Структура кадра стандарта TETRA

   Кадр состоит из гиперкадров, длительностью 61, 2 с. Их всего 60. Гиперкадры состоят из мультикадров (18). На 18 кадре передаются сигналы управления. Мультикадры состоят из кадров, длит. 56, 67 мкс. Всего 4 временных кадров. Кадры состоят из пакетов (510). Пакеты – из окон. Каждое окно состоит из 36 бит установленного уровня мощности. Инф.разряды разделены на 2 части

 По 216 бит. Синхропоследовательностьпредназначена для оценки канала связи в процессе работы. По отклику синхрополедовательности осуществляется подстройка параметров тракта приема и тракта передачи. В синхропоследоват. Содержится номер ВС, который обслуживает данную зону. В конце располагаеьтся 6 бит ЗИ. Здесь размещены проверочные разряды.

 

                                          * * *

По сравнению с TETRA система MPT 1327 работает в диапазонах частот: 143..174МГц и 402..470МГц; работает в частотном дуплексе (FDD) и полудуплексе; метод множественного доступа в данной системе – FDMA.

Данный стандарт описывает параметры сигнализации, т.е. он описывает как надо строить канал управления.

 

44. Многостандартный телефон. «Стандарт» в мобильных телефонах означает вид передачи сигнала. Поэтому телефон со стандартами AMPS и TDMA при необходимости может переключаться с одного стандарта на другой. Например, стандарт AMPS позволяет вам пользоваться аналоговой сетью в тех районах, в которых не поддерживается цифровая сеть.

Блок микропроцессора моб.тел. V 3388 состоит из: центрального процессора CPU (U 700); процессора обработки речи (U 900); операт.запомин.устройства SRAM (U 702); перепрограммируемого усилителя (U 701); разъемов для подлк цветных ЖКИ (J 700);клавиатуры, вибродатчика,светового индикатора вызова; разъема для подкл сим-карты (J 900); разъема для подкл компа и зар-гоустр-ва(J 600); deepsleep – устр для подкл. и откл. подсветки в спящем дежурном и активном режимах; J 604 - подкл. акуум. батареи; J 650 – подклустр «свободные руки»; ALRT – для воспр. сигн-в вызова; DATABUS – шина данных,ниже – шина адреса. Красным – цепьпередатчика,синим – приемника. Обработка: Звуковое сообщ с пом микрофона преобр в эл сигнал, напряжение сигнала приклад-ся к блоку AudioCodec, в этом бл аналоговый сигнал преобразуется в цифровой(АЦП),затее осущ сжатие с пом алгоритма RPE/LTPc регулируемым импульсным возбуждением и долговременным предсказанием со скор 13 кбит/сек. Напряж этого цифр потока приклад-ся к блоку SPIINTERFACE. С пом этих интерфейсов (U900 и U700) осущ обмен сигналами по аудио(AudioSPE) и по шине управления. Затем – в цифровой сигнальный процессор(DSP),к-й управляется цифровым сигнальным контроллером,к-й работает по программам,записанным в U702 и U701. В цифровом сигнальном процессоре осущ-ся ПУК-ние(сверткодир-е,перемежение,скремблирование).Далее формир-ся сигналы I(нечетн) и Q(четн) каналов. Через серийный интерфеис приклад-ся к С6 и А2 и далее на ьлок радиочастоты для модуляции.

Смартфо́н, (англ. smartphone — умный телефон) — мобильный телефон, сравнимый с карманным персональным компьютером (КПК). Также для обозначения некоторых устройств, совмещающих функциональность мобильного телефона и КПК, часто используется термин «коммуникатор».

iPhone — линейка четырёхдиапазонных мультимедийных смартфонов, разработанная корпорацией Apple. Смартфоны совмещают в себе функциональность плеера iPod, коммуникатора и интернет-планшета. Работают под управлением операционной системы AppleiOS, представляющей собой упрощённую и оптимизированную для функционирования на мобильном устройстве версию Mac OS X.

 

45. Многостандартный телефон. «Стандарт» в мобильных телефонах означает вид передачи сигнала. Поэтому телефон со стандартами AMPS и TDMA при необходимости может переключаться с одного стандарта на другой. Например, стандарт AMPS позволяет вам пользоваться аналоговой сетью в тех районах, в которых не поддерживается цифровая сеть.

