовой станции. Изменение l приводит к пропорциональному изменению ширины полосы частот, как в централизованной системе, так и в ССС. Целесообразно характеризовать обе системы минимальной полосой частот, ширина которой для ССС
,
а для централизованной системы
При постоянных и эффективность использования радиоспектра можно повысить, уменьшая абсолютное значение защитного расстояния. Но при этом необходимо уменьшать и , чтобы уменьшить уровень взаимных помех, поскольку именно помехи определяют число частотных каналов .
Радиочастотный спектр (РЧС) является важнейшим ограниченным национальным ресурсом России. В настоящее время в период интенсивного развития систем подвижной радиосвязи вопрос эффективного использования РЧС приобрел особое значение. Для количественной оценки эффективности применения РЧС в литературе широко используется термин "спектральная эффективность" (СЭ), который рассматривается как комплексный показатель, учитывающий количество и качество обслуживания абонентов а пределах определенной территории.
В качестве показателей СЭ использованы широко применяемые понятия: удельное количество физических каналов (канал/МГц/км2) и удельная спектральная нагрузка (Эрл/МГц/кма) в сети. Первый из показателей отражает количество каналов, организованных в единице полосы радиоспектра на единице обслуживаемой территории при заданном качестве обслуживания. Bторой показатель показывает обслуживаемую нагрузку (трафик) в единице полосы радиоспектра на единице обслуживаемой территории также при заданном качестве обслуживания. Качество обслуживания в обоих показателях включает вероятность отказа в предоставлении канала связи и качества передачи информации по каналу (качество передачи речи, вероятность ошибки передачи бита и т.д.).
Поскольку обслуживаемая нагрузка всегда жестко связана с количеством предоставляемых равнодоступных каналов соотношением Эрланга, то при одинаковом качестве обслуживания оба вышеприведенных показателя СЭ являются абсолютно равноценными.
С другой стороны, данные показатели СЭ отражают прежде всего потенциальные возможности определенных систем подвижной связи по обслуживанию территорий с высокими значениями абонентского трафика. Одновременно с этим показатель СЭ должен отражать реальную возможность системы обслуживать требуемую территорию с конкретной величиной абонентского трафика при заданном качестве обслуживания и минимальной стоимости инфраструктуры системы. Другими словами, показатель СЭ кроме чисто технической должен включать также экономическую составляющую.
Стоимость инфраструктуры в системах может быть снижена, прежде всего, уменьшением количества базовых станций. Таким образом, для систем связи в качестве показателя СЭ более целесообразно использовать удельную обслуживаемую спектральную нагрузку (удельную плотность организованных физических каналов) на одну базовую станцию с размерностью Эрл/МГц/БС (канал/МГц/БС).
В качестве исходных данных принимаем выделяемую для системы полосу частот требуемую величину обслуживаемого системой трафика А. СЭ системы Е определяем как
где n - общее количество каналов трафика в зоне обслуживания системы;
- полоса радиочастот, выделенная на систему, МГц;
- количество БС в зоне обслуживания системы.
При этом общее количество каналов трафика в зоне обслуживания системы определяется по формуле:
,
где - количество каналов трафика на одной БС, которые рассчитывается аааиз условия
при ;
при .
Здесь N - количество частотных каналов в полосе ;
- количество каналов трафика в полосе одного частотного канала ааааа системы;
- минимальный размер кластера в системе.
Количество частотных каналов можно вычислить:
где - полоса одного радиочастотного канала в системе, МГц.
Итак
при ;
при .
Тогда значение СЭ определяется из следующих формул:
при ;
при .
Известно, что для БС, имеющей равнодоступных каналов, вероятность отказа в предоставлении связи р определяется по формуле Эрланга
где a - обслуживаемая нагрузка.
В [6] приведена таблица значений , , из которой можно, задавая как параметр, построить зависимость нагрузки, обслуживаемой одной БС, от количества каналов трафика на ней
.
Тогда абонентская нагрузка, обслуживаемая системой, состоящей из q ячеек вычисляется по формуле:
.
при ;
при .
Результаты [5,6] показывают, что в соответствии с предложенным показателем СЭ системы стандартов NMT и GSM в общем случае уступают системам IMT-MC 1X. При этом в радиальных системах (q = 1) спектральная эффективность систем NMT и GSM равны: канал/МГц/БС, Эрл, а для систем IMT-MC 1Х = канал/МГц/БС, Эрл. Это объясняется тем, что стандарты NMT и GSM позволяют создать в полосе 1,23 МГц по 48 каналов трафика, а стандарт IMT-MC 1X за счет возможности применения когерентного приема и использования статистических свойств речи -- 55 каналов.
Значение показателя СЭ для систем стандартов NMT и GSM с увеличением количества ячеек до значений минимального размера кластера , равного соответственно 7 и 3, монотонно уменьшается от 40 до 5,7 и 13,3, оставаясь при дальнейшем увеличении постоянным. Уменьшение СЭ обусловлено тем, что при увеличение не сопровождается увеличением количества каналов трафика в системе п. При этом из-за уменьшения количества равнодоступных каналов в каждой ячейке обслуживаемая системой абонентская нагрузка также уменьшается. При уменьшение СЭ компенсируется увеличением количества каналов трафика в системе n, и обслуживаемая системой абонентская нагрузка начинает увеличиваться.
