Материал: Методические указания к выполнению цикла лабораторных работ по дисциплине Технологии беспроводного доступа в телекоммуникационных системах. Жилин В.В
Рис. 2.4 - Сигнальные созвездия 16-КАМ и 16-ФМ Расстояние d между соседними точками сигнального
созвездия в системе КАМ с L уровнями модуляции определяется выражением: 
Аналогично при ФМ: 
, где М – число фаз. Так, например, при М=16 (L=4) dкам=0,471 и dфм=0,390.
Отметим, что с увеличением порядка модуляции возрастает скорость передачи информации, то есть сигнал может нести больше бит информации на символ. Увеличение скорости передачи данных при увеличении порядка модуляции происходит в ущерб помехоустойчивости. Схемы модуляции более высокого порядка значительно меньше устойчивы к шумам и помехам. Учитывая это, многие системы радиосвязи используют динамические методы адаптивной модуляции, заключающиеся в том, что анализируются канальные условия и выбирается схема модуляции с самой высокой скоростью передачи для данного состояния канала. Воздействие помех приводит к возникновению неконтролируемых изменений амплитуды и фазы сигнала. При увеличении числа точек созвездия расстояние между ними уменьшается и, следовательно, возрастает вероятность ошибок при распознавании символа. Предельный уровень допустимых амплитудных и фазовых искажений КАМ сигнала представляет собой круг диаметром d.
9
3.Лабораторная работа № 1. Формирование комплексного сигнала
Цель работы: сформировать комплексный сигнал в
среде имитационного моделирования Simulink MATLAB (ознакомительная работа).
3.1Лабораторное исследование
Создайте новую модель (File – New – Model), используйте свою фамилию для указания имени модели. Необходимые элементы модели перетаскиваются из библиотеки в проект.
В процессе выполнения заданий необходимо использовать блоки из общего пакета (Simulink),
Communications System Toolbox и DSP System Toolbox. Для поиска блоков необходимо использовать встроенный поиск
(Enter search term). Основы работы в MATLAB Simulink при необходимости можно освежить - приведены в отдельном файле на сетевом диске.
Создайте новый проект и поместите на лист следующие блоки: Gaussian Noise Generator, Digital Filter Design, Spectrum Scope (рис. 3.1).
Рис. 3.1 – Моделирование цифрового фильтра Установите частоту дискретизации генератора шума
10
100 кГц - в настройках Sample time значение 1/100000 (рис. 3.1).
Установите настройки блока цифровой фильтрации сигнала в соответствии с рисунком 3.2.
Рис. 3.2 – Настройки блока цифровой фильтрации сигнала Для примера выбран режекторный (Band stop) фильтр с
конечной импульсной характеристикой (FIR) 80-го порядка (Specify order), нормализованными частотами 0,3; 0,4; 0,6; 0,7. По нажатию кнопки Design Filter производится расчет фильтра.
На рисунке 3.3 показаны настройки блока анализатора спектра.
11
Рис. 3.3 – Настройки блока анализатора спектра Запустите моделирование (Simulation, Start),
автоматически откроется окно анализатора спектра. Нажмите правой кнопкой мыши в окне анализатора спектра, выберите пункт Autoscale. На экране должен отобразиться отфильтрованный спектр сигнала генератора белого шума (рис. 3.4). Как видно на рисунке, спектр повторяет амплитудно-частотную характеристику фильтра.
12
Рис. 3.4 – Отфильтрованный спектр генератора белого шума Дополните модель согласно рисунку 3.5. Для визуального выделения блоков присутствует возможность изменения их цвета, для этого нужно нажать правой кнопкой
мыши по блоку и выбрать цвет (Back ground Color).
Процесс формирования комплексного сигнала заключается в генерировании двух гармонических колебаний одной частоты со сдвигом фазы на 90º. Для этого используются блоки Sine Wave, настроенные соответствующим образом (рис. 3.6).
При помощи блока Real-Imag to Complex из двух составляющих формируется комплексный сигнал. Блок Product выполняет перемножение сигналов, что в данном случае приводит к квадратурному переносу спектра. На рисунке 3.7 показаны осциллограммы сигналов модели, на рисунке 3.8 изображен смещенный спектр сигнала.
13