метода РАЗРАБОТКА ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ МОДЕЛИ 2013

ния в раз превышает плотность в остальных зонах обслуживания, в этом случае можно применить секторную соту.

7 Для размещения BS надо: нажать левой клавишей манипулятора мышь функцию “Режим редактирования” и переместить появившуюся стрелку в тот населенный пункт электронной географической карты, который указан в таблице 1. Затем выбрать “Новое место” и установить параметры BS1: имя, число секторов. Записать в таблицу 10 широту и долготу. Затем нажать 1 и установить параметры антенне, приемопередатчику и фидерам на передачу и прием. Проделать это для всех секторов.

8 Произвести визуализацию, электронный расчет радиопокрытия BS. Для этого нажать слова в следующей последовательности “Выполнить”, “Расчет радиопокрытия”, “Модель Хата” и далее нажать в раскрывшейся таблице: “Расстояние” – R, км; “Тип застройки”– устанавливается в зависимости от места, где размещена BS (надо смотреть по карте), затем выбрать “Место” т.е. базовую станцию (BS) радиопокрытие которой необходимо наблюдать и нажать ОК. Затем согласиться с тем, что предыдущий расчет будет заменен. А затем наблюдать радиопокрытие моделируемой BS. Радиопокрытие должно содержать ослабления сигналов не более – 95дБм, т.е. окружности, от желтого до синего цветов. Для получения необходимого радиопокрытия надо изменять параметры приемопередатчиков и антенн (мощности, и т.д.), а расстояние R использовать то, которое определено заданием на КП.

Примечание: Если имеющееся оборудование (антенны, приемопередатчики) не соответствуют по параметрам, то необходимо это оборудование разработать (создать) с помощью методики файлов Word “Руководство пользователя” и “Дополнение к руководству”. Если это не возможно, то можно применить другую программу для геотерриториального планирования радио покрытия.

9 Получить изображение трассы в пределах от BS1 до R в направлении BS2. Для этого необходимо нажать функциональное изображение “Выбор линии” с помощью левой клавиши манипулятора мышь. Затем нажать на месторасположении BS1, от которой необходимо наблюдать трассу, и, удерживая левую клавишу манипулятора мышь, переместить на расстояние R в направлении соседней BS2. Отпустить левую клавишу и наблюдать трассу на экране монитора. Записать данные в таблицу 10.

51

10 Получить результат электронного расчета прямой радио видимости для BS1. Для этого проделать п.8 для расчета радио видимости. Записать данные в таблицу 10.

11 Проделать ранее указанные пункты 1–10 для всех J BS так, чтобы как можно точнее реализовать построенное ранее радиопокрытие рисунка 7. Полученные сведения свести в таблицу 10. Распечатать

один лист А3 с цветными картой радиопокрытия J BS и рисунком профиля трассы в пределах от BS1 до R в направлении BS2 и представить этот лист в пояснительной записке графической части КП.

Результат расчета радио покрытия с помощью программы RPS тремя базовыми станциями BS1, BS2 и BS3 с помощью модели Хата показан на рисунке 13. Где видно, что самое худшее радиопокрытие соответствует минус 95 дБм (см. карту). Это показано окружностью синего цвета. А у базовой станции BS3 худшее радиопокрытие составляет минус 90 дБм. Это показано окружностью красного цвета.

Рисунок 13 – Географическое представление радио покрытия тремя BS

52

Также, можно показать графическое представление профиля трассы в пределах от BS1 до R=4,4 км в направлении BS2, которая представлена на рисунке 14.

Рисунок 14 – Графическое представление трассы в пределах от BS1 до R=4,4 км в направлении BS2

Результаты визуализации и расчета необходимо обобщить в таблице 10. Если в ней некоторые параметры будут повторяться, то их не нужно писать многократно, а необходимо объединить.

Таблица 10 − Параметры размещения семи BS

NBS		1	2	3	4	5	6	7
Координаты BS	Широ-
	та
	Долго-
	та
Мощность передатчи-
ка, Вт
Чувствительность
приемника, мкВ
Тип антенны и высота
мачты, м
Ослабление на рас-
стоянии R, дБ
Уровень принимаемо-
го сигнала, дБм
Просвет на расстоя-

53

нии R/2, м

Результаты электронного расчета и построения необходимо сравнить с результатами ранее приведенных расчетов и построений в п.1.1

– 1.6, например, с рисунком 7. Сделать выводы об изменениях и соответствии требованиям задания на КП. Представить в графической части курсового проекта:

– лист формата А3 с изображениями цветной карты радио покрытия, формируемого J базовыми станциями и профиля трассы в пределах от BS1 до R в направлении BS2.