Значение показателя СЭ систем стандарта IMT-MC 1X с увеличением количества ячеек q уменьшается от 45 и асимптотически приближается к значению 27,6, соответствующему гипотетической системе с неограниченным количеством ячеек. Такое уменьшение СЭ обусловлено тем, что с ростом количества ячеек в системе количество каналов трафика в каждой ячейке уменьшается из-за увеличения помех, вносимых соседними ячейками. При этом обслуживаемая системой абонентская нагрузка Aq монотонно увеличивается.
2. Выбор и обоснование структурной схемы системы
2.1 Формирование канальных сигналов
В связи с ограниченным частотным ресурсом и огромным числом пользователей, которые используют радиочастоты, приходится применять различные методы уплотнения (разделения) каналов связи. Уплотнение линий связи экономически целесообразно осуществлять, так как это позволяет сократить затраты на организацию новых линий связи в случае отсутствия уплотнения и сократить расходы на оборудование и эксплуатацию.
В многоканальных системах с временным разделением каналов (ВРК) канальные сигналы не перекрываются во времени, что обеспечивает их ортогональность[7].
Рассмотрим один из способов формирования канальных сигналов в системе с ВРК. Сообщения лk, поступающие от источников, подвергаются дискретизации по времени так, чтобы отсчеты одного сообщения не совпадали с отсчетами другого (рисунок 2.1). В соответствии с моментами отсчетов вырабатываются импульсы, параметры которых меняются в зависимости от значений сообщений сообщения в каждом отсчете. Рисунок 2.1, иллюстрирует систему, в которой пропорционально сообщению изменяется амплитуда импульсов. Канальные сигналы, образованные из сообщения л1, не совпадают по времени с канальными сигналами, образованными из сообщения л2.
Таким образом, в системе с ВРК происходит периодическое подключение каждого источника к линии связи. Частота подключения выбирается из условия восстановления непрерывного сообщения по его дискретным выборкам, т.е. в соответствии с теоремой Котельникова. Переносчиком сообщений в каждом канале является последовательность импульсов. В зависимости от того, какие параметры импульсной последовательности являются информативными, получают те или иные системы с ВРК.
Рисунок 2.1 - Формирование канальных сигналов в системе с ВРК
2.2 Структурная схема
Основной задачей любой системы связи, как известно, является передача различных видов информации (например: речевой, факсимильной, компьютерных данных) в любое место в реальном масштабе времени (или в требуемый абонентом момент времени).
Необходимо отметить, что система связи в общем случае является сложной и гибкой радиотехнической системой, допускающей большое разнообразие по вариантам конфигурации и набору выполняемых функций. Такая система обеспечивает передачу речи и других видов информации (в частности, факсимильных сообщений и компьютерных данных), при этом может быть реализована дуплексная телефонная связь, многосторонняя телефонная связь (называемая конференцсвязью) голосовая почта и пр.
Рассмотрим структурную схему системы связи, изображенную на рисунке 2.2. Она состоит из подсистемы управления и подсистемы обеспечения радиосвязи, включающей оборудование базовых станций и подсистему коммутации.
Рисунок 2.2 - Структурная схема системы связи
При передаче информации начальным (и конечным) пунктом системы связи, является абонентский терминал - подвижная станция (ПС) (либо абонент в телефонной сети общего пользования). В ней речевой сигнал обрабатывается по определённому алгоритму и после модуляции передаётся на оборудование базовой станции (БС). В БС входят ряд приёмо-передающим станций (ППС), где принятый сигнал демодулируется и попадает на контроллер базовой станции (КБС), управляющий работой приёмо-передающих станций, обрабатывающий сигналы и распределяющий каналы. После КБС сигнал поступает на транскодирующее устройство (ТКУ), которое осуществляет кодирование и декодирование информации при обмене между ППС и центром коммутации подвижной связи (ЦКС), передачу управляющей информации и согласование различных скоростей в сети связи. Устройства ППС, КБС и ТКУ образуют оборудование базовой станции, которая, в свою очередь, вместе с ПС образует радиосистему. При определении местоположения подвижной станции ЦКС посылает запрос к РПр. Если станция проявляет инициативу по определению местоположения с ЦКС, он информирует свой РПр, который заносит при каждом переходе ПС из одной области местоположения в другую всю изменяющуюся информацию в свои регистры. Стандартные интерфейсы обеспечивают взаимодействие элементов сети связи через сети передачи данных (СПД) или локальные сети связи. В таблице 2.1 приведены внутренние интерфейсы системы связи [4].
Таблица 2.1 - Внутренние интерфейсы системы вязи
|
Тип |
Связь между устройствами |
|
|
A |
ЦКС - БС |
|
|
Abis |
КБС - ППС |
|
|
B |
ЦКС -РПл |
|
|
C |
ЦКС - РПр |
|
|
D |
РПр- РПл |
|
|
E |
ЦКС-ЦКС |
|
|
O |
КБС- ЦО |
|
|
M |
КБС-ТКУ |
|
|
Um |
ПС-ППС |
|
|
X |
ЦО-ЦО |
А-интерфейс организован между ЦКС и БС. Обеспечивает передачу сообщений для управления БС, передачи вызова (хэндовера), а также для управления при изменении местоположения. А-интерфейс объединяет каналы связи и линии сигнализации.
В-интерфейс организован между ЦКС и РПл. Используется, когда ЦКС необходимо определить местоположение подвижной станции и он обращается к РПл. Если подвижная станция инициирует процедуру изменения местоположения, то ЦКС информирует свой РПл, который заносит всю изменяющуюся информацию в свои регистры. Эта процедура происходит всегда, когда ПС переходит из одной области в другую. В случае, если абонент запрашивает специальные дополнительные услуги или изменяет некоторые свои данные, ЦКС также информирует РПл, который регистрирует изменения и при необходимости сообщает о них РПр.
С-интерфейс организован между ЦКС и РПр. Используется для обеспечения взаимодействия ЦКС и РПр . ЦКС может послать сообщение РПр в конце сеанса связи для того, чтобы абонент мог оплатить разговор. Когда сеть фиксированной телефонной связи не способна выполнить процедуру установления соединения подвижного абонента, ЦКС может запросить РПр с целью определения местоположения абонента для того, чтобы послать вызов ПС.
D-интерфейс организован между РПр и РПл. Используется для расширения обмена данными о положении подвижной станции, управления процессом связи. Основные услуги, предоставляемые подвижному абоненту, заключаются в обеспечении возможности передавать или принимать сообщения независимо от местоположения. Для этого РПр должен пополнять свои данные. РПл сообщает РПр о положении ПС, управляя ею и изменяя информацию в процессе обновления местоположения, посылает все необходимые данные для обеспечения обслуживания подвижной станции.
E-интерфейс организован между ЦКС и КБС. Обеспечивает взаимодействие между разными ЦКС при осуществлении процедуры хэндовера -- «передачи» абонента из зоны в зону при его движении в процессе сеанса связи без ее перерыва.
Аbis-интерфейс организован между КБС и БС. Служит для связи КБС с БС.
О-интерфейс организован между КБС и ЦО. Предназначен для связи КБС с ЦО, используется в сетях с пакетной коммутацией Х.25.
М-интерфейс является внутренним интерфейсом в контроллере базовой станции. Обеспечивает связь между различным оборудованием КБС и оборудованием транскодирования (ТКУ);
Um-радиоинтерфейс организован между ПС и БС.
Х-интерфейс обеспечивает связь ЦО разных сетей и сети коммутации, так называемый управляющий интерфейс между ЦО и элементами сети.
Если абонент изменяет некоторые свои данные или запрашивает специальные дополнительные услуги, ЦКС также информирует об этом РПр, который регистрирует все изменения и передаёт их на РПл. При всех этих действиях обмен информацией между ЦКС и РПр происходит посредством В-интерфейса.
В конце сеанса связи ЦКС может послать сообщение регистру положения для тарификации и оплаты абонентом разговора. Если фиксированная телефонная сеть не способна осуществить процедуру маршрутизации для подвижного абонента, ЦКС может послать запрос о местоположении абонента РПл. В этих случаях задействуется С-интерфейс.
Все данные о местоположении подвижной станции для пополнения регистра положения из регистра перемещения при передвижении ПС, а также некоторые команды управления связью передаются посредством О-интерфейса. При переходе абонента из одной зоны связи чёткое взаимодействие ЦКС обеспечивается с помощью Е-интерфейса. Для связи КБС с центром управления и обслуживания предназначен О-интерфейс. Сетевой управляющий интерфейс между ЦО и элементами сети является аналогом интерфейса 0.3.
2.3 Энергетический расчет радиолинии
Система связи содержит множество радиолиний, осуществляющих передачу различных видов данных, управляющей информации, информации о состоянии оборудования и т.д. [3] .
Произведем энергетический расчет радиолинии, осуществляющей передачу данных от мобильной станции к базовой станции. При расчетах основных технических характеристик, которые должны обеспечивать заданные в ТЗ тактические характеристики, будем пользоваться методикой, приведенной в литературе [8].
Найдем скорость модуляции, зная что
,
отсюда получим
Бод,
где - полоса пропускания сигнала.
Полоса пропускания приемника определяется формулой
,
где - эффективная ширина спектра сигнала;
- доплеровский сдвиг частоты;
- совокупное среднеквадратическое отклонение частоты;
,
где - неточность настройки частоты передатчика;
- нестабильность настройки частоты передатчика;
- неточность настройки частоты передатчика;
- неточность настройки частоты гетеродина;
- нестабильность частоты гетеродина
- неточность настройки усилителя промежуточной частоты;
В качестве задающего генератора передатчика был выбран транзисторный генератор на отражательном клистроне (). В качестве гетеродина принят такой же тип генератора, как и в передатчике ().
Относительные неточности настроек частот гетеродина и передатчика примем также одинаковыми и равными ,а неточность настройки УПЧ
Вычислим значение промежуточной частоты
Выбираем значение
При этом
Гц.
