Главное


Компьютерное моделирование

Передо мной была поставлена задача устранения цифровыми методами дефектов, возникающих в аналоговой части приемника, построенного по концепции SDR. Мною была написана программа в среде программирования Matlab, реализующая алгоритм слепого разделения источника с множественными инверсиями.

Тестирование программы осуществлялось с помощью платы, разработанной группой студентов лаборатории ДЭС ЯрГУ им П.Г. Демидова, осуществляющей аналоговое разделение сигнала на квадратуры при помощи переключения ключей (рис.4.3).

Рис. 4.3. Структурная схема аналоговой части приемника

Гетеродинирование и разделение сигнала на квадратуры осуществляется с помощью элементов CD4066, которые работают как переключатели (ключи) при частоте переключения, задаваемой сигналом гетеродина. В данной схеме, безусловно, наличествует эффект разбаланса квадратур вследствие производственных несовершенств и температурной нестабильности аналоговых элементов, используемых при изготовлении данной платы.

Сама плата представлена на рисунке 4.4

Рис. 4.4. Плата, осуществляющая разделение на квадратуры при помощи ключей

С помощью атрибута среды программирования Matlab S-функции, стало возможным интегрировать программный код и модель в Simulink. Этим я и воспользовался, сконструировав модель в среде Simulink, позволяющую оценить эффективность написанного кода (Рис. 4.5)

Рис. 4.5. Вид модели в среде программирования Simulink

Сгенерированный тестовый сигнал подавался на аналоговую часть приемника, там разделялся на квадратуры, после чего поступал на звуковую плату компьютера, проходил оцифровку, и проходил дальнейшую обработку в Matlab. Модель построена следующим образом: сигнал со звуковой карты разделялся на две ветки, одна с использованием алгоритма слепого разделения источника, другая - без.

Осциллограммы сигналов и сигнальные созвездия в контрольных точках представлены на рис. 4.6

Рис. 4.6. Осциллограммы и сигнальные созвездия

Поскольку результат работы алгоритма визуально оценить достаточно сложно (разве что сигнальное созвездие становиться кучнее), то я произвел следующий тест: между приемником и передатчиком разместил искусственный источник аддитивного белого гауссовского шума, и при изменении отношения сигнал/шум в канале наблюдал, какая из веток справляется лучше с приемом и получил следующие энергетические характеристики.

Рис. 4.7. Энергетические характеристики двух методов приема: с использованием алгоритма слепого разделения источника и без использования

По графику видно, что при приемлемых отношениях сигнал/шум в канале (от 4-5 дБ) алгоритм позволяет достичь той же вероятности ошибки при 0,5 дБ меньше, чем без его использования.

В данной главе были рассмотрены методы по устранению амплитудных и фазовых разбалансов, возникающих в схемах с аналоговым разделением на квадратуры. Также представлена моя работа, заключающаяся в написании программной части, устраняющей дефекты аналоговой обработки. Представлены результаты работы и подведены выводы.

Одной из важных составляющих внедрения изделия в жизнь является моделирование цифровых алгоритмов до перехода к трудоёмкому написанию кода для процессора, ПЛИС или другой вычислительной системы. Особенностью дискретной обработки является то, что оценка многих параметров отдельных систем чрезвычайно сложна и полный учёт всех особенностей дискретного времени существенно замедлил бы внедрение и реализацию цифровых устройств. Поэтому на практике проводится расчёт основополагающих для системы параметров, а подбор оптимальных значений проводится уже на уровне моделирования.

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Исследование эффективности и путей совершенствования алгоритмов регулирования мощности в системах сотовой связи различных стандартов
Влияние технологий мобильной̆ связи на нашу жизнь переоценить невозможно. Мобильная связь рассматривается в настоящее время как необходимость, а технологии мобильной̆ свя ...

Графен в электронике сегодня и завтра
Графен был экспериментально обнаружен в 2004 г. двумя английскими учеными российского происхождения - Андреем Геймом и Константином Новосёловым, за что они вскоре получили Нобелевскую п ...

Территориальное планирование сетей телерадиовещания с учетом ЭМС РЭС на основе геоинформационных технологий
На этапе проектирования телекоммуникационных сетей с появлением электронных карт и геоинформационных систем появилась возможность проведения более точных расчетов размещения радиоэлектр ...

www.techspirit.ru © 2019