связи, использующих простые сигналы, элемент сигнала не является отрезком гармонического
колебания, а имеет более сложную формуИногда такие сигналы называют псевдо-шумовыми, или шумо-подобными
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Широкополосные системы связи
Содержание
- 1. Широкополосные системы связи
- 2. К определениюВ широкополосных системах связи в отличие
- 3. Схожие обозначенияШПС – широкополосная связьШПС – шумоподобные сигналы
- 4. К понятию широкополосностиВ основе лежит использование в
- 5. ПримерДля локальных беспроводных сетей передачи данных (WLAN)
- 6. Преимущества Можно отказаться от разделения рабочих частот,
- 7. Возможность «свертки»Широкополосный шумоподобный сигнал благодаря своим хорошим
- 8. Широкополосный сигнал из 11 элементарных импульсовchipОбщая длительность импульса Т
- 9. Расширение спектра
- 10. Кодирование псевдослучайной последовательностью
- 11. Определение базы сигнала, ВПроизведение полосы частот, в
- 12. К определению базы сигнала5 chips - база10 chips - базаЧем сложнее кодировка, тем шире база
- 13. Доступ с кодовым разделениемМаксимальное число каналов при
- 14. При разделении по времени или частотеДля систем
- 15. Увеличение базыНаиболее эффективным способом построения сигналов с
- 16. CDMAМДКР – множественный доступ с кодовым разделением.МДЧР
- 17. Сравнение методов разделения каналовТаким образом, при МДКР
- 18. Преимущества Главным преимуществом использования широкополосных сигналов является
- 19. Помехоустойчивость Помехоустойчивость широкополосных систем при флуктуационном шуме
- 20. Широкополосные системы обеспечивают скрытность:Факта работы передатчикаФакта наличия в передаваемом сигнале информацииСамой информации
- 21. Узкополосный и широкополосный сигналыСкрытие с очень хорошими корреляционными характеристиками.
- 22. Кодовое разделение сигналовДля переноса широкополосных сигналов по
- 23. Специальный подбор сигналовПрием и обнаружение разделенных кодами
- 24. Некоторые терминыШПС(pseudo-noise, PN) шумоподобный сигнал – сигнал
- 25. Вид автокорреляционной функцииЧисло чиповДлительность пика пропорциональна длительности чипа
- 26. Выигрыш корреляторной обработкиЭто коэффициент, показывающий во сколько
- 27. Система связи с ШПС
- 28. Периодическая шумоподобная несущаяОпорный сигнал от генератора ШПС
- 29. Формирование псевдослучайной последовательности
- 30. Сигналы в системеИнформационный S(t)С расширенным спектром S(t)PN(t)
- 31. Расшифрованный сигналПоследовательность действийu(t) = S(t)PN(t)PN(t) + NBI(t)PN(t)
- 32. Схема преобразований
- 33. Генерация последовательностей
- 34. Много разрядов увеличивается величена рандомизации.
- 35. СвойстваДля регистра длинной n разрядов число символов
- 36. Коды Баркера ( до 13 разрядов)2 +- или ++3 ++--
- 37. Пример
- 38. АКФ Максимальное значение автокорреляционной …
- 39. Коды Уолша (CDMA)Матрица представленийН2 =
- 40. М – последовательностиЛинейные кадры макс. длинны, или
- 41. Успех обеспеченДва или более независимых сигнала могут быть переданы одновременно в одной и той-же полосе.
- 42. Два метода модуляцииПрямое расширение спектра – DSSS
- 43. Модель системы ПРС (DSSS) на основе ФМ
- 44. Прямое расширениеДля прямого расширения спектра используются коды
- 45. Прямое расширение
- 46. Принцип скачкообразного изменения частоты
- 47. Скачкообразное преобразование на основе ЧМ
- 48. Скачкообразное расширение
- 49. Типичные скачкиСкачкообразные изменения частоты, например, требуют изменение
- 50. Выбор зависит от характера преобладающей интерференции, используемой модели канала и др.
- 51. Таблица «Что лучше»
- 52. Смешанный подходОбъединяются методы прямого и скачкообразного расширения спектра.Для каждого частотного канала используется своя кодовая расширяющая последовательность.
- 53. Скачать презентанцию
К определениюВ широкополосных системах связи в отличие от (узкополосных) систем связи, использующих простые сигналы, элемент сигнала не является отрезком гармонического колебания, а имеет более сложную формуИногда такие сигналы называют псевдо-шумовыми, или
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2К определению
В широкополосных системах связи в отличие от (узкополосных) систем
Иногда такие сигналы называют псевдо-шумовыми, или шумо-подобными
Слайд 4К 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 5Пример
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 6Преимущества
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 7Возможность «свертки»
Широкополосный шумоподобный сигнал благодаря своим хорошим корреляционным свойствам может
быть «свернут» в узкий импульс, длительность которого обратно пропорциональна используемой
ширине полосы частот
Слайд 11Определение базы сигнала, В
Произведение полосы частот, в которой содержаться дискретные
составляющие сигнала и основная часть его энергетического спектра, на длительность
дискретного элемента, B=FTВеличина базы сигнала характеризует отношение ширины спектра сигнала (F), зависящей от способа кодирования сигнала, к ширине спектра сообщения, определяемого скоростью передачи (1/Т)
Слайд 13Доступ 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 14При 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 каналомДля четырехфазной модуляции сигналов (при rк = 1/2) получим n ≈ FT = B, где Т – длительность информационного импульса
Слайд 15Увеличение базы
Наиболее эффективным способом построения сигналов с большой базой является
расширение полосы частот F
Увеличение длительности T влечет за собой уменьшение
скорости передачиСигналы, база которых имеет порядок единицы FT~1, называют узкополосными или элементарными сигналами
Общая полоса
В = FT – база сигнала
n = B/h2
Слайд 16CDMA
МДКР – множественный доступ с кодовым разделением.
МДЧР - …
с частотным …
МДВР - … с временным …
Слайд 17Сравнение методов разделения каналов
Таким образом, при МДКР число возможных каналов
связи в четыре раза меньше по сравнению с системами с
МДРЧ и МДВРТребуемая величина h2 для МДКР больше требуемой величины h2=Pcτ/N0 для МДЧР или МДВР
Слайд 18Преимущества
Главным преимуществом использования широкополосных сигналов является то, что они
дают возможность разделить пришедший к приемнику суммарный многолучевой сигнал на
отдельные сигналы, пришедшие по разным путямПолучение широкополосного сигнала может быть осуществлено с помощью специальных видов модуляции или манипуляции
Слайд 19Помехоустойчивость
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 20Широкополосные системы обеспечивают скрытность:
Факта работы передатчика
Факта наличия в передаваемом сигнале
информации
Самой информации
Слайд 21Узкополосный и широкополосный сигналы
Скрытие с очень хорошими корреляционными характеристиками.
Слайд 22Кодовое 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 23Специальный 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 24Некоторые 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 25Вид автокорреляционной функции
Число чипов
Длительность пика пропорциональна длительности чипа
Слайд 26Выигрыш 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)inИногда используют другой параметр, определяющий отношение РЧ полосы (ШПС) к ширине полосы модулирующего сигнала G=BWPN/BWM
Слайд 28Периодическая 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 30Сигналы 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)
psevdo noise
NBI(R) – узкополосная интерференция,WBI(r) – широкополосная интерференция, MP(r) – многолучевость, N(t) – шум, n(t) - …………
Слайд 31Расшифрованный 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 35Свойства
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 40М – 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)/nВ одном периоде М-последовательности содержится 2n-1-1 нулей и 2n-1 едениц.
Слайд 41Успех обеспечен
Два или более независимых сигнала могут быть переданы одновременно
в одной и той-же полосе.
Слайд 42Два метода модуляции
Прямое расширение спектра – DSSS – расширение за
счет умножения на псевдослучайную последовательность.
Скачкообразное расширение спектра.
Слайд 44Прямое 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 49Типичные 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 52Смешанный подход
Объединяются методы прямого и скачкообразного расширения спектра.
Для каждого частотного
канала используется своя кодовая расширяющая последовательность.