Гц.
Гц.
Гц.
Гц.
Рассчитаем доплеровский сдвиг частоты
Гц.
Гц.
Коэффициент шума обусловлен не только собственными шумами приемника, определяемыми главным образом первыми каскадами радиочастотного тракта, но внешними шумами, характеризуемыми шумовой температурой антенны
,
где -суммарная эквивалентная эффективная шумовая температура д дд приёмной части радиоканала, пересчитанная к облучателю антенны;
- стандартная шумовая температура, принимаемая в расчетах 290 К.
,
где -шумовая температура антенны, порожденная внешними
источниками теплового шума-космоса, атмосферы;
-шумовая температура фидера, соединяющего антенну со входом ввприемника, пересчитанная к антенне;
- шумовая температура собственно приемника, пересчитанная к ввантенне
,
где - эквивалентная шумовая температура космических шумов;
- температура Земли, равная 290 К;
- коэффициент поглощения на трассе распространения.
Величина не зависит от решений разработчика приемной аппаратуры, а
,
где - собственный коэффициент шума приемника.
В источнике [8] приведены значения шумовой температуры различных усилителей радиочастоты в зависимости от частоты. Примем в качестве усилителя радиочастоты транзисторный усилитель с коэффициентом шума дБ, что в относительных единицах соответствует значению 4.
Найдем- коэффициент передачи антенного фидера, равный
,
где - погонное затухание;
- длина фидера.
Из таблицы, в источнике [8], выбираем в качестве фидера коаксиальный кабель РК-103 , имеющий на частоте 950 МГц дБ/м. Коэффициент передачи такого фидера длиной м :
.
Из источника [8] определяем значение .
Подставляя значения, получим
К.
Столь большое значение обусловлено затуханием дБ, выбранным при анализе технического задания. На заданной частоте несущего колебания это затухание менее значительное.
К.
Коэффициент различимости kр зависит от качества обработки сигнала в приемном тракте, характеризуемого коэффициентом потерь бпот :
где - пороговое ОСШ;
-коэффициент потерь.
Коэффициент потерь равен:
где - коэффициент потерь в -м функциональном узле приемного тракта.
Наиболее часто встречающиеся коэффициенты потерь , которыми могут характеризоваться узлы в приемнике, следующие:
- - потери в высокочастотном тракте, вызываемые затуханием энергии сигналов в фидерах и антенных коммутаторах;
-- потери из-за расстройки частоты принимаемого сигнала относительно резонансной частоты приемника. Предполагая, что эта расстройка не превышает половины полосы пропускания приемника.
-- потери, вызванные заменой оптимального фильтра в приемнике фильтром, согласованным только по полосе пропускания, значение этого коэффициента приведены в источнике [8].
- - потери, связанные с расширением полосы пропускания приемника по сравнению с согласованной.величина этих потерь может быть оценена приближенным равенством
,
- - потери, связанные с детектированием радиосигнала.
Отсюда коэффициент различимости:
Реальной чувствительностью , входящей в уравнение дальности, называется минимальная мощность сигнала на входе приемника, при которой на выходе его линейной части обеспечивается необходимое отношение сигнал/шум по мощности :
где Дж/К- постоянная Больцмана;
-шумовая полоса пропускания приемной части;
Вт.
Для полного эскизного энергетического расчета радиолинии необходимо рассчитать характеристики (коэффициент направленного действия, коэффициент усиления и основные геометрические размеры) передающей и приемной антенн.
Будем считать, что антенна мобильной станции волновой вибратор, тогда её коэффициент усиления возьмем из источника [8].
Итак, коэффициент усиления мобильной станции
Найдем эффективную площадь антенны базовой станции.
Примем диаметр антенны базовой станции м.
м ,
где - геометрическая площадь раскрыва;
- коэффициент использования площади раскрыва [8].
Рассчитаем требуемый коэффициент направленного действия антенны базовой станции
Задавшись коэффициентом полезного действия антенной системы , рассчитаем коэффициент усиления антенны базовой станции
Мощность передатчика должна быть достаточной, чтобы во всех возможных условиях эксплуатации системы, на выходе приемной антенны создавалась мощность радиосигнала не меньшая, чем чувствительность приемной части радиоканала
.
Найдем мощность передатчика
Рассчитанные технические характеристики радиолинии, в полной мере обеспечивают заданные в ТЗ тактические характеристики и очень близки к реальным характеристикам современных систем связи с временным разделением каналов [9].
3. Функциональная схема мобильной станции
3.1 Аналоговая часть
Мобильные станции (мобильные телефоны, сотовые радиотелефоны и т.д.) в пределах каждого класса модели в определенном стандарте сотовой мобильной связи различаются между собой не только количеством сервисных услуг, но и параметрами приемно-передающих трактов, конструкцией, внешним видом, блоком управления и т.п.
Функциональная схема мобильной станции, состоит из аналоговой и цифровой частей, которые обычно располагаются на отдельных платах [9].
Аналоговая часть включает в себя приемное и передающее устройства. На рисунке 3.1 изображена функциональная схема аналоговой части мобильной станции.
