- •25 Января 2012 г., протокол № 6
- •Средства подвижной связи
- •Разработка территориальной модели и электрической схемы блока сети сухопутной подвижной службы
- •Цель курсового проектирования
- •Задачи курсового проектирования
- •Требования к знаниям и умениям
- •Пояснения к заданию
- •Предварительный расчет частотно-территориального планирования однородной сети подвижной связи
- •Обоснование и выбор эппр
- •Введение
- •Разработка территориальной модели сети сухопутной подвижной службы
- •Расчет территориальной модели однородной сети
- •Расчет интерференционных помех территориальной модели однородной сети
- •Расчет напряженности поля на границе зоны покрытия
- •Предварительное планирование емкости однородной сети подвижной связи
- •Моделирование радиопокрытия на электронной географической территории
- •Расчет и построение модели блока системы подвижной связи
- •Обоснование и выбор схемы электрической структурной обработки сигнала передачи
- •Обоснование выбора порождающих полиномов скредера и сверточного кодера
- •Разработка и обоснование схемы электрической функциональной скредера
- •Разработка и исследование модели скредера в среде программы Electronic Workbench 5.12
- •Разработка модели сверточного кодера
- •Заключение
- •4 Литература
Обоснование выбора порождающих полиномов скредера и сверточного кодера
На рисунке 15 скредер может состоять из генераторов ПСП и сумматоров по модулю два. Так как скредер использует логические сигналы на своем входе, то в качестве сумматора по модулю два можно использовать логическое устройство – исключающее ИЛИ.
Скредер может состоять из двух одинаковых генераторов ПСП приемника и передатчика. Для составления схем генераторов ПСП в задании дан порождающий полином g(x). Он представлен в десятичной системе исчисления. Поэтому необходимо десятичное число представить двоичным и записать для него полином
(76)
где
–
значения разрядов двоичного числа 0 или
1.
Так как задан
порождающий полином, то генератор ПСП
можно строить, как генератор М –
последовательности. Чтобы его построить
необходимо, убедиться, что полином
неприводимый и примитивный (порождающий)
относительно полинома
.
Полином неприводимый, если его нельзя
разложить в виде произведения многочленов
меньших степеней.
Докажем, что полином
порождающий. Для этого разделим
на
и получим проверочный полином
(77)
Если
получается без остатка, то полином
порождающий, а
проверочный. Если нет, надо обратиться
к стандартам. Потому что, даже если
полином не порождающий, стандартом он
может быть рекомендован как порождающий,
например [15]. Необходимо привести это
доказательство для заданного варианта.
Например, задано
10=11.
Решение.
Запишем десятичное
число 11 в двоичной системе
2=1011,
а затем полиномом
.
Затем определяем общее количество разрядов кода по формуле
,
(78)
где r – старшая степень порождающего полинома.
Тогда х7-1 делим на полином в полиномиальной двоичной форме. Знак минус можно поменять на плюс, так как это двоичная система.
0
Так как частное
от деления целое число равное проверочному
полиному
,
т. е. разделили без остатка, то полином
– порождающий. Поэтому можно строить
схему электрическую функциональную
цифрового автомата генератора М –
последовательности.
Разработка и обоснование схемы электрической функциональной скредера
Так как цифровой автомат М – последовательности имеет порождающий полином , то согласно ему и можно построить схему электрическую функциональную генератора ПСП.
(79)
Схему можно строить
на основе логических элементов или
других электронно-электрических
устройств или приборов, поэтому она
может содержать ячейки памяти размещенные
последовательно
и т.д. В качестве их можно использовать,
например, триггеры, регистры. Эти триггеры
могут образовывать регистр сдвига на
r
разрядов. Коэффициенты gn
реализуем, как скалярное число, на
которое можно умножить значения сигналов
хранящееся в памяти ячеек
и
т.д. Так как система бинарная, можно
применить и другую, то может принимать
нулевое значение, тогда в схеме будет
отсутствовать цепь электрического
соединения этого коэффициента. Если
gn=1,
то цепь
электрического соединения будет
присутствовать в схеме скремблера.
