Широкополосные системы связи - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Широкополосные системы связи. Доклад-сообщение содержит 52 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Широкополосные системы связи Лекция 10

Слайд 2

Описание слайда:

К определению В широкополосных системах связи в отличие от (узкополосных) систем связи, использующих простые сигналы, элемент сигнала не является отрезком гармонического колебания, а имеет более сложную форму Иногда такие сигналы называют псевдо-шумовыми, или шумо-подобными

Слайд 3

Описание слайда:

Схожие обозначения ШПС – широкополосная связь ШПС – шумоподобные сигналы

Слайд 4

Описание слайда:

К понятию широкополосности В основе лежит использование в канале связи для переноса информации нескольких различных реализаций этих сигналов, разделение которых на приеме осуществляется путем селекции по форме (коду) Уверенное разделение может быть получено при введении частотной избыточности, т.е. использование для передачи сообщений полосы частот, существенно более широкой, чем занимает передаваемое сообщение

Слайд 5

Описание слайда:

Пример Для локальных беспроводных сетей передачи данных (WLAN) по стандарту IEEE 802.11b, работающих в диапазоне частот 2,4 ГГц, для одного канала (абонента) выделяется полоса 22(20) МГц

Слайд 6

Описание слайда:

Преимущества Можно отказаться от разделения рабочих частот, и все передатчики могут работать одновременно (их разделения осуществляется по кодам – форме сигнала) С уменьшением числа работающих станций помехоустойчивость действующих автоматически возрастает

Слайд 7

Описание слайда:

Возможность «свертки» Широкополосный шумоподобный сигнал благодаря своим хорошим корреляционным свойствам может быть «свернут» в узкий импульс, длительность которого обратно пропорциональна используемой ширине полосы частот

Слайд 8

Описание слайда:

Широкополосный сигнал из 11 элементарных импульсов

Слайд 9

Описание слайда:

Расширение спектра

Слайд 10

Описание слайда:

Кодирование псевдослучайной последовательностью

Слайд 11

Описание слайда:

Определение базы сигнала, В Произведение полосы частот, в которой содержаться дискретные составляющие сигнала и основная часть его энергетического спектра, на длительность дискретного элемента, B=FT Величина базы сигнала характеризует отношение ширины спектра сигнала (F), зависящей от способа кодирования сигнала, к ширине спектра сообщения, определяемого скоростью передачи (1/Т)

Слайд 12

Описание слайда:

К определению базы сигнала

Слайд 13

Описание слайда:

Доступ с кодовым разделением Максимальное число каналов при кодовом разделении в полосе Δf есть n=B/h2, где h2 – отношение мощностей сигнал-шум для достижения заданной помехоустойчивости (h2 = 4-6 дБ при помехоустойчивости кодирования со скоростью кодирования rк = 1/2)

Слайд 14

Описание слайда:

При разделении по времени или частоте Для систем с МДРЧ (и МДВР) число каналов связи в полосе F есть n=F/Δfк, где Δfк – полоса частот, занимаемая одним каналом Для четырехфазной модуляции сигналов (при rк = 1/2) получим n ≈ FT = B, где Т – длительность информационного импульса

Слайд 15

Описание слайда:

Увеличение базы Наиболее эффективным способом построения сигналов с большой базой является расширение полосы частот F Увеличение длительности T влечет за собой уменьшение скорости передачи Сигналы, база которых имеет порядок единицы FT~1, называют узкополосными или элементарными сигналами

Слайд 16

Описание слайда:

CDMA МДКР – множественный доступ с кодовым разделением. МДЧР - … с частотным … МДВР - … с временным …

Слайд 17

Описание слайда:

Сравнение методов разделения каналов Таким образом, при МДКР число возможных каналов связи в четыре раза меньше по сравнению с системами с МДРЧ и МДВР Требуемая величина h2 для МДКР больше требуемой величины h2=Pcτ/N0 для МДЧР или МДВР

Слайд 18

Описание слайда:

Преимущества Главным преимуществом использования широкополосных сигналов является то, что они дают возможность разделить пришедший к приемнику суммарный многолучевой сигнал на отдельные сигналы, пришедшие по разным путям Получение широкополосного сигнала может быть осуществлено с помощью специальных видов модуляции или манипуляции

Слайд 19

Описание слайда:

Помехоустойчивость Помехоустойчивость широкополосных систем при флуктуационном шуме не ниже помехоустойчивости узкополосных систем с равной энергией используемых сигналов В многолучевых каналах надежность и эффективность широкополосных систем может значительно превышать характеристики узкополосных систем

Слайд 20

Описание слайда:

Широкополосные системы обеспечивают скрытность: Факта работы передатчика Факта наличия в передаваемом сигнале информации Самой информации

Слайд 21

Описание слайда:

Узкополосный и широкополосный сигналы

Слайд 22

Описание слайда:

Кодовое разделение сигналов Для переноса широкополосных сигналов по каналам связи предложено использовать шумоподобные несущие Используется кодовая модуляция (модуляция по форме) сигнала, когда сигналы, представленные разными функциями времени, могут занимать одну и ту же полосу частот и передаваться одновременно

Слайд 23

Описание слайда:

Специальный подбор сигналов Прием и обнаружение разделенных кодами сигналов осуществляется с помощью корреляторов или согласованных фильтров Сигналы, позволяющие осуществлять модуляцию и секцию таким образом, должны обладать хорошими корреляционными свойствами

Слайд 24

Описание слайда:

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 25

Описание слайда:

Вид автокорреляционной функции

Слайд 26

Описание слайда:

Выигрыш корреляторной обработки Это коэффициент, показывающий во сколько раз отношение сигнал/шум на выходе увеличивается по сравнению с аналогичным соотношением на выходе Gp=(S/N)out/(S/N)in Иногда используют другой параметр, определяющий отношение РЧ полосы (ШПС) к ширине полосы модулирующего сигнала G=BWPN/BWM

Слайд 27

Описание слайда:

Система связи с ШПС

Слайд 28

Описание слайда:

Периодическая шумоподобная несущая Опорный сигнал от генератора ШПС в точку приема можно передавать по отдельному тракту, но такой вариант сложен Чаще используют два идентичных генератора ШПС, генерирующие одинаковые детерминированные сигналы, длительность которых значительно превышает длительность информационного сообщения В этом случае необходима жесткая синхронизация генераторов

Слайд 29

Описание слайда:

Формирование псевдослучайной последовательности

Слайд 30

Описание слайда:

Сигналы в системе Информационный S(t) С расширенным спектром S(t)PN(t) Сигнал в свободном просранстве S(t)PN(t) + NBI(r) + WBI(r) + MP(r) + n(t) Сигнал приходит (все умножается на псевдошум) S(t)PN(t)*PN(t) + NBI(r)*PN(t) + WBI(r)*PN(t) + MP(r)*PN(t) + n(t)*PN(t)

Слайд 31

Описание слайда:

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 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Генерация последовательностей

Слайд 34

Описание слайда:

Много разрядов увеличивается величена рандомизации.

Слайд 35

Описание слайда:

Свойства Для регистра длинной n разрядов число символов (длинна кода) до повторения L=2n-1 бит. Пример полиномиального представления кода p(x)=1+x+x3 В GPS системах используют коды Голда генерируемые 10-разрядными кодами.

Слайд 36

Описание слайда:

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

Слайд 37

Описание слайда:

Пример

Слайд 38

Описание слайда:

АКФ Максимальное значение автокорреляционной …

Слайд 39

Описание слайда:

Коды Уолша (CDMA) Матрица представлений Н2 = H4 = Ортогональность = 0 k≠p

Слайд 40

Описание слайда:

М – последовательности Линейные кадры макс. длинны, или последовательности с макс. длинной регистра сдвига N. Верхняя граница для кол-ва различных М-последовательностей определяется выражением S≤(L-1)/n В одном периоде М-последовательности содержится 2n-1-1 нулей и 2n-1 едениц.

Слайд 41

Описание слайда:

Успех обеспечен Два или более независимых сигнала могут быть переданы одновременно в одной и той-же полосе.

Слайд 42

Описание слайда:

Два метода модуляции Прямое расширение спектра – DSSS – расширение за счет умножения на псевдослучайную последовательность. Скачкообразное расширение спектра.

Слайд 43

Описание слайда:

Модель системы ПРС (DSSS) на основе ФМ

Слайд 44

Описание слайда:

Прямое расширение Для прямого расширения спектра используются коды с хорошей корреляцией. Коды Паркера, Уолша-Адамара,коды Голда. Скор. в кодовом слове в 10-10000 ( а в военных до миллиона) раз превышает скорость исходной информации.

Слайд 45

Описание слайда:

Прямое расширение

Слайд 46

Описание слайда:

Принцип скачкообразного изменения частоты

Слайд 47

Описание слайда:

Скачкообразное преобразование на основе ЧМ

Слайд 48

Описание слайда:

Скачкообразное расширение

Слайд 49

Описание слайда:

Типичные скачки Скачкообразные изменения частоты, например, требуют изменение частоты на 1 МГц 2,5 раза в сек. Другими словами, за мин. происходит изменение на 150 МГц.

Слайд 50

Описание слайда:

Выбор зависит от характера преобладающей интерференции, используемой модели канала и др.

Слайд 51

Описание слайда:

Таблица «Что лучше»

Слайд 52

Описание слайда:

Смешанный подход Объединяются методы прямого и скачкообразного расширения спектра. Для каждого частотного канала используется своя кодовая расширяющая последовательность.