Рисунок 3.1- Функциональная схема мобильной станции (аналоговая часть)
В нашей системе связи передатчик и приемник сотового телефона работают не одновременно. Передача осуществляется только в течение 1/8 длительности кадра. Это значительно уменьшает расход энергии аккумуляторной батареи и увеличивает время функционирования как в режиме передачи (разговора), так и в режиме приема (ожидания). Кроме того, заметно снижаются требования к ВЧ-фильтру приемника, выполненному на ПАВ, что делает возможным интеграцию МШУ со смесителем. Блок сопряжения прием-передача - это электронный коммутатор, подключающий антенну либо к выходу передатчика, либо ко входу приемника, поскольку сотовый телефон никогда не работает на прием и передачу одновременно.
Принимаемый сигнал после прохождения входного полосового фильтра усиливается МШУ (А1) и поступает на первый вход первого смесителя (UB1). На второй вход поступает сигнал гетеродина с синтезатора частот. Сигнал первой промежуточной частоты проходит через полосовой фильтр на ПАВ (Z4) и усиливается усилителем первой промежуточной частоты УПЧ1(A3), после чего поступает на первый вход второго смесителя (UB3). На второй его вход поступает сигнал гетеродина с генератора частот. Полученный сигнал второй промежуточной частоты фильтруется полосовым фильтром на ПАВ (Z5), усиливается усилителем УПЧ2 (A4), демодулируется и поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), где преобразуется в сигнал, необходимый для работы цифрового логического блока, выполненного на центральном процессоре CPU. Он выделен пунктиром, так как является цифровой частью мобильной станции, но использован и в аналоговой, в качестве согласующего элемента между этими частями.
В режиме передачи информационный цифровой сигнал, сформированный в логическом блоке, поступает на I/О-генератор, где происходит формирование модулирующего сигнала. Последний поступает в фазовый модулятор, с которого сигнал поступает в смеситель (UB2). На второй вход смесителя поступает сигнал с синтезатора частот. Полученный сигнал через полосовой фильтр (Z3) поступает в усилитель мощности (A2), управляемый с помощью центрального процессора CPU. Усиленный до необходимого уровня сигнал через полосовой керамический фильтр (Z2) поступает к антенне А и излучается в окружающее пространство.
3.2 Цифровая часть
Цифровая логическая часть мобильной станции обеспечивает формирование и обработку всех необходимых сигналов. Сердцевиной этой важной части цифрового телефона является центральный процессор CPU. Он выполнен в виде СБИС на микромощных полевых транзисторах со структурой «металл-диэлектрик-полупроводник» (МДП или MOS). На рисунке 3.2 изображена функциональная схема цифровой части мобильной станции.
Рисунок 3.2 - Функциональная схема мобильной станции (цифровая часть)
В состав цифровой части мобильной станции входят:
- Цифровой сигнальный процессор (CPU) со своей оперативной и постоянной памятью, осуществляющий управление работой мобильной станции. CPU телефонов несколько проще, чем микропроцессоры компьютеров, но тем не менее являются сложнейшими микроэлектронными изделиями.
- Аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует аналоговый сигнал с выхода микрофона в цифровую форму. При этом вся последующая обработка и передача сигнала речи производится в цифровой форме, вплоть до обратного цифро-аналогового преобразования.
- Кодер речи, осуществляющий кодирование сигнала речи, имеющего уже цифровую форму, по определенным законам с использованием алгоритма сжатия для сокращения избыточности сигнала. Таким образом осуществляется сокращение объема информации, которую необходимо передавать по радиоканалу связи.
- Кодер канала, добавляющий в цифровой сигнал, получаемый с выхода кодера речи, дополнительную (избыточную) информацию, предназначенную для защиты от ошибок при передаче сигнала по линии связи. С этой же целью информация подвергается определенной переупаковке (перемежению). Кроме того, кодер канала вводит в состав передаваемого сигнала информацию управления, поступающего от логической части.
- Декодер канала, выделяющий из входного потока данных управляющую информацию и направляющий ее в логический блок. Принятая информация проверяется на наличие ошибок, которые по возможности исправляются. Для последующей обработки принятая информация подвергается обратной по отношению к кодеру переупаковке.
- Декодер речи, восстанавливающий поступающий на него с декодера канала цифровой сигнал речи, переводящий его в естественную форму, со свойственной ему избыточностью, но по-прежнему в цифровом виде. Отметим, что для сочетания кодера и декодера, расположенных в одном корпусе интегральной микросхемы, иногда употребляют название кодек (например, кодек речи, канальный кодек).
- Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), преобразующий принятый сигнал речи в аналоговую форму и подающий этот сигнал на вход усилителя динамика.
- Эквалайзер, служащий для частичной компенсации искажений сигнала из-за многолучевого распространения. Эквалайзер является адаптивным фильтром, настраиваемым по обучающей последовательности символов, входящих в состав передаваемой информации. Этот блок, вообще говоря, не является функционально необходимым и в некоторых случаях может отсутствовать.
- Клавиатура, представляющая собой наборное поле с цифровыми и функциональными клавишами для набора номера вызываемого абонента, а также команд, определяющих режим работы сотового телефона.
