Обоснование и выбор схемы электрической структурной обработки сигнала передачи

В этом подразделе необходимо разработать схему электрическую структурную обработки сигнала передачи согласно варианту задания на КП, таблица 1. Необходимо в правильной последовательности привести включение преобразователей сообщение-сигнал, кодеров и модуляторов, учитывая стандарт системы связи, метод множественного доступа и расширения спектра, а также новые направления в построении трактов связи. Применив такие типы блоков, которые соответствуют заданному стандарту и позволяют передавать речевой сигнал и сигнал данных, например, с учетом сведений [2, c. 69–75]. В описании принципа работы необходимо выделить назначение и принцип работы проектируемого, заданного блока. Оформление разработки необходимо привести согласно стандарту предприятия УО ВГКС. Пример выполнения этой части задания приведем ниже.

Например, в системах подвижной радиосвязи стандарта CDMA может использоваться передача цифровых сигналов. Для их передачи по каналу радиосвязи можно осуществлять кодирование сигналов, так как цифровые (дискретные) сигналы передавать по каналу не рационально, так как они имеют широкую полосу частот и их вероятностные характеристики не согласуются с характеристиками линий радиосвязи. Для передачи их по каналу можно осуществлять эффективное, помехоустойчивое кодирование, перемежение и скремблирование. После проведения этих операций последним процессом, перед модуляцией, чаще всего является процесс скремблирования. Он необходим для того, чтобы случайное поведение цифрового сигнала не привело к появлению длинных серий нулей и единиц. Сигналу для передачи можно придать квазипериодическую структуру. Для этого напряжения входного цифрового сигнала суммируется по модулю два с сигналом генератора (ПСП). Примерная обобщенная электрическая структурная схема обработки сигнала передачи представлена на рисунке 15 при воздействии речевого сигнала и сигнала данных. Проектируемый вариант схемы должен содержать типы и виды кодеров, модуляторов и расширения спектра, которые должны соответствовать заданному стандарту.

Рисунок 15 – Схема электрическая структурная обработки сигнала передачи

Затем необходимо привести техническое описание обработки сигналов по составленной схеме. При описании обработки необходимо пояснить назначение и принцип работы каждого блока рисунка 15 с учетом задания на КП.

Например, на рисунке 15 изменения звукового давления или текстового сообщения преобразуются микрофоном МIС или клавиатурой персонального компьютера ПК в электрический аналоговый сигнал и сигнал данных, которые в кодерах источников преобразуются в цифровые сигналы с уменьшением избыточности. Затем напряжения этих сигналов кодируются в канальных (помехоустойчивых) кодерах с упреждающим кодированием. Затем осуществляется перемежение, и затем сигналы прикладываются к преобразователю кода, где бинарный сигнал преобразуется в биполярный. И так далее, указывая особенности блоков заданного стандарта и решая вопрос о необходимости наличия двух параллельных каналов, обработки сигналов речи и сигналов данных, непропуская ни одной аббревиатуры рисунка 15 без пояснения.

Затем напряжение сигнала прикладывается к скремблеру, в состав которого входит генератор ПСП. Псевдослучайные последовательности используются в широкополосных системах. А система заданного КП стандарта, например CDMA, может работать в широкополосном режиме. ПСП используется в них для осуществления скремблирования и дескремблирования. Эти процессы могут использоваться для того, чтобы повысить скрытность, усложнить перехват радиопередачи и сделать её устойчивой к преднамеренному глушению. Псевдослучайные (псевдошумовые) последовательности – это полностью детерминированные периодические цифровые последовательности с настолько длинным периодом по сравнению с временем передачи одного элемента последовательности, что внешнему наблюдателю они кажутся случайными. Эти последовательности должны быть повторены в приемнике.

Чтобы различить сигналы разных абонентов, каждый из них должен использовать отличный от других код или ПСП, которые позволяют выделить сигнал конкретного абонента из смеси всех приходящих в приемник сигналов. Поэтому все используемые коды должны обладать нулевыми функциями взаимной корреляции. Для этого сигналы всех абонентов могут иметь одну и ту же псевдослучайную периодическую последовательность, имеющую однозначно идентифицируемый для каждого сигнала пользователя временной сдвиг или необходимо использовать разные взаимно некоррелирующие последовательности.

Скремблер предназначен для исключения длинных серий нулей и единиц, которые появляются в результате обработки цифровых сигналов. При скремблировании осуществляется суммирование по модулю 2 кодированного сигнала и колебания с генератора ПСП. Поэтому сигнал передачи должен обрабатываться согласно рисунку 15. И согласно заданию эти процессы осуществляются в скремблере передатчика и дескремблере приемника. Эти процессы могут проводиться в одной микросхеме, поэтому блок скремблера-дескремблера можно назвать скредером.

Для обеспечения необходимого радиопокрытия в состав тракта необходимо включить усилитель мощности. От этого блока зависит экономия энергии источника питания. Поэтому этот блок необходимо проектировать с высоким коэффициентом полезного действия в заданном диапазоне частот и регулировкой уровня мощности.

Для повышения спектральной эффективности и улучшения параметров системы связи можно применить новые технологии, на основе которых может быть разработано 2, 3, 4 и т. д. параллельных передающих трактов рисунка 15 с применением других видов и типов обработки, например, технологии MIMO [16].

Тракты передачи систем OFDMA строятся таким образом, что образованный после помехоустойчивого кодирования цифровой поток демультиплексируется в N параллельных цифровых потока, а затем объединяется в один с помощью быстрого дискретного преобразования Фурье (FFT) [3, c 146–150] и [2, c 63–68].

Схема электрическая структурная или функциональная обработки сигнала передачи должна быть составлена согласно заданию на КП и должна включать блоки, которые характеризуют систему радиосвязи заданного стандарта, а более подробно описать блок который Вам необходимо проектировать по заданию на КП.