Цифровой сигнальный процессор (англ. Digitalsignalprocessor, DSP; сигнальный микропроцессор, СМП; процессор цифровых сигналов, ПЦС) — специализированный микропроцессор, предназначенный для цифровой обработки сигналов (обычно в реальном масштабе времени).

Блок радиочастоты! Тракт приема: приемник с частотнай модуляцией. ЭМВ наводит эдс в антенне. Напр-е этой эдс прикладывается к электронному коммутатору(U101 – вывод10). Затем на 20мс подключаются все имеющиеся тракты приема и пом. процессора (GSM/DGSEIECTCRCUIT – выбор частотного диапазона) подкл. тот тракт приема,частота к-го определена. Для этого формируется 10 управляющих напряжений. Допустим,стомоб.станция находиться в зоне обслуж-я BS, работающей в диап. IGSM(ВЧ). Напр-е приклад-ся к ф-руFL460, усиливается УРЧ(Q461), затем к FL470. Далее к балансному смесителю(Q1254). На входы Е приклад-сянапр-е гетеродина. С гетеродина RXVCO на генератор упрывляемыйнапр-ем приемника. В рез.на вых. См формир-ся сигнал 1-й ПЧ=400МГц,на нее настроен фильтр FL457. Далее на УПЧ Q490,он позволяет изменить уровень вых-го сигнала и вместе со ступеньчатым аттенюатором (STEPATT) исключается ПАМ. Далее к блоку демодулятора,в нем осущ-ся 2-е ПЧ (13МГц). В рез.на вых. формир-ся сигнал нечетных и четных разрядов. Далее – к интерфейсу RX/SPI, на вых-х к-гоформир-ся 3 сигнала: F7 – отклик тракта приема на обучающую последов-ть, G9- сигн.I-канала, G8- Q-сигн. канала. Тракт передачи: напр. сигнала I и Q приклад-ся к выводам G2 и G7 и через интерфейс TXSPI на модулятор, где осущ. замена прямоугольных импульсов отрезками синусоид и косинусоид (фаз.манипул. в канале I: 0,180град, Q: 90,270град). Далее на МКС PLL (фазового детектора), в ней осущ-ся разделение I и Q сигналов, далее они передаются параллельно, что показано красной штрих-пунктирной линией,этисигн фильтр-сяTXLOOP фильтром ФНЧ и напр-е приклад-ся к TXVCO (генер-р,управл-мыйнапр-ем передатчика). На выхU250 формир-сяGMSK-сигнал. Напр-е этого сигн. разветвляется и приклад-ся к Q455 и назад на фазовый детектор через делитель.На другие входы – высокостабидьное колебание f=200кГц. Постоянноенапр-е приклад-ся на варикап U250. Q455 – усилитель-распределитель,он направляет сигнал на 2 электр-ких цепи и если определен сигнал GSM,то на вх. U400 (ЧМ) формируется постоянное напр-е=2.8В, а на УМ U300=1.7В,потомунапре- е предварительно будет прикладываться к усилителю мощности Q400. U400 и U300 форимруютнапр-е=1Вт, эта Р через FL300(ф-р с изменяющейся полосой пропускания). Далее на U101 и на Антенну.

 

Мобильныйтелефон Benefon467

                      (Nokia) (Nondik Mobile Telephone-NMT-450)

453…457,5МГц

463…467,5МГц                  ∆f=25кГц

FDD

-част.Дупл.=10МГц

-множественный доступ= FDMA

-n=180(225)

Р_bs=30…100Вт

P_ms=3Вт

∆ F=3.1кГц

Схема эл. Функциональная телефона.

Тракт приёма.

ЭМВ наводит ЭДС в антенне (А) Далее напряжение сигнала прикладывается к дуплексору (выделяет частоты для приёма 463…467,5). Это колебание через усилитель радио частоты и режекторный, загрождающий фильтр прикладывается к смесителю. Нижняя цепь смесителя (См) подключает колебание гетеродина, который называется RXVCO.Это колебание через 2 усилителя и усилитель распределитель прикладывается к См. На вых. См формируются комбинационные частоты, одна из которых=ПЧ=21,4 МГц. Это напряжение ПЧ усиливается УПЧ и фильтруется пьезокеромическим фильтром. Затем нап. прикладывается к смесителю 2. На второй вход См прикладывается колебание кварцевого АГ. На выходе формируются колебания второй ПЧ=455 кГц. Это колебание фильтр.двумя пьезокерам. Фильтрами и УПЧ 2. Затем напряжение ПЧ 2 прикладывается к двустороннему амплитудному ограничителю (АО), который предназначен для искл. порозитной амплитудной модуляции(ПАМ). Она может появиться из-за воздействия помех в ЛС. Из-за нелинейности АЧХ тракта передачи и приёма.