- Дисплей, служащий для отображения различной информации, предусмотренной устройством и режимом работы станции.
- Блок шифрования и дешифрования сообщений, предназначенный для обеспечения конфиденциальности передачи информации.
- Детектор речевой активности (voice activity detector), включающий передатчик на излучение только на те интервалы времени, когда абонент говорит. На время паузы в работе передатчика в тракт дополнительно вводится так называемый комфортный шум. Это сделано в интересах экономного расходования энергии источника питания, а также снижения уровня помех для других станций.
- Терминальные устройства, используемые для подключения через специальные адаптеры с использованием соответствующих интерфейсов, факс-аппаратов, модемов и др.
- SIM-карта (SIM - subscriber identification module, буквально - модуль идентификации абонента) - пластиковая пластина с микросхемой, вставляемая в специальное гнездо абонентского аппарата.
В SIM-карте хранятся:
- данные, присваиваемые каждому абоненту: международный идентификационный номер подвижного абонента (IMSI), ключ аутентификации абонента (Ki) и класс управления доступом;
- временные данные о сети: временные идентификационный номер подвижного абонента (TMSI), идентификатор области местоположения (LAI), ключ шифрования (Ке), данные о запрещенных для доступа подвижных сетях;
- данные, относящиеся к обслуживанию: предпочтительный язык общения, уведомления об оплате и перечень заявленных услуг.
Одна из основных задач SIM-карты состоит в обеспечении защиты от несанкционированного использования сотового телефона. На уровне абонентского интерфейса на SIM-карте записывается персональный идентификационный номер (PIN-номер) длиной от 4 до 8 разрядов, который микропроцессор SIM-карты после включения станции сверяет с номером, набираемым пользователем с помощью клавиатуры. Если три раза подряд набран ошибочный PIN-номер, использование SIM-карты блокируется до тех пор, пока абонент не введет 8-разрядный персональный ключ разблокирования (PUK).
Если ошибочный PUK вводится 10 раз подряд, использование SIM-карты полностью блокируется и абонент будет вынужден обратиться к оператору сети. Кроме того, благодаря SIM-картам имеется возможность звонить не только со своего сотового телефона, но и с любого другого GSM-телефона, достаточно вставить SIM-карту в аппарат и набрать личный идентификационный PIN-номер.
3.3 Фильтрация в многоканальных системах связи
В этом разделе мы исследуем важность фильтрации для уменьшении полосы канала и ослаблении помех от смежных каналов, будем использовать программы, реализованные на рабочей станции NI PXI-1042 (Приложение) в программной среде LabVIEW-8.2.
В идеальном случае при частотном разделении каналов сигнал, генерируемый в одном канале, не будет интерферировать с сигналами в соседних каналах. В этом разделе мы покажем, что для ограничения частотного спектра сигнала можно использовать формирующий фильтр (pulse shaping). Кроме этого, мы проиллюстрируем устранение влияния смежных частотных каналов с помощью полосового фильтра на стороне приемника.
Почти для всех протоколов с цифровой модуляцией возможно многоканальное исполнение с применением фильтров. Фактически, фильтры должны применяться как в передатчике, так и в приемнике с тем, чтобы ограничивать каждый канал выделенной ему полосой. На передающей стороне применяется формирующий фильтр для IQ сигнала [10] при передаче каждого символа. На приемной стороне для ограничения частотного диапазона и устранения интерференции от смежных каналов используется полосовой фильтр. Ниже мы опишем требования и эффективность обоих типов фильтров.
Для выполнения двух важных требований, предъявляемых к беспроводным каналам связи, необходимо использовать формирующие («pulse shaping») фильтры. Эти требования: 1) генерация в ограниченных по частоте каналах и 2) уменьшение межсимвольной интерференции (ISI) при многолучевых отражениях сигнала. Фактически, фильтр в виде функции sync, показанный ниже, удовлетворяет этим требованиям, поскольку он эффективно использует частотную область, и благодаря финитности функции, действующей на каждом символьном периоде модулированного сигнала[11]. Импульс sync с FFT-спектром показан ниже на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Импульс sync с FFT-спектром
Как видно из рисунка, импульс sync периодичен и имеет максимальную амплитуду в середине символьного интервала. Кроме того, в частотной области импульс будет выглядеть как прямоугольник, который может эффективно ограничить канал связи в определенном частотном диапазоне.
Рисунок 3.4 - Синусоида с частотой символов, равной половине частоты несущей
По существу, модуляция несущей синусоиды приводит к постоянным изменениям (переходам) в её фазе и амплитуде. Ниже на рисунке 3.4 показана временная область несущей синусоиды с частотой символов, равной половине частоты несущей. Это видно из того, что переходы фазы и амплитуды происходят на каждом втором периоде несущей. Можно видеть, что без использования фильтрации происходят резкие переходы.
Известно, что резкие перепады амплитуды сигнала приводят к возникновению высокочастотных компонентов в частотной области [12]. В многоканальных системах связи концентрация мощности модулированной несущей в ширине полосы канала чрезвычайно важна по нескольким причинам. Во-первых, мощность передачи уменьшается, когда сигнал более сконцентрирован в частотном диапазоне. Кроме того, канал, ограниченный в определенной полосе частот, не оказывает влияния на соседние каналы.
