Нарисуйте структурную схему цифровой системы мобильной связи .

Функциональная схема, приведенная на рис. 1.1, иллюстрирует распространение сигнала и этапы его обработки в типичной системе цифровой связи (ЦСС).

Рис. 1.1. Общая структурная схема цифровой связи.

Верхние блоки – форматирование, кодирование источника, шифрование, канальное кодирование, уплотнение, импульсная модуляция, полосовая модуляция, расширение спектра и множественный доступ — отражают преобразования сигнала на пути от источника к передатчику. Нижние блоки— преобразования сигнала на пути от приемника к получателю информации, и, по сути, они противоположны верхним блокам, блоки модуляции и демодуляции/детектирования вместе называются модемом. Термин "модем" часто объединяет несколько этапов обработки сигналов, показанных на рис. 1.1; в этом случае модем можно представлять как «мозг» системы. Передатчик и приемник можно рассматривать как "мускулы" системы. Для беспроводных приложений передатчик состоит из схемы повышения частоты в область радиочастот, усилителя мощности и антенны, а приемник – из антенны и малошумящего усилителя. Обратное понижение частоты производится на выходе приемника и/или демодулятора.

На рис. 1.1 исходная информация преобразуется в двоичные цифры (биты); после этого биты группируются в цифровые сообщения или символы сообщений. Каждый такой символ (m_i, где i = 1, …, M) можно рассматривать как элемент конечного алфавита, содержащего М элементов. Следовательно, для М = 2 символ сообщения m_i является бинарным (т.е. состоит из одного бита).

Рассмотрим ключевые блоки обработки сигналов, изображенные на рис. 1.1. Необходимыми для систем цифровой связи являются только этапы форматирования, модуляции, демодуляции/детектирования и синхронизации.

Форматирование преобразовывает исходную информацию в биты, обеспечивая, таким образом, совместимость информации и функций обработки сигналов с системой ЦСС. С этой точки рисунка и вплоть до блока импульсной модуляции информация остается в форме потока битов.

Модуляция — это процесс, посредством которого символы сообщений или канальные символы (если используется канальное кодирование) преобразуются в сигналы, совместимые с требованиями, налагаемыми каналом передачи данных. Канальное не помехоустойчивое кодирование используется в многоканальных системах, передающих сообщения от нескольких источников одновременно. В этом случае цель канального кодирования – придание сигналам различных каналов свойств, которые позволяют на приемной стороне выделить нужный канал из группового сигнала. Обычно канальное кодирование осуществляется с помощью канальных поднесущих, отличающихся частотой или формой колебаний. Подвергнувшиеся канальному кодированию сигналы разных источников поступают в блок уплотнения, где формируется групповой сигнал. Помехоустойчивое кодирование может осуществляться как при канальном кодировании, так и над групповым сигналом. Специфические вопросы многоканальной передачи будут рассмотрены отдельно; дальнейшее описание предполагает наличие одного источника (канала).

Импульсная модуляция — это еще один необходимый этап, поскольку каждый символ, который требуется передать, вначале нужно преобразовать из двоичного представления в видеосигнал (модулированный сигнал). Блок импульсно-кодовой модуляции обычно включает фильтрацию с целью достижения минимальной полосы передачи. При использовании импульсной модуляции для обработки двоичных символов результирующий двоичный сигнал называется ИКМ-сигналом (ИКМ – импульсно-кодовая модуляция, в англоязычной литературе – РСМ - pulse-code modulation). Существует несколько типов ИКМ-кодированных сигналов; в приложениях телефонной связи эти сигналы часто называются кодами канала. При применении импульсной модуляции к недвоичным символам результирующий сигнал именуется М-арным (М-ичным) импульсно-модулированным. Существует несколько типов подобных сигналов, основное внимание будем уделять амплитудно-импульсной модуляции АИМ(англ: pulse-amplitude modulation — РАМ).

После импульсной модуляции каждый символ сообщения или канальный символ принимает форму видеосигнала g_i(t), где i = 1, ..., М. В любой электронной реализации поток битов, предшествующий импульсной модуляции, представляется уровнями напряжений. Может возникнуть вопрос, почему существует отдельный блок для импульсной модуляции, когда фактически уровни напряжения для двоичных нулей и единиц уже можно рассматривать как идеальные прямоугольные импульсы, длительность каждого из которых равна времени передачи одного бита? Существует два важных отличия между подобными уровнями напряжения и видеосигналами, используемыми для модуляции. Во-первых, блок импульсной модуляции позволяет использовать бинарные и М-арные сигналы. Во-вторых, фильтрация, производимая в блоке импульсной модуляции, формирует импульсы, длительность которых больше времени передачи одного бита. Фильтрация позволяет использовать импульсы большей длительности; таким образом, импульсы расширяются на соседние временные интервалы передачи битов. Этот процесс иногда называется формированием импульсов; он используется для поддержания полосы передачи в пределах некоторой желаемой области спектра.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: