Ilgari fsk va cpfsk signallari ko'rib chiqildi

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI


MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
UNIVERSITETI SAMARQAND FILIALI

"Kompyuter injiniring" fakulteti

"Kompyuter tizimlari" kafedrasi
" Tizimlar va signallarni qayta ishlash” fanidan

Mavzu: MSK modulyasiyasi

Bajardi: KIS104_19-guruh talabasi
Zarmasov S
Qabul qildi: Jumaboyev T. A
SAMARQAND – 2021
Mavzu: MSK modulyasiyasi


Ilgari FSK va CPFSK signallari ko'rib chiqildi. Shu bilan birga, chastotani almashtirish indeksining kontseptsiyasi kiritildi, bu kalit chastotasining og'ishini belgilaydi:
,
axborot uzatish tezligi qayerda. Bundan tashqari, bir ma'lumot belgisi bo'yicha fazali bosqinning davomiyligi aniqlandi

Ushbu maqolada biz signallar haqida gapiramiz minimal chastota o'zgartirish tugmasi (minimal o'zgartirish tugmasi MSK). MSK modulyatsiyasi CPFSK modulyatsiyasining maxsus holati bo'lib, minimal mumkin bo'lgan indeks bilan "0" va "1" raqamli ma'lumotlarni uzatuvchi signallarning ortogonalligini ta'minlaydi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, MSK signali "0" va "1" chastotalarining minimal ajratilishiga ega bo'lgan signaldir (ya'ni, minimal og'ish bilan), bu chastotalarni vaqt oralig'ida ajratish mumkin.
Ortogonallik holati. Minimal modulyatsiya CPFSK indeksi
Raqamli ma'lumotlarning "0" va "1" CPFSK modulyatsiyasi yordamida uzatilsin, keyin mantiqiy "1" signalga va mantiqiy nolga mos keladi, bu erda tashuvchi chastotasi.

Сигналы  и   berilgan vaqt oralig'ida ortogonal bo'ladi:

Ortogonallik sharti qondiriladigan minimal modulyatsiya indeksini hisoblaylik.

Intervalda tashuvchining tebranish chastotasidan ikki baravar ko'p bo'lgan ko'plab davrlar mavjud bo'lganligi sababli, birinchi integralni nolga teng deb hisoblash mumkin (chunki kosinusning maydoni nolga teng bo