Линия вниз.

Двусторонней АО искл. ПАМ далее напряение прикладывается одноконтурному частотному детектору (УЧД).Он с помощью расстроенного контура преобразовывает ЧМ сигнал в АЧМ, а он детектируется ампл. дет. (АД), Затем напряжение сигнала усиливается усилителем на выходе которого может появиться один из трёх сигналов:

- сигнал пилот-тона, F=4кГц.

- ричевой информационный сигнал.

Сигнал данных и сигнализаций.

Сигнал пилот-тона

Напряжение пилот сигнала прикладывается  к полосовому фильтру и корректору девиции, который изменяет амплитуду пилот-тоны. Затем напряжение прикладывается к ключевому каскаду тракта передачи и излучается в сторону BS. ВS амплитуда пилот-тона сравнивается с амплитудой шума: если амплитуда пилот-тона> уровня шума то качество связи хорошее, если амплитуда пилот-тона < амплитуды шума то связь плохая и передача ведётся на др. частотном Канале.

Речевой сигнал.

Напряжение сигнала через режекторный фильтр прикл. к корректору фазовых искажений (КФИ), далее U сигнала прикладывается к корректору АЧХ. Далее U сигнала прикладывается к экспандеру, кот формир. Динамич диапазон амплитуд речевого сигнала. Далее U сигнала прикладыв. К ключевому каскаду (КК). Он отключает разговорный тракт в момент приема данных и сигнализации. Регулятор усиления (РУ) предназначен для регул. Ур-ня, а усилитель для усиления мощности. Далее напряжение сигнала прикладывается к микро телефонной капсуле. Напряжение сигнала в данных(FFSК) появляется на выходе усилителя. Далее FFSК сигнал прикладывается через режекторный фильтр к корректору фазовых искажений. Он имеет ФЧХ противоположную искажениям фазы в канале. Далее U прикладывается к корректору АЧХ. В нём осущ. коррекция противоположной предварительной коррекции осущ. в тракте передач. Далее напряжение прикладывается к ПФ с него напряжение подаётся на два блока АД и АО. АД формирует на своём выходе почти постоянное напряжение оно прикладывается к МП и сигнализирует что принимается сигнал данных или сигнализации. А FFSК сигнал обрабатывается двусторонним АО в результате иск. ПАМ. Далее напряжение сигнала прикладывается к блоку модем. А затем к таймеру. И в низ на блоки кодек и ППЗУ адреса. Кодек осущ. помехоуст. декод. сигнала. Буквенно-цифровой сигнал с кодека приходит к МП, а с него на ПК который преобразует сигнал.

Кроме того сигнал данных направляется в ППЗУ адреса, принимаемый номер сравнивается с номером этого телефона в ППЗУ мб. Записан номер данного телефона и если они совподают формируется сигнал вызова.помимо этого периодически повторяется процедура измерения кач-ва связи на всех каналах базовой станции.

 Тракт передачи.

Речевое сообщ. С помощью микрофона преобр.в речевой сигнал. Напр. Которого прикладывается к РУ. Далее напряжение прикладывается к компрессору. Компрессор сжимает динамический диапозон речевого сигнала. Это необходимо чтобы уменьшить нелинейныеискожения при ЧМ. Далее напряжение прикладывается к предворительному корректору АЧХ. В результате токой коррекции поднимаются высокие частоты речевого сигнала. Они поднимаются со скоростью 6 Дб на октаву. Напряжение сигнала изм. 2 раза и частота тоже. Чтобы искл. выбросы необходимдвустороний АО. Также в КС происходят и изм. фазы модулируемого сигнала. Далее напряжение сигнала через ключ прикладывается к суммирующему усилителю. Он суммирует 3 сигнала: речевой, FFSК и сигнал пилот-тона. Далее напряжение прикладывается к корректору девиации частоты. Он изм. амплитуду входного сигнала потом сигнал прикладывается к ФНЧ которыйогран. верхнюю частоту спектра информ. сигнала. И через регул.усил прикладывается к блоку ЧМГ и ГУМ (VCO). Далее ЧМ сигнал усиливается в трёх каскадах, а четвёртым рапред. на два напр. На устройство фаз автоподстройки частоты. Потом прикладывается к блоку Transmitternt2(на ПУМ), а затем на УМ. Он состоит из трёх каскадов в результате формируютсяP=3Вт. Сигнал с этой P через дуплексор излучатся BS.

