Материал: 636_Nosov_V.I._Seti_radiodostupa_CH.1_

компоненты имеют среднюю наработку на отказ равную приблизительно 12 годам. Telecell–H поддерживает приоритетные вызовы, обеспечивающие доступ к ТфОП даже тогда, когда все каналы БС заняты. Для обслуживания такого вызова система освобождает один из каналов.

При выборе системы WLL необходимо учитывать ряд различных факторов, включая наличие сертификата Минсвязи РФ или Государственного комитета РФ по связи и информатизации, доступность рабочих частот, плотность потенциальных абонентов, возможности подключения к ТфОП, диапазон температур окружающей среды, стоимость развертывания и эксплуатации и многое другое.

41

2. ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В ОБОРУДОВАНИИ БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА

Цифровая обработка сигналов – важный элемент в аппаратурной реализации принципов, беспроводного доступа. Именно цифровая обработка обеспечила возможность совершенствования методов множественного доступа, повышения емкости системы, улучшения качества связи. Только в цифровой форме оказывается возможным применение экономичного (с устранением избыточности) кодирования речи, эффективного канального кодирования с высокой степенью защиты от ошибок, совершенных методов борьбы с многолучевым распространением [8, 16, 17, 18, 20].

При рассмотрении цифровой обработки сигналов будем опираться на блоксхему рис. 1.5 (глава 1), отражающую все основные этапы обработки и их последовательность. В соответствии с этой схемой мы рассмотрим:

-аналого-цифровое преобразование сигналов;

-кодирование речи.

Каждому из этапов обработки в передающем тракте соответствует этап обработки в приемном тракте, так что в идеализированной ситуации (при отсутствии шумов, помех и искажений при обработке и распространении сигналов) форма сигнала в соответствующих точках передающего и приемного трактов, например, на выходе кодера речи и на входе декодера речи, на выходе АЦП и на входе ЦАП, тождественно одинакова. Реально этой тождественности не получается, но обработка сигналов должна быть построена таким образом, чтобы искажения не превышали допустимых пределов.

2.1 Аналогово-цифровой преобразователь

Первым шагом в преобразовании аналогового сигнала uk(t) в цифровой (рис. 2. 1) является формирование последовательности дискретных моментов времени r(t), в которые осуществляется дискретизация сигнала. Если дискретные отсчеты формируются достаточно часто, то исходный сигнал может быть полностью восстановлен из последовательности дискретных отсчетов путем применения фильтра нижних частот для интерполяции или формирования сглаженного по величинам дискретных отсчетов сигнала. Эти основные понятия иллюстрирует рисунок 2.2.

Классические результаты в системах с дискретизацией были получены В.А. Котельниковым (1931 г.) и Г. Найквистом (1933 г.), которые определили минимальное значение частоты дискретизации, необходимое для извлечения всей информации из непрерывного, меняющегося во времени сигнала.

Согласно теореме Котельникова - Найквиста частота дискретизации FД непрерывного, ограниченного по спектру сигнала, с верхней частотой FВ много больше FН, должна быть

Рисунок 2. 1 Последовательность преобразования аналогового сигнала в цифровой

При АИМ (рис. 2.2) в соответствии со значениями непрерывного сообщения uk(t), изменяется амплитуда импульсов r(t) на выходе модулятора. Последовательность немодулированных импульсов r(t) длительностью и и периодом повторения ТД может быть записана

Сигнал на выходе модулятора может быть определен как произведение двух входных сигналов

Если известен спектр непрерывного сообщения Su( ) и из (2.2) определен спектр импульсной последовательности Sr( ), то из (2.3) можно определить спектр АИМ сигнала

При = 0 из (2.4) следует

43

Рисунок 2.2 – Структурная схема и формы сигналов при АИМ

Таким образом, спектр АИМ сигнала можно получить, если учесть, что непрерывная последовательность импульсов r(t) имеет частотный спектр, состоящий из дискретных гармоник частоты дискретизации (рис. 2.3, б). В результате модуляции создаются спектр исходного аналогового сигнала и две боковые полосы около каждой дискретной частоты в спектре импульсной последовательности (рис. 2.3, в).

Исходный сигнал восстанавливается с помощью фильтра нижних частот, рассчитанного на подавление всех частот кроме частот исходного сигнала. Как показано на рис. 2.3, восстанавливающий фильтр нижних частот должен иметь

Если же входной непрерывный сигнал дискретизируется с частотой д 2 в, то он не может быть восстановлен без искажений. Как показано на рис. 2.3 г, искажения в выходном сигнале возникают вследствие того, что нижняя

44

боковая полоса частоты дискретизации попадает в исходный спектр и не может быть выделена из него путем фильтрации.

Рисунок 2.3 – Спектры сигналов при АИМ

Полученный аналоговый АИМ сигнал uАИМ(iTд) (рис. 2.2) перед преобразованием в цифровой сигнал подвергается операции квантования, которая заключается в замене бесконечного множества значений напряжения сигнала uАИМ(iTд) конечным множеством дискретных (квантованных) значений uкв(iTд) u1,u2,u3,u4 и т.д. рис. 2.4.

Расстояние между ближайшими разрешенными уровнями квантования называется шагом квантования. Шкала квантования называется равномерной, если все шаги квантования равны между собой. Если амплитуда импульса i-го отсчета удовлетворяет условию