Применение формирующего фильтра к модулированной синусоиде сглаживает резкие переходы и ограничивает результирующий сигнал определенной полосой частот. Ниже на рисунке 3.5 показана модулированная синусоида во временной области.
Рисунок 3.5 - Модулированная синусоида во временной области
Как показывает этот рисунок, при использовании фильтрации переходы фазы и амплитуды происходят более плавно. В результате, частотная информация синусоиды становится более сконцентрированной в определенной полосе частот.
В каналах, ограниченных по ширине полосы частот, из-за распространения сигнала на большие расстояния и сквозь различные среды появляется несколько трактов его прохождения [13]. Это приводит к тому, что некоторые символы могут выйти за отведенный им интервал времени. В результате они могут смешиваться со следующими или предыдущими переданными символами. Решение этой проблемы - использование формирующего фильтра. Применяя этот фильтр к каждому сгенерированному символу, мы можем уменьшить ширину полосы канала, уменьшая при этом межсимвольную интерференцию.
Рисунок 3.6 - Применение формирующего фильтра для каждого сгенерированного символа
Кроме того, чтобы ещё более снизить интерференцию, обычно применяют согласованный фильтр на стороне приемника. Ниже мы показываем применение формирующего фильтра для каждого сгенерированного символа. Из рисунка 3.6 видно, что максимальное пропускание фильтра приходится на середину периода символа. Кроме того, в начальной и конечной части символьного периода увеличивается затухание.
Таким образом, благодаря появлению интервала псевдозащиты, который ослабляет сигналы от многолучевых отражений, интерференция снижается.
Как можно видеть из рисунка выше, sinc импульсы последовательности символов действительно перекрываются друг с другом. Тем не менее, поскольку пик каждого sinc импульса приходится на нулевую точку следующего sinc импульса, межсимвольная интерференция минимизирована.
Согласованный фильтр, возможно, такой же важный элемент, как и формирующий фильтр. Формирующий фильтр применяется на стороне генерации, предотвращая перекрытие символьных периодов, а согласованный фильтр необходим, чтобы отфильтровать отраженные сигналы, которые появляются в процессе передачи. Поскольку сигнал, распространяющийся по прямому пути, достигает приёмника раньше, чем сигнал, распространяющийся с отражениями, возможно перекрытие отраженного сигнала с последующим символьным периодом. Эта ситуация показана на рисунке 3.7 ниже:
Рисунок 3.7 - Перекрытие отраженного сигнала с последующим символьным периодом
Как можно видеть, согласованный фильтр ослабляет начало и конец каждого символьного периода, способствуя уменьшению межсимвольной интерференции.
В то время как на передающей стороне применяется формирующий фильтр, на приемной стороне должен использоваться дополнительный фильтр. Это вызвано тем, что на практике смежный канал, как правило, может быть, сдвинут на 25% за пределы своей полосы. Поэтому, когда демодулируется заданный канал, возможно, влияние смежных каналов на фазу и амплитуду несущего сигнала. Для того чтобы отфильтровать ненужные каналы, применяется полосовой фильтр в частотной области.
Рисунок 3.8 - Частотная область смоделированного физического канала с шестью несущими
Ниже на рисунке 3.8 показана частотная область смоделированного физического канала с шестью несущими, расположенными с интервалом в 100 МГц в диапазоне от 1.0 ГГц до 1.5 ГГц. К сожалению, недостаточно просто провести обратное преобразование этого сигнала в IQ данные, чтобы получить соответствующий символ. Это связано с тем, что соседние каналы (1.1 ГГц, 1.2 ГГц и т.д.) достаточно близки к основному каналу, чтобы влиять на фазу и амплитуду мест расположения идеальных символов. Поэтому важно применять полосовой фильтр, чтобы отфильтровать только требуемую полосу частот.
Ниже на рисунке 3.9 приведена частотная характеристика полосового БИХ фильтра Чебышева 7-го порядка. Как видите, этот фильтр разработан, чтобы пропускать все частоты в диапазоне от 950 МГц до 1.05 ГГц и вызвать затухание на частотах вне этой полосы. В реальных системах связи полосовые фильтры чрезвычайно важны, они позволяют отфильтровывать электромагнитные колебания, которые не являются частью модулированной несущей.
Рисунок 3.9 - Частотная характеристика полосового БИХ фильтра Чебышева 7-го порядка
Используя полосовые фильтры, мы можем исключить влияние соседних каналов. На рисунке 3.10 ниже можно видеть, что соседние каналы имеют различное затухание из-за применения полосового фильтра. В результате принятый сигнал имеет фазовую и амплитудную характеристики, которые значительно ближе к характеристикам исходной модулированной несущей.
...Подобные документы
Принципы построения систем сотовой связи, структура многосотовой системы. Элементы сети подвижной связи и блок-схема базовой станции. Принцип работы центра коммутации. Классификация интерфейсов в системах стандарта GSM. Методы множественного доступа.
реферат [182,3 K], добавлен 16.10.2011Структурная схема измерительной системы с временным разделением каналов. Порядок расчета параметров коммуникатора каналов информационно-измерительной системы с временным разделением каналов. Расчет длительности и погрешности неидентичности каналов.
