Шумоподобные сигналы и широкополосные системы

Содержание

Слайд 2

Расширение и свертка в CDMA

Расширение и свертка в CDMA

Слайд 3

Сравнение форм сигналов: узкополосного и широкополосных

Сравнение форм сигналов: узкополосного и широкополосных

Слайд 4

Расширение спектра

Расширение спектра

Слайд 5

Определение базы сигнала, B Произведение полосы частот, в которой содержатся дискретные

Определение базы сигнала, B

Произведение полосы частот, в которой содержатся дискретные составляющие

сигнала и основная часть его энергетического спектра, на длительность дискретного элемента, B=F T
Величина базы сигнала характеризует отношение ширины спектра сигнала (F), зависящей от способа кодирования сигнала, к ширине спектра сообщения, определяемого скоростью передачи (1/T)
Слайд 6

К определению базы сигнала

К определению базы сигнала

Слайд 7

Узкополосный и широкополосный сигналы

Узкополосный и широкополосный сигналы

Слайд 8

Некоторые термины ШПС (pseudo-noise, PN) – шумоподобный сигнал – сигнал с

Некоторые термины

ШПС (pseudo-noise, PN) – шумоподобный сигнал – сигнал с шумоподобными

характеристиками
Коррелятор (correlator) – приемник сигнала, анализирующий и обрабатывающий широкополосный шумоподобный сигнал
Свертывание, сжатие спектра (de-spreading) – преобразование широкополосного сигнала в информационный узкополосный
Слайд 9

Вид автокорреляционной функции

Вид автокорреляционной функции

Слайд 10

Система связи с ШПС

Система связи с ШПС

Слайд 11

Сигналы в системе Информационный S(t) C расширенным спектром S(t)PN(t) Принимаемый сигнал

Сигналы в системе

Информационный S(t)
C расширенным спектром S(t)PN(t)
Принимаемый сигнал S(t)PN(t)+NBI(t)+WBI(t)+MP(t)+n(t),
где

PN(t) - ШПС, NBI(t) - узкополосная интерференция, WBI(t) - широкополосная интерференция, MP(t) - многолучевость, n(t) - АБГШ
Слайд 12

Расшифрованный сигнал Последовательность действий u(t)=S(t)PN(t)PN(t)+NBI(t)PN(t)+ WBI(t)PN(t) +MP(t)PN(t) +n(t)PN(t) u(t)=S(t)+NBI(t)PN(t)+ WBI(t)PN(t) +MP(t)PN(t)

Расшифрованный сигнал

Последовательность действий u(t)=S(t)PN(t)PN(t)+NBI(t)PN(t)+ WBI(t)PN(t) +MP(t)PN(t) +n(t)PN(t)
u(t)=S(t)+NBI(t)PN(t)+ WBI(t)PN(t) +MP(t)PN(t) +n(t)PN(t)

u(t)=S(t)+N(t)
С учетом корреляции PN(t)PN(t)=1
Слайд 13

Схема преобразований

Схема преобразований

Слайд 14

Формирование псевдослучайной последовательности

Формирование псевдослучайной последовательности

Слайд 15

Генерация последовательностей

Генерация последовательностей

Слайд 16

Коды Баркера (до 13 разрядов) 2 +- или ++ 3 ++-

Коды Баркера (до 13 разрядов)

2 +- или ++
3 ++-
4 +-++ или

+--+
5 +++-+
7 +++--+-
11 +++---+--+-
13 +++++--++-+-+
Слайд 17

Пример

Пример

Слайд 18

Коды Уолша (CDMA)

Коды Уолша (CDMA)

Слайд 19

M-последовательности Линейные коды максимальной длины, или последовательности с максимальной длиной регистра

M-последовательности

Линейные коды максимальной длины, или последовательности с максимальной длиной регистра сдвига

L
Верхняя граница для количества различных M-последовательностей определяется выражением S≤(L-1)/n
В одном периоде M-последовательности содержится 2n-1 -1 нулей и 2n-1 единиц
Слайд 20

Два основных метода расширения Прямое расширение спектра – DSSS (Direct-Sequence Spread

Два основных метода расширения

Прямое расширение спектра – DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum),

расширение за счет умножения на псевдослучайную последовательность
Скачкообразное расширение спектра –FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum), несущая скачкообразно меняет частоту в пределах широкой полосы (для M–значного алфавита)
Слайд 21

Прямое расширение

Прямое расширение

Слайд 22

Скачкообразное расширение

Скачкообразное расширение

Слайд 23

Модель системы ПРС (DSSS) на основе ФМ

Модель системы ПРС (DSSS) на основе ФМ

Слайд 24

Зависимость ошибок от скорости

Зависимость ошибок от скорости

Слайд 25

Принцип скачкообразного изменения частоты

Принцип скачкообразного изменения частоты

Слайд 26

Скачкообразное преобразование на основе ЧМ

Скачкообразное преобразование на основе ЧМ

Слайд 27

Что же лучше?

Что же лучше?

Слайд 28

Слайд 29

Метод многократного повторения принятого сигнала Несколько принятых (многолучевые) экземпляров сигнала оказываются

Метод многократного повторения принятого сигнала

Несколько принятых (многолучевые) экземпляров сигнала оказываются по-разному

искаженными помехами, так как сигнал и помеха – процессы независимые
Сличая в приемнике несколько экземпляров одного и того же сигнала, можно восстановить истинную форму переданного сигнала