Анализ и математическое моделирование входного сигнала

[pic 1]

1. Анализ и математическое моделирование входного сигнала

В данном разделе будут рассмотрены основные аспекты, связанные с анализом и математическим моделированием входного сигнала.

1. Комплексный анализ входного сигнала

Наиболее простой тип PSK называется двоичной фазовой манипуляцией (BPSK, binary phase shift keying), где «двоичный» относится к использованию двух фазовых смещений (одно для логической единицы и одно для логического нуля).

1. Разработка и описание математической модели входного сигнала

Мы интуитивно можем признать, что система будет более надежной, если разделение между этими двумя фазами будет большим – конечно, приемнику будет сложно различать символ со смещением фазы 90° от символа со смещением фазы 91°. Для работы у нас есть диапазон фаз 360°, поэтому максимальная разница между фазами логической единицы и логического нуля составляет 180°. Но мы знаем, что переключение синусоиды на 180° – это то же самое, что ее инвертирование; таким образом, мы можем думать о BPSK как о простом инвертировании сигнала несущей в ответ на одно логическое состояние и оставление ее в исходном состоянии в ответ на другое логическое состояние.

Чтобы сделать следующий шаг, мы вспомним, что умножение синусоиды на отрицательную единицу – это то же самое, что ее инвертирование. Это приводит к возможности внедрения BPSK с использованием следующей базовой аппаратной конфигурации:

[pic 2]

        Рисунок 2.1 – подача цифрового сигнала на умножитель с несущей

[pic 3]

Рисунок 2.2 – Изменение фазы на 180 градусов сигнала

1. Особенности используемого вида модуляции

Достоинством данной модуляции являются:

•  высокая помехоустойчивость;
•  более эффективное использование мощности передатчика;
•  сравнительная простота получения модулированных сигналов.

Основным недостатком данной модуляции является большая ширина спектра модулированного сигнала.

•  в системах телефонного вещания (для передачи сигналов звукового сопровождения);
• сотовой телефонной связи.

1. Моделирование входного сигнала

На данном этапе курсового проектирования производится моделирование входного сигнала, заданного техническим заданием, с последующим анализом полученных в ходе этого процесса результатов.

[pic 4]

Рисунок 2.5 – Функционально-параметрическая модель для исследования сигнала класса D8E 

[pic 5]

Рисунок 2.6 – Осциллограмма и спектрограмма сигнала класса D8E при Fмин = 300 Гц, Fмакс = 1200 Гц 

[pic 6]

Рисунок 2.6.1 – Скачёк фазы на 180 градусов при PSK

[pic 7]

Рисунок 2.7 – Осциллограмма и спектрограмма  сигнала класса D8E на входе усилителя при Fmod= 3 MHz,  Fмин = 2.5 МГц, Fмакс = 3.5 МГц

[pic 8]

Рисунок 2.6.2 – Осциллограмма и спектрограмма сигнала класса D8E на входе смесителя при Fmod= 3 MHz,  Fмин = 2.5 МГц, Fмакс = 3.5 МГц

[pic 9]

[pic 10]

Рисунок 2.6.2 – Осциллограмма и спектрограмма сигнала класса D8E на выходе смесителя при Fmod= 3 MHz,  Fмин = 2.5 МГц, Fмакс = 3.5 МГц

[pic 11]

Рисунок 2.6.2 – Осциллограмма и спектрограмма сигнала класса D8E на входе апериодического усилителя при Fmod= 3 MHz,  Fмин = 2.5 МГц, Fмакс = 3.5 МГц

1. Моделирование и анализ ансамбля сигналов и помех на входе РПУ

Моделирование ансамбля сигналов и помех на входе РПУ  проводиться с целью достоверного первичного анализа помех и сигналов на входе РПУ. Такой анализ позволяет определиться на начальном этапе проектирования РПУ с такими вопросами, как: