Учебное пособие 800270

где 2 f0

Последнее равенство следует из векторной диаграммы

Рис. 2. Векторное сложение двух лучей

Таким образом поведение огибающей двух лучей одинаковой амплитуды описывается простым выражением U0 cos / 2 , где 2 F . Область корреляции огибающей

U0 cos / 2 по частотной координате F можно определить как

9

Задача 48. Для двухлучевой модели канала связи для времени запаздывания одного луча по отношению к другомузап определить необходимый разнос частот между п несущими

частотами, передаваемых одновременно для получения п - кратного разнесенного по частоте приема.

Задача 49. Для двухлучевой модели канала связи, когда в точку приема приходят два луча, отличающиеся по частоте за

графически поведение огибающей принимаемого двухлучевого сигнала во времени (кривая биений) и по кривой огибающей биений определить необходимый интервал разноса по времени повторения передаваемых символов сообщения для организации разнесенного по времени приема сигналов.

организации сдвоенного временного разнесения принимаемых сигналов за счет повторения символов кодового слова и их перемежения.

Задача 50. В городской сотовой сети мобильной связи интервал рассеяния по задержке принимаемого многолучевого сигнала равен 3 мкс. Для борьбы с замираниями сигнала каждый символ кодового слова с исправлением ошибок последовательно передается на своей отдельной частоте так, чтобы символы кодового олова замирали независимо. Определить минимальный необходимый разнос между частотами.

3адача 51. В тропосферных линиях связи интервал рассеивания по задержке принимаемого сигнала составляет

0,25 мкс.

Оценить полосу частот, внутри которой необходимо передавать сигналы для организации в приемнике 4-кратного частотно-разнесенного приема сигналов.

Задача 52. В городской сотовой сети мобильной связи, работающей в диапазоне частот f = 2 ГГц (длина волны =15

10

см) мобильный терминал принимает отраженные от окружающих предметов сигналы базовой станции в угловом секторе по азимуту 180°.

Определить:

1)пространственный разнос между двумя антеннами мобильного терминала в горизонтальной плоскости для обеспечения двукратного пространственно-разнесенного приема;

2)какой путь должен пройти мобильный терминал, чтобы принимаемый сигнал изменился от некоторой максимальной амплитуды до минимальной;

3)при скорости движения мобильного терминала V=60 км/ч определить интервал временной когерентности принимаемого сигнала как интервал времени, в котором огибающая сигнала сохраняет свою полярность относительно среднего значения замирающего сигнала;

4)для сравнения определить интервал временной когерентности сигнала через интервал доплеровского рассеяния сигнала за счет движения мобильного терминала со скоростью

V = 60 км/ч.

Задача 53. В тропосферной линии связи угловой размер

эффективно отражающего объема тропосферы равен 10 . Для радиолинии, работающей в диапазоне 5,5 ГГц, определить расстояние между двумя антеннами приемной тропосферной станции для организации двухкратного пространственноразнесенного приема.

4.4.Межсимвольные помехи в радиоканале связи

смноголучевым распространением радиосигналов

Межсимвольные помехи резко ограничивают скорость передачи информации в канале связи. Для повышения скорости передачи информации приходится организовывать передачу информации по нескольким или даже многим параллельным каналам связи.

11

На рис. 3 показано взаимное положение сигналов нескольких лучей примерно равной мощности (прямой луч отсутствует) на входе приемника при поочередной передаче символов «1» и «0». Рассеяние лучей по задержке равно .

Рис. 3. Взаимное положение запаздывающих лучей

Наиболее физически наглядно понять вредное воздействие межсимвольной помехи можно при передаче двоичных символов методом частотной манипуляции. Пусть при передаче символа «0» на частоте f0 на выходе частотного детектора приемника создается напряжение положительной полярности, а при передаче символа «1» на частоте f1 —

напряжение отрицательной полярности. На интервале времени T k (рис. 3) при передаче символа «0» заштрихованные части

лучей будут создавать отрицательное напряжение на выходе частотного детектора (межсимвольную помеху). Например, при наличии всего двух лучей равной интенсивности иk наглядно видно, что прием сообщений становится

невозможным.

Рассмотрим передачу сигналов с фазовой манипуляцией на 180° с длительностью канальных символов k . На интервале времени T заштрихованные участки сигналов каждого луча

12

(будут компенсировать сигнал на последующем интервале времени i имеющего противоположную фазу радиосигнала.

В результате энергия канального импульса в луче

Отношение принятой энергии символа на интервале времени Т к спектральной плотности шумов N0 будет равно

Задача 54. Для многолучевого сигнала с рассеянием по задержке и длительностью канального символа k :

1.Построить кривую потерь в энергетике радиолинии

2. Оценить влияние межсимвольной помехи и найти

передатчик выключается на время Дт перед излучением каждого следующего канального символа. Сравнить с ситуацией по п. 1 задачи с учетом статистики передаваемых последовательностей символов «1» и «0».

3. С учетом поведения кривой потерь Lмеж по п. 1 задачи определить максимально-возможную скорость передачи

13

R бит/с в одном канале для случаев:

если рассматривается сотовая сеть мобильной связи в городе с

4. Укажите возможные методы передачи сигналов, позволяющих на порядок и более увеличить скорость передачи информации в многолучевом канале с межсимвольными помехами.

4.5. Примеры решения задач

14

4.Расчет вероятности ошибки р показан в табл. 1.

Таблица 1

Вероятность ошибки

циально можно получить выигрыш в энергетике канала связи до 10,5 + 1,6= 12,1 дБ.

Задача 47.

Находим вероятность того, что напряжение замирающего сигнала х будет больше величины хп:

По оси ординат будем откладывать глубину замираний в дБ относительно медианного значения напряжения, т. е. величину

Заполняем табл. 2.

Таблица 2

По данным таблицы строим график (рис. 6) глубины замираний сигнала относительно медианного значения в дБ в зависимости от процента времени Рт, в течение которого

17

глубина замираний меньше величины, отложенной по оси ординат

Рис. 6. Процент времени, в течение которого уровень сигнала превышает величину, указанную на оси ординат

Из табл. 2 и рис. 6 определяем запас на замирания: для мобильной связи (надежность связи 99%) – 18,5 дБ; для фиксированной связи (надежность связи 99,99%) – 38,3 дБ.

При разнесенном приеме вероятность того, что одно-

запас на замирания составит 8,2 дБ. Таким образом, разнесенный прием дает энергетический выигрыш по отношению к

выигрыш от разнесенного приема равен 19,8 дБ.

18