Исследование спутниковой радиосистемы передачи информации с шумоподобным сигналом Прохоров В. А.

Исследование спутниковой радиосистемы
передачи информации с шумоподобным
сигналом
Студент: Прохоров В. А.
Гр. ЭР–11-06
Научный руководитель: Сизякова А. Ю.
1
Задачи, решаемые в дипломной работе
1. Изучить основные принципы функционирования спутниковой РТС
с шумоподобными сигналами.
2. Изучить свойства, способы формирования и приема шумоподобных
сигналов РСПИ.
3. Составить математическую модель РТС с ШПС.
4. Провести ряд экспериментов на компьютерной модели РТС с ШПС
для изучения характеристик радиосигнала и помехоустойчивости
приема.
2
Глава 1
Система радиосвязи с шумоподобным сигналом
Глава 2
Характеристики псевдослучайной последовательности
1. Обобщенная схема формирования и демодуляции радиосигналов
спутниковой РТС.
2. Шумоподобные ПСП в спутниковой РТС и их характеристики.
2. Шумоподобные сигналы в РТС.
3
Обобщенная схема формирования и демодуляции
радиосигналов ОФМ2 в спутниковой РСПИ
:
Рис.1
И - источник цифровой информации ПЧ – преобразователь частоты
ОК – относительный кодер
ОД – относительный декодер
ГПСП – генератор псевдослучайной П - получатель
последовательности
4
Математическая модель РСПИ с шумоподобным сигналом ОФМ2 и
гауссовским шумом в канале связи
Рис.2
И – источник цифровой информации
ОК – относительный кодер
ФФ – формирующий фильтр
ПФ – полосовой фильтр
ГПСП – генератор псевдослучайной последовательности
ОД – относительный декодер
П – получатель цифровой информации
5
Глава 3
Моделирование на ЭВМ и исследование спутниковой РТС
с шумоподобным сигналом
на видеочастоте
1. Математическая модель изучаемой РСПИ
2. Цифровая модель спутниковой РТС с шумоподобным сигналом в
среде System View
6
Математическая модель РСПИ с сигналом ОФМ2 и ДСК
Рис.3
Математическая модель РСПИ с шумоподобным сигналом ОФМ2 и
гауссовским шумом в канале связи
Рис.4
7
Цифровая модель РСПИ с сигналом ОФМ2 и ДСК
Рис.5
Цифровая модель РСПИ с шумоподобным сигналом ОФМ2 и гауссовским
шумом в канале связи
Рис.6
8
Цифровая модель РСПИ с сигналом ОФМ2 и ДСК
Рис.7
Отсчеты входе ОК и получателя П
Рис.8
9
Анализ помехоустойчивости для модели РСПИ с сигналом ОФМ2 и ДСК
Рис.9
0,001
0,01
0,1
1
1
0,1
BER
BER
BER1
0,01
0,001
Рдв
Рис.10
10
Цифровая модель РСПИ с шумоподобным сигналом ОФМ2 и гауссовским
шумом в канале связи
Рис.11
Эпюра напряжения и спектр шумоподобной ПСП
Рис.12
11
Эпюра напряжения и спектр видеопоследовательности в результате
перемножения с ПСП
Рис.13
Эпюра напряжения в результате интегрирования и выборки
Рис.14
12
Анализ помехоустойчивости для модели РСПИ с шумоподобным сигналом
ОФМ2 и гауссовским шумом в канале связи
Едв/N0(dB)
N∑
Noh
Pош канала
с ОК
(теор.)
5
2053
254
0,124
0,124
6
2053
193
0,09
0,09
7
2053
106
0,06
0,05
8
2053
52
0,035
0,025
9
2053
38
0,019
0,019
10
2053
18
0,009
0,009
BER
5
6
7
8
9
10
11
12
1,E+00
1,E-01
BER
1,E-02
1,E-03
1,E-04
11
2053
10
0,003
0,0049
12
16417
8
0,00048
0,00048
13
32833
4
0,00009
0,00012
1,E-05
Eдв/N0(dB)
Рис.15
13
13
Глава 4
Моделирование на ЭВМ и исследование спутниковой РТС
с шумоподобным сигналом
на радиочастоте
1. Математическая модель изучаемой РСПИ.
1. Цифровая модель спутниковой РТС с шумоподобным сигналом
в среде System View.
1. Анализ помехоустойчивости модели РСПИ с шумоподобным
сигналом ОФМ2 и гауссовским шумом в канале связи.
14
Математическая модель РСПИ с шумоподобным сигналом ОФМ2 и
гауссовским шумом в канале связи по радиочастоте
Рис.16
И – источник цифровой информации
ОК – относительный кодер
ФФ – формирующий фильтр
ПФ – полосовой фильтр
ГПСП – генератор псевдослучайной последовательности
ОД – относительный декодер
П – получатель цифровой информации
15
Цифровая модель РСПИ с шумоподобным сигналом ОФМ2 и гауссовским
шумом в канале связи по радиочастоте
Рис.17
Последовательность импульсов с выхода ФФ
Рис.18
16
Эпюра напряжения и спектр модулированного сигнала
Рис.19
17
Эпюра напряжения и спектр сигнала на выходе ПФ
Рис.20
18
Эпюра напряжения после снятия модуляции
Рис.21
Эпюра напряжения с выхода ОД
Рис.22
19
Анализ помехоустойчивости для модели РСПИ с шумоподобным
сигналом ОФМ2 и гауссовским шумом в канале связи
L(dB)
N∑
Noh
BER
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
-27
165
82
0,5
-25
165
77
0,46
-22
165
71
0,43
-18
165
66
0,4
-16
165
59
0,357
-13
165
52
0,315
-10
165
44
0,266
-8
165
28
0,17
-7
165
18
0,11
-6
165
14
0,084
BER
1
0,1
0,01
L(dB)
Рис.23
20
Заключение
1. В первой и второй главах моей дипломной работы, описал теоретическую часть работы,
где формируются общие принципы построения и функционирования спутниковой РТС,
рассматриваются шумоподобные сигналы и их свойства, помехоустойчивость,
помехозащищенность, корреляционные свойства сигналов.
2. Составил и описал обобщенную схему формирования и демодуляции радиосигналов
спутниковой РТС с шумоподобным сигналом ОФМ2.
3. В третьей и четвертой главах составил упрощенные математические и цифровые модели
изучаемой РСПИ, и на их основе изучил характеристики видео и радиосигнала ОФМ2,
провел анализ помехоустойчивости.
4. В среде System View составлены цифровые модели передающего и приемного
устройства спутниковой РТС, произведена их отладка. Результатом является
восстановленный информационный сигнал в приемном устройстве. Сравнение сигнала
на входе получателя с исходным сигналом на выходе источника ЦИ, показало, что
сигналы идентичны, значит цифровые модели составлены и работают верно.
5. В результате анализа помехоустойчивости были получены зависимости вероятности
ошибки BER от отношения Eдв/N0 в модели с шумоподобным сигналом ОФМ2 и
гауссовским шумом в канале связи, а также зависимость вероятности ошибки BER от
коэффициента ослабления L сигнала в канале передачи данных.
6. В пятой главе описан анализ современных дисплеев с точки зрения эргономики.
21
Спасибо
за внимание !
22