 

 

49.

Усилитель мощности

УМ предн. для создания ном. Р в антенне(1вт)

Вх. Каскадом является GMSKмодулятор,к выходному подключен дуплексор.Вх. GMSK сигнал прикладывается к цепочке R601 r602(для согласования GMSK-мод. И каскада на Q601).Uc прикладывается к Q601 К коллектору тран-ра подключена диодная матрица D601.В состав матрицы входит 2 диода,к-ые расположены на одной подложке.Это позволяет стабилизировать уровни ограничения АО,т.е. исключить их зависимость от температуры.Нагрузкой каскада яв-сямикрополосковая индуктивность. Она представляет собой отрезок длинной линии,закороченной на конце через конденсатор(l<лямда/4). Весь каскад АО предназначен для исключения ПАМ,которая может появиться при GMSK,а также из-за неравномерности АЧХ тракта. Далее Uc через С603 прикладывается к П-образной цепочке(R-606-7-8)-предназначена для согласования малого входного сопротивления. АО с большим входным сопротивлением УМ(J601). Сопротивление П-образной цепочки имеет среднее значение между вых.сопр. АО и вх. УМ и трансформирует его.далееU прикладывается к УМ(j601 состоит из 2х ОУ)УМ создает мошность 1вт в антенне телефона.Эта мощность через выводы 1-4 направленного ответвителя направляется к дуплексору и излучается антенной. С604 и с605 и распределительная индуктивность 1-4 направленного ответвителясостовляет ПФ данного усилителя.помимо обработки осуществляется местная (стабилизация среднего уровня мощности) и дистанционная регулировка (для установления среднего уровня мощности)уровня мощности.

42 .. Ортогональнаячастотнаяманипуляция (OFDM) Orthogonal frequency-division multiplexing

Тракт приема.Мультиплексирование которое позволило по новому взглянуть на частотное разделение каналов. Оно позволило один цифров.поток передавать с помощью большого кол-ва несущ.колеб.,для этого цифр.потокдемультепликс. И формир. Параллельный цифровой поток,в котором длительн.одного разряда увеличив в Nраз.Затем каждым потоком осущ.манипуляция своего ортогонального несущего колеб.Формиров.такого сигнала поясн.схемойэлектр.стр-р.

Сигнал после пук и эфектив.кодераприкладыв. к формиров.комплексн.огиб.в котором осущ. Один из видов манипуляции(PSK,QPSK,QAM). Следов.формирует.отсчеты в частотн.области. напряж.этих отсчетов q(t) приклад.кпреобр.последов.кода в параллельн. Формир.N цифровых параллельн.потоков.Длительн.одного разряда в паралельн.потоке увеличив. в N раз,поэтому такой сигнал не боится межсимв.искажений. межсимв.искаж.-один символ влияет на соседний.Каждый из Nпаралл. цифр.сигналовманипулир.своенесущ. колеб. Значение несущих частоты этих колеб.подобранотак,что бы спектры манипулир.сигналов не влияли друг на друга. А это возможно только если разнос частот между соседними поднесущ.будет кратен еденица делить на длительность импульса. Длительн.импульса-длительн.одного разряда паралельн.потока. затем манипулир.сигналыобъеден.сумматором,затем с помощью ЦАП формируется многоуровн.сигнал,котор.более удобно передав. по радиоканалу. Далее напряж.сигналаприкладыв.кповыш.преобр.частоты. с помощью кторого многочастотный сигнал помещается в область частоты которая рекомендована для данной системы.

Тракт передачи.процессыпроисх. В обратной последов.,поэтому первым процессом явл.процесспониж.преобр.частоты. напряж.сигналаприкладыв к АЦП,который из аналог.многоуров.сигналаформир.цифровой. Он имеет дискретные отсчеты во времени. Эти дискретные отсчеты с помощью прямого преобр.Фурьепреобр.в отсчеты частотн.области,а они в свою очередь с помощью преобр.комплекс.огибающ.сигналапреобраз. в исходный сигнал.Достоинства:являетсянечувствит.кмежсимвольн.интерференции. Оно появл.при многолучевом распространении. Если же длительность импульса увеличить в N раз то можно считать,что напряжение межсимв. искаж. Уменьшается в N раз. Поэтому OFDM может использов.в области радиотени. (не прямой видим. Антенны с базой)

 

48. Особенности частотной модуляции в СиУПС. Сигналы с непрерывной фазой. Гауссовская частотная манипуляция с минимальным сдвигом GMSK. Параметры фильтра Гаусса. Манипуляция GMSK и GFSK.