2 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ БЛОКА СИСТЕМЫ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ

2.1 Обоснование и выбор схемы электрической структурной обработки сигнала передачи

В этом подразделе необходимо разработать схему электрическую структурную обработки сигнала передачи согласно варианту задания на КП, таблица 1. Необходимо в правильной последовательности привести включение преобразователей сообщение-сигнал, кодеров и модуляторов, учитывая стандарт системы связи, метод множественного доступа и расширения спектра, а также новые направления в построении трактов связи. Применив такие типы блоков, которые соответствуют заданному стандарту и позволяют передавать речевой сигнал и сигнал данных, например, с учетом сведений [2, c. 69–75]. В описании принципа работы необходимо выделить назначение и принцип работы проектируемого, заданного блока. Оформление разработки необходимо привести согласно стандарту предприятия УО ВГКС. Пример выполнения этой части задания приведем ниже.

Например, в системах подвижной радиосвязи стандарта CDMA может использоваться передача цифровых сигналов. Для их передачи по каналу радиосвязи можно осуществлять кодирование сигналов, так как цифровые (дискретные) сигналы передавать по каналу не рационально, так как они имеют широкую полосу частот и их вероятностные характеристики не согласуются с характеристиками линий радио-

54

связи. Для передачи их по каналу можно осуществлять эффективное, помехоустойчивое кодирование, перемежение и скремблирование. После проведения этих операций последним процессом, перед модуляцией, чаще всего является процесс скремблирования. Он необходим для того, чтобы случайное поведение цифрового сигнала не привело к появлению длинных серий нулей и единиц. Сигналу для передачи можно придать квазипериодическую структуру. Для этого напряжения входного цифрового сигнала суммируется по модулю два с сигналом генератора (ПСП). Примерная обобщенная электрическая структурная схема обработки сигнала передачи представлена на рисунке 15 при воздействии речевого сигнала и сигнала данных. Проектируемый ва-

риант схемы должен содержать типы и виды кодеров, модулят о- ров и расширения спектра, которые должны соответствовать заданному стандарту.

Рисунок 15 – Схема электрическая структурная обработки сигнала передачи

Затем необходимо привести техническое описание обработки сигналов по составленной схеме. При описании обработки необходимо пояснить назначение и принцип работы каждого блока рисунка 15 с учетом задания на КП.

Например, на рисунке 15 изменения звукового давления или текстового сообщения преобразуются микрофоном МIС или клавиатурой персонального компьютера ПК в электрический аналоговый сигнал и сигнал данных, которые в кодерах источников преобразуются в цифровые сигналы с уменьшением избыточности. Затем напряжения этих сигналов кодируются в канальных (помехоустойчивых) кодерах с упреждающим кодированием. Затем осуществляется перемежение, и

55

затем сигналы прикладываются к преобразователю кода, где бинарный сигнал преобразуется в биполярный. И так далее, указывая особенности блоков заданного стандарта и решая вопрос о необходимости наличия двух параллельных каналов, обработки сигналов речи и сигналов данных, непропуская ни одной аббревиатуры рисунка 15 без пояснения.

Затем напряжение сигнала прикладывается к скремблеру, в состав которого входит генератор ПСП. Псевдослучайные последовательности используются в широкополосных системах. А система заданного КП стандарта, например CDMA, может работать в широкополосном режиме. ПСП используется в них для осуществления скремблирования и дескремблирования. Эти процессы могут использоваться для того, чтобы повысить скрытность, усложнить перехват радиопередачи и сделать её устойчивой к преднамеренному глушению. Псевдослучайные (псевдошумовые) последовательности – это полностью детерминированные периодические цифровые последовательности с настолько длинным периодом по сравнению с временем передачи одного элемента последовательности, что внешнему наблюдателю они кажутся случайными. Эти последовательности должны быть повторены в приемнике.

