Моделирование многоканальных систем связи с частотным разделением каналов

Цель работы: изучение принципов построения и характеристик многоканальных систем с частотным разделением каналов. Лабораторная работа выполняется на персональном компьютере, на цифровой модели системы с ЧРК. Модель строится в среде программирования MATLAB и состоит из передающей части, канала и приёмной части системы.

Задание: сигналы в канале должны иметь вид АМ колебаний с ОБП. Форма сигналов из задания варианта 11 предоставлена на рис.1:

Рис. 1 Форма сигналов для передачи

Длительность и амплитуда импульсов также определены по варианту задания и равны 2.5 мкс и 1.5 В соответственно.

Ход работы:

Частоты несущих Sin Wave 1 … 3 были выбраны с целью обеспечения плотного высокочастотного заполнения первичных сигналов. Таким образом, эмпирически были подобраны их значения f1 = 15 МГц, f2 = 17 МГц, f3 = 19 МГц. Такие разносы частот были обусловлены необходимостью взять более широкие спектры колебаний, чем теоретически рассчитанные, т.к. длительность первичных сигналов имеет очень малые значения, а крутизна фронтов сигналов очень высока. Таким образом, для сохранения правдоподобности форм сигналов, ширина их спектра была принята равной 1.2 МГц, что в три раза больше теоретических 400 кГц. Защитные интервалы между краем спектра боковой полосы и следующей несущей были взяты с? f=800 кГц.

Вид сигналов на выходе генераторов и амплитудных модуляторов показан на рисунке 3. Далее АМ колебания поступают на фильтры нижних частот. Все фильтры построены по модели Баттерворта и имеют четвёртый порядок, их полосы пропускания выбраны согласно установленным значениям ширины спектра левой боковой полосы первичных сигналов. В итоге, вид сигналов на выходе первой череды полосовых фильтров, в канале передаче и на выходе фильтров со стороны приёмника показан на рисунке 4.

Рис. 3 Вид сигналов на выходе полосовых фильтров и в канале связи

Спектр сигнала в канале передачи имеет следующий вид (рис.5):

многоканальный сигнал фильтр частотный.

Рис. 4 Спектр суммированного сигнала в канале связи

Пропущенные через фильтр нижних частот (полоса от 0 до 4 МГц) сигналы являются продетектированными колебаниями, и их вид показан на рисунке 6:

Рис. 5 Сигналы на выходе МСП

Вывод: в ходе лабораторной работы была построена модель системы с частотным разделением каналов. Было наконец приобретено практическое понимание применения разделения каналов связи вместе с пониманием сложности этого занятия.

Построить систему, полностью отвечающую требованиям теоретических расчётов, не удалось — полная ширина спектра, занимаемая МСП, оказалось примерно равна? f = 5.2 МГц, что является непозволительной роскошью для занятия радиоэфира передачей треугольников. Но такие системы могут быть применимы в области речевой связи, т.к. речевой спектр вместе с защитным интервалом можно разместить в полосе около 4 кГц.

Вид сигналов на выходе показывает, что при «знании» приёмной стороной предполагаемого вида принимаемых сигналов, такая система способна работать и корректно определять принимаемый импульс, хотя передавать информацию о параметрах этих геометрических фигур будет гораздо легче в аналитическом виде (к примеру, СМС-сообщением).