Sчм(t)=Umcos (wнt+αчм

Даже если U(t) – цифровой(дискретный) сигнал, то изменение частоты несущего колебания будет осуществляться плавно.

∆fm=∆fpp=f2-f1=1/2∏

Мчм=∆fpp∙Тв≤0.5

Такую манипуляцию можно осуществлять с помощью ГУНа.

Входной цифровой сигнал прикладывается ко входу ФНЧ Гаусса. Этот фильтр имеет импульсную характеристику.

g(t)=∆f  ∙ exp

G(t)=exp

G(t)

 

                             f,кГц

 

34. Расширение спектра скачками частоты несущего колебания.

В этой системе одной паре абонентов может быть выделен весь диапазон рабочих частот, но на некоторый промежуток времени, по тому что частота несущего колебания так изменяется скачками, что модулированный сигнал может занимать весь диапазон рабочих частот. Процесс изменения частоты несущего колебания скачком назыаваетсяхоппингом. FHSS

Хоппинг может быть: медленный SFHSS, быстрый FFHSS, синтетический

медленным называется хоппинг если частота несущих колебаний не изменяется за длительность одного блока инф. Сигнала при поступлении второго блока она изменяется. При быстром FFHSS частота несущих колебаний изменяется многократно за длительность одного блока, например в системе стандарта GSM используется медленныйхоппинг в результате значение несущих частот колеб. Изменяется 217 раз за секунду.

Синтетический хоппинг может быть организован только в базовой станции, тогда цифровой поток с помощью демультиплексорапередаеться на разные передатчики.. В результате частота несущего колебания у передатчиков BS не скачет, а скачки F несущего колебания создаются для MS

Тракт передачи речевого сигнала: с микрофона сигнал прикладывается к RPE/LTP –эффективный кодер с регулярным импульсным возбуждением и долговременным предсказанием. Используются в системе стандарта GSM. Тут формируются цифровой поток со скоростью 13 к бит/сек.. Этот поток прикладывается к помехоустойчивому кодеру, состоящему из 2 блоков. В первом блоке осуществляется свёрточное кодирование со скоростью 1/2 т.к. один разряд поступает на вход кодера, а кодер формируют два разряда. Во втором блоке осущ. перемежение, а затем скремблирование и преобразование кода(ПК). ПК- заключается в преобразовании бинарного в биполярный код. Затем это напряжение прикладывается к частотному манипулятору(FSK). Этот ЧМн сигнал прикладывается к смесителю CМ1. На второй вход СМ1 прикладывается колебание гетеродина (Г). А колебание этого Г скачет по закону генератора ПСП. Частота генератора изм. потому что изм. ёмкость варикапа VD2, а он подкл. параллельно к контуру АГ. ПФ для уменьшения внеполосного излучения. R3, R4- для формирования U_им.. Тракт приёма. ЭМВ наводит ЭДС в МА. Напряжение этой МА прикладывается к ПФ, а затем к УРЧ и к смесителю(см2). На второй вход СМ2 прикладывается колебание гетеродина, частота которого скачет синхронно и синфазно закону изм. ПСП тракта передач. Для синхронизации начало и окончание ПСП служит блок синхронизации, который синхронизируется тактовыми импульсами с демодулятора FSK сигнала в результате на выходе СМ2 формируются не прыгающая ПЧ. Она выделяется ФСС.

Тракт приема обратный тракту передачи и представляет собой тракт обработки ЧМ сигнала.

 

Сети сотовой связи стандартов:

GCM 900

890…915МГц ULf_n=890+nÙfÙf =0,2 МГц

935…960МГцDLf_n^’= f_n+45

n=1…124

 

GCM 1800

1710…1775 МГцf_n=1710,2+(n-512)Ùf

1805…1880МГц           f_n^’= f_n+95

n=512…885

 

EGCM

880…915 МГц              f_n=890+(n-1024)Ùf

925…960                        f_n^’= f_n+45

n=974…1023

 

В сетях стандарта GCM используется FDMA+TDMA, т.к в полосе одного радиоканала может предоваться 8временных интервалов(каналов). Полоса 1 радиоканала Ù¦=0,2 МГц