Возможно, построить цифровой автомат
М – последовательности по двум схемам
рисунков 16 и 17 при обязательном присутствии
цепи обратной связи, так как это генератор.
Рисунок 16– Схема электрическая функциональная параллельного использования сумматоров по модулю 2
Рисунок 17 – Схема электрическая функциональная последовательного использования сумматоров по модулю 2
На основе изложенных сведений можно построить схему электрическую функциональную цифрового автомата М – последовательности. Для нормального функционирования генератора М – последовательности, необходимо в одну из ячеек памяти, записать единичное значение. Номер ячейки памяти указан в задании на КП.
Затем необходимо
с помощью знания принципа работы
логических компонентов пояснить принцип
работы генератора. Проанализируем
работу генератора М – последовательности
на основе примера для порождающего
полинома
.
Будем использовать для построения схемы
параллельный вариант рисунка 16. Тогда
схему электрическую функциональную
рисунка 16 надо изменить согласно g(x).
Цепи, где расположены g0,
g1
и g3
закоротить, а цепи где расположены g2,
удалить. Так как задано, что в первоначальный
момент времени необходимо поместить
в память ячейки памяти 2, то включаем
ключ S
в состав схемы. Он будет подключать
источник сигнала
на один такт, и этот сигнал запишется в
память ячейки 2. Если затем отключить
S,
то генератор М – последовательности
будет формировать псевдослучайную
последовательность 0100111 периодически
на выходе ячейки 3. В схеме вместо
нескольких сумматоров по модулю 2 можно
применить один с большим количеством
входов и одним выходом рисунок 18.
Рисунок 18 – Схема электрическая функциональная скредера
Проанализируем работу с помощью таблицы истинности. Пусть до подачи тактовых импульсов в ячейках памяти было записано число 010. С поступлением 1-го тактового импульса в третью ячейку 3 запишется – 1, а во вторую – 0, а в первую – 0, так как сумма по модулю два сигналов ячейки 1 и 3 равна 0. Применяя такую же методику для остальных состояний можно получить таблицу истинности (таблица 11) генератора ПСП. А скремблирование и дескремблирование осуществляется суммированием по модулю 2 сигнала генератора ПСП и источника сигнала.
Таблица 11 – Состояние ячеек памяти
Номер тактового импульса |
Состояние ячеек памяти |
||
1 |
2 |
3 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
3 |
1 |
0 |
0 |
4 |
1 |
1 |
0 |
5 |
1 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
7 |
1 |
0 |
1 |
Если подключать выход генератора М – последовательности к выходам ячеек 1, 2 или 3, то тем самым можно формировать М – последовательности со сдвигами.
Полученные последовательности могут обладать свойствами, которые приведем ниже. Длительность М – последовательности можно рассчитать по формуле
,
(80)
где
а
–
длительность одного импульса (чипа).
Число М – последовательностей, которое может формировать генератор, может определяться по формуле
,
(81)
где
–
функция Эйлера (число чисел в ряду
1,2,…N-1
взаимно простых с числом N,
если N
простое число, то
,
а К0
– число разрядов в сдвигающем регистре)
Для приведенного примера
И для сложных последовательностей
(82)
Ширина спектра ШПС формируемого генератором ПСП может быть рассчитана по формуле
Гц
(83)
База сигнала ПСП, которая формируется генератором М-последовательности, может определяться по формуле
(84)
где Т– период ПСП, – длительность чипа.
Сдвинутые ПСП
можно получить, подключая гнездо Uвых
на выход каждой из трех ячеек памяти.
Можно получить три или меньше сдвинутых
по времени ПСП. Чиповая скорость таких
последовательностей
.
Так же необходимо показать, что сдвинутые на один разряд ПСП обладают свойствами ортогональности или есть шум неортогональности [2, c.303–314].
Чтобы достроить схему электрическую функциональную скредера необходимо к схеме генератора ПСП добавить источник информационного сигнала и два сумматора по модулю два (рисунок 18). Один необходим для скремблирования, а второй для дескремблирования. При построении необходимо учесть, что длительность чипа и длительность одного разряда информационного сигнала должны быть одинаковы.
