12.3. Системы расширения спектра методом прямой последовательности

Лекции по Теоретическим основам цифровой связи   

12. Методы расширенного спектра

12.3. Системы расширения спектра методом прямой последовательности

На блок-схеме, приведенной на рис. 12.9, а, изображен модулятор схемы прямой последовательности (direct-sequence — DS). "Прямая последовательность" — это модуляция несущей информационным сигналом x(t) с последующей модуляцией высокоскоростным (широкополосным) расширяющим сигналом g(t). Рассмотрим модулированную данными несущую с постоянной огибающей, которая имеет мощность Р, угловую частоту mo, информационную модуляцию фазы x(t).

(12.7)

После модуляции расширяющим сигналом g(r) с постоянной огибающей переданный сигнал можно представить в следующем виде:

(12.8)

причем фаза несущей теперь состоит из двух компонентов: x(t), который соответствует данным, и g(t), возникший из-за применения расширяющего сигнала.

Рис. 12.9. Система расширения спектра методом прямой последовательности: а) передатчик BPSK ; б) упрощенный передатчик BPSK; в) приемник BPSK

В главе 4 было показано, что двоичная фазовая манипуляция (binary phase shift keying — BPSK) с подавлением несущей приводит к мгновенным изменениям фазы несущей на радиан согласно передаваемой информации. Формулу (12.7) также можно записать как произведение несущей и x(t), потока антиподных импульсов со значениями импульсов +1 либо -1.

(12.9)

Если модуляция расширяющей последовательности — это также BPSK, a g(t) — антиподный поток импульсов со значениями импульсов +1 либо -1, уравнение (12.8) может быть представлено в следующем виде.

(12.10)

Модулятор, построенный согласно формуле (12.10), изображен на рис. 12.9, б. Вначале производится перемножение потока импульсных данных и расширяющего сигнала, после чего несущая модулируется полученным сигналом x(t). Если присвоение значений импульсов бинарным значениям выполняется следующим образом

то исходный этап модуляции DS/BPSK может выполняться путем суммирования по модулю 2 двоичной информационной последовательности и двоичной расширяющей последовательности.

Демодуляция сигнала DS/BPSK производится с помощью вычисления корреляции или повторной модуляции принятого сигнала синхронизированной копией расширяющего сигнала (рис. 12.9, в), где оценка приемником задержки распространения Td между передатчиком и приемником. При отсутствии шумов и интерференции выходной сигнал коррелятора может быть записан следующим образом:

(12.11)

где постоянная А — коэффициент усиления системы, — случайное значение фазового угла из диапазона (0,2). Поскольку g(t)=±1, произведение g(t-Td)g(t-) будет равно единице, если =Td, т.е. если кодовый сигнал в приемнике точно синхронизирован с кодовым сигналом в передатчике. При такой синхронизации выход принимающего коррелятора — это суженный сигнал, модулированный данными (за исключением случайной фазы и времени Td). После этого для восстановления исходных данных используется обычный демодулятор.









© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.
E-mail: formyneeds@yandex.ru