контрольная работа [424,3 K], добавлен 23.01.2014Структурная схема системы связи. Временные и спектральные диаграммы на выходах функциональных блоков системы связи. Структурная схема приёмника. Вероятность ошибки на выходе приемника. Использование сложных сигналов и согласованного фильтра.
курсовая работа [425,4 K], добавлен 03.05.2007Сведения о характеристиках и параметрах сигналов и каналов связи, методы их расчета. Структура цифрового канала связи. Анализ технологии пакетной передачи данных по радиоканалу GPRS в качестве примера цифровой системы связи. Определение разрядности кода.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 07.02.2013Зависимость помехоустойчивости от вида модуляции. Схема цифрового канала передачи непрерывных сообщений. Сигналы и их спектры при амплитудной модуляции. Предельные возможности систем передачи информации. Структурная схема связи и её энергетический баланс.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 12.02.2013Выбор трассы прокладки волоконно-оптической линии связи. Расчет необходимого числа каналов. Определение числа оптических волокон в оптическом кабеле, выбор его типа и параметров. Структурная схема организации связи. Составление сметы на строительство.
курсовая работа [571,0 K], добавлен 16.07.2013Методические рекомендации для выполнения анализа и оптимизации цифровой системы связи. Структурная схема цифровой системы связи. Определение параметров АЦП и ЦАП. Выбор вида модуляции, помехоустойчивого кода и расчет характеристик качества передачи.
курсовая работа [143,9 K], добавлен 22.08.2010Структурная схема системы связи, взаимосвязь ее элементов. Выбор схемы приемника, расчет вероятности его ошибки. Сравнение выбранной схемы с оптимальным приемником. Передача аналоговых сигналов методом ИКМ. Статистическое и помехоустойчивое кодирование.
курсовая работа [1003,5 K], добавлен 13.11.2013Структурная схема системы электросвязи, назначение ее отдельных элементов. Рассчет интервала корреляции, спектра плотности мощности и начальной энергетической ширины спектра сообщения. Потери при фильтрации. Средняя квадратичная погрешность фильтрации.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 20.12.2010Описание используемых плат расширение/модулей. Схема узлов связи и их лицевой панели шасси. Функциональная схема узла связи 1, 2, 3 и 4. Подбор оптического кабеля и его обоснование. Резервирование частот/волокон. Спецификация узлов, их главные элементы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 27.04.2014Модель частичного описания дискретного канала, модель Пуртова Л.П. Структурная схема системы с РОСнп и блокировкой и структурная схема алгоритма работы системы. Построение схемы кодера для выбранного образующего полинома и пояснение его работы.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 19.10.2010Принципы построения системы или сети связи. Функциональная схема системы связи, назначение узлов. Типы преобразователей сообщения в электрический сигнал и типы обратных преобразователей. Особенности системы или сети связи. Вид применяемой модуляции.
курсовая работа [322,4 K], добавлен 11.12.2014Телеметрические многоканальные системы с временным разделением каналов, их структурная схема. Расчет частот опроса источников информации, шумовых погрешностей и междуканальных помех. Функциональная схема и минимизация загрузки группового тракта системы.
курсовая работа [788,8 K], добавлен 12.03.2012Схема строительства волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) с использованием подвески оптического кабеля на осветительных опорах. Особенности организации по ВОЛС каналов коммерческой связи. Расчет длины регенерационных участков по трассе линии связи.
курсовая работа [778,1 K], добавлен 29.12.2014Информационные характеристики и структурная схема системы передачи; расчет параметров аналого-цифрового преобразователя и выходного сигнала. Кодирование корректирующим кодом. Определение характеристик модема; сравнение помехоустойчивости систем связи.
курсовая работа [79,6 K], добавлен 28.05.2012Структурная схема системы связи и приемника. Выигрыш в отношении сигнал/шум при применении оптимального приемника. Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов. Расчет пропускной способности разработанной системы связи.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.12.2014Основные этапы проектирования цифровой линии связи. Реконструкция межстанционной связи, варианты ее организации. Стратегии цифровизации сетей: наложение и острова. "Радиальная" схема организации межстанционной связи. Схема "кольцо", комбинированная схема.
курсовая работа [785,2 K], добавлен 08.04.2011Функциональная схема автоматической системы передачи кодированных сигналов в канал связи. Задающий генератор и делитель частоты. Преобразователь параллельного кода в последовательный. Формирователь стартовых импульсов. Схема согласования с каналом связи.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 05.02.2013Выбор и обоснование перечня технических средств связи гарнизона. Расчёт основных характеристик системы. Пропускная способность сети спецсвязи "01". Высота подъёма антенн стационарных радиостанций. Максимальная дальность связи с подвижными объектами.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 20.07.2014Требования к средствам авиационной воздушной связи. Тип сигнала, обоснование рабочего диапазона частот. Дальность связи, количество каналов. Функциональная схема генератора опорной псевдослучайной последовательности. Анализ эффективности разработки.
дипломная работа [274,5 K], добавлен 25.07.2011
