Лабы 3 вариант / 2_3
.docxМинобрнауки России
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет
«Московский институт электронной техники»
Лабораторная работа №2 по дисциплине
«Синхронизация в высокоскоростных сетях передачи данных»
«Исследование влияния ошибок синхронизации на работу цифровой системы связи»
Вариант 3
Цель работы: Исследование параметров системы связи при отсутствии тактовой синхронизации и синхронизации по несущей частоте.
Вариант |
Тип модуляции |
Фазовый сдвиг, град |
Фазовая дисперсия, рад. |
f_C,кГц |
Фазовая ошибка I/Q каналов, град. |
Ebit/N0 в канале, дБ |
3 |
8PSK |
5 |
0.05 |
0.5 |
5 |
7 |
Таблица 1 – Данные по варианту
Для выполнения данной лабораторной работы была собрана схема цифровой системы связи. Затем в схему был добавлен шум и измерена вероятность битовой ошибки в условиях шума с заданным по варианту отношением сигнал/шум.
Рисунок 1 – Цифровая система связи с добавленным блоком генерации шума
Убедившись в корректной работе схемы, измерили значение вероятности битовой ошибки при заданном отношении сигнал/шум в канале. Для этого параметрически изменялась величина EbNodB блока AWGN Channel. вероятность битовой ошибки для 8-PSK составила ≈ 10−3 в контрольной точке 𝐸𝑏/𝑁0 = 7 дБ.
Рисунок 2 – Сигнальное созвездие при добавлении АБГШ
Далее по очереди в схему были добавлены блоки, вносящие частотные и фазовые искажения. В канал связи внесена рассинхронизация по фазе несущего колебания в соответствии с вариантом с помощью блока Phase/Frequency Offset и определено ухудшение вероятности битовой ошибки при постоянном отношении сигнал/шум в канале. Добавим в схему из рисунка 1 блок Phase/Frequency Offset и внесем в канал связи рассинхронизацию по фазе несущего колебания в 5 градусов.
Рисунок 3 – Созвездие с фазовой ошибкой
Сигнальное созвездие не сильно отличается от сигнального созвездия без сдвига по фазе.
Теперь внесём рассогласование по частоте несущего колебания равное 10^-5 Гц. В блоке вычисления ошибок, вероятность битовой ошибки снова осталась прежней.
Рисунок 4 – Созвездие с частотной ошибкой
Добавим в сигнал фазовую дисперсию со средним значением 0 и дисперсией 0,05 рад.
Рисунок 5 – Фазовая дисперсия
Вероятность битовой ошибки увеличилась в 6 раз. Также это можно заметить на сигнальном созвездии.
В канал введено рассогласование квадратурных каналов по заданию.
Рисунок 6 – Созвездие с рассогласованием квадратурных каналов
Вероятность ошибки не изменилась, что означает, что рассогласование квадратурных каналов почти не влияет на приём сигнала.
Вывод:
В данной работе было исследовано влияние белого шума (AWGN), частотного и фазового сдвига, частотной дисперсии и рассогласования каналов на вероятность ошибки в канале. Фазовые искажения (фазовая рассинхронизация) даже в небольших значениях приводит к ухудшению уровня сигнал/шум. В остальных случаях, АБГШ увеличивает вероятность битовой ошибки более значительно, чем рассогласования, добавленные в систему с использованием значений параметров, заданных по варианту.
2023