Чтобы различить сигналы разных абонентов, каждый из них должен использовать отличный от других код или ПСП, которые позволяют выделить сигнал конкретного абонента из смеси всех приходящих в приемник сигналов. Поэтому все используемые коды должны обладать нулевыми функциями взаимной корреляции. Для этого сигналы всех абонентов могут иметь одну и ту же псевдослучайную периодическую последовательность, имеющую однозначно идентифицируемый для каждого сигнала пользователя временной сдвиг или необходимо использовать разные взаимно некоррелирующие последовательности.

Скремблер предназначен для исключения длинных серий нулей и единиц, которые появляются в результате обработки цифровых сигналов. При скремблировании осуществляется суммирование по модулю 2 кодированного сигнала и колебания с генератора ПСП. Поэтому сигнал передачи должен обрабатываться согласно рисунку 15. И согласно заданию эти процессы осуществляются в скремблере передатчика и дескремблере приемника. Эти процессы могут проводиться в

56

одной микросхеме, поэтому блок скремблера-дескремблера можно назвать скредером.

Для обеспечения необходимого радиопокрытия в состав тракта необходимо включить усилитель мощности. От этого блока зависит экономия энергии источника питания. Поэтому этот блок необходимо проектировать с высоким коэффициентом полезного действия в заданном диапазоне частот и регулировкой уровня мощности.

Для повышения спектральной эффективности и улучшения параметров системы связи можно применить новые технологии, на основе которых может быть разработано 2, 3, 4 и т. д. параллельных передающих трактов рисунка 15 с применением других видов и типов обработки, например, технологии MIMO [16].

Тракты передачи систем OFDMA строятся таким образом, что образованный после помехоустойчивого кодирования цифровой поток демультиплексируется в N параллельных цифровых потока, а затем объединяется в один с помощью быстрого дискретного преобразова-

ния Фурье (FFT) [3, c 146–150] и [2, c 63–68].

Схема электрическая структурная или функциональная обработки сигнала передачи должна быть составлена согласно заданию на КП и должна включать блоки, которые характеризуют систему радиосвязи заданного стандарта, а более подробно описать блок который Вам необходимо проектировать по заданию на КП.

2.2 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

57

g x g	0	x0 g	1	x1 g	2	x 2	...g	n	x r	(76)

где g0 ...gn – 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 g x неприводимый и примитивный (порождающий) относительно полинома xn0 1 . Полином не-

	приводимый, если его нельзя разложить в виде произведения много-
	членов меньших степеней.
	Докажем, что полином g x порождающий. Для этого разделим
	xno 1 на g x и получим проверочный полином
	h x	xno 1		(77)
		g x
	Если h x получается без остатка, то полином			g x порождаю-

щий, а h x 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 g x 10=11. Решение.

Запишем десятичное число 11 в двоичной системе g x 2=1011, а

затем полиномом g x x3	x 1.
Затем определяем общее количество разрядов кода по формуле
n 2r 1,	(78)
o

где r – старшая степень порождающего полинома. no 23 1 7

58

g x

Тогда х7-1 делим на полином g x в полиномиальной двоичной форме. Знак минус можно поменять на плюс, так как это двоичная система.

x7 1					x	3 x 1
x7 x5 x4					x	4 x2 x 1
x5		x4	1
x5		x3	x2
x4		x3	x2 1
x4		x2 x
x3		x 1
x3		x 1
			0

Так как частное от деления целое число равное проверочному полиному h(x) x4 x2 x 1, т. е. разделили без остатка, то полином

– порождающий. Поэтому можно строить схему электрическую функциональную цифрового автомата генератора М – последовательности.

2.3 Разработка и обоснование схемы электрической функциональной скредера

Так как цифровой автомат М – последовательности имеет порождающий полином g x , то согласно ему и можно построить схему электрическую функциональную генератора ПСП.

g x g0 x0 g1 x1 g 2 x 2

...g n x r

(79)

Схему можно строить на основе логических элементов или других электронно-электрических устройств или приборов, поэтому она может содержать ячейки памяти размещенные последовательно

59

х0 , х1, x2 и т.д. В качестве их можно использовать, например, тригге-

ры, 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

х0 , х1, x2 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 – последователь-

60