Цифровая модуляция в системах мобильной связи. QPSK-модулятор

Кафедра «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

на тему «Цифровая модуляция в системах мобильной связи. QPSK-модулятор»

по дисциплине «Системы мобильной связи»

Тема «Цифровая модуляция в системах мобильной связи. QPSK-модулятор»

Цель работы: Изучение функциональных блоков GSM, принципы организации и передачи информации в стандарте GSM.

Система мобильной связи – это техническая система, обеспечивающая предоставление услуг связи мобильным абонентам. На сегодняшний день в сетях мобильной связи передаются информационные потоки различного назначения: от классической телефонии до трехмерной видеоинформации. Системы мобильной связи, иногда называют системами сотовой связи. Это объясняется тем, что зона покрытия сети состоит из отдельных участков или ячеек. Каждая ячейка условно на схеме сети отображается в виде шестиугольника, т.е. соты.

Экспериментальная часть

Таблица 1 – Исходные данные

В данной работе рассматривается ширина полосы стандарта GSM, равная 200 кГц. В связи с этим, необходимо убедиться, что канал связи способен передать необходимый объем информации.

Параметры по заданным исходным данным:

Частота дискретизации = 8 кГц

Разрядность АЦП = 13

Число уровней квантования: [pic 1]

Информация от одного абонента: 13 * 8 = 104 кбит/с

В стандарте GSM 8 временных интервалов, следовательно: 104*8 = 832 кбит/с

13 * 20 = 260 бит информации.

[pic 2]

Рисунок 1 – Структурная схема АЦП

Так как ширина полосы 200 кГц, информацию мы не сможем передавать по данному каналу. Поэтому, необходимо сжать сигнал. Этот процесс происходит в блоке кодер речи.

[pic 3]

Рисунок 2 – Пример цифрового сигнала

В данном блоке информация о параметрах передается 50 раз в секунду. За 20 мс информация не меняется, поэтому, происходит 260 битное кодирование с частотой 50 Гц.

Скорость передачи на выходе кодера речи от одного абонента:

50 Гц * 260 бит = 13000 бит/c = 13 кбит/с.

Суммарная скорость:

8 * 13 кбит/с = 104 кбит/с.

Данная скорость передачи информации удовлетворяет требования канала GSM, ширина которого равна 200 кГц.

Далее в блоке кодер канала происходят следующие процессы:

1. Перемежение;
2. Блочное кодирование;
3. Сверточное кодирование;
4. Перемежение.

[pic 4]

Рисунок 3 – Структурная схема блока кодера канала

Как показано на рисунке 2, в данном случае 456 общих битов делятся на 8 битов, в результате чего получается количество в 57 блока.

Задача 1. В соответствии с исходными данными (табл. 2) произвести расчет радиуса соты сети мобильной связи GSM-900. В качестве модели распространения радиоволн использовать модель Хата.

Таблица 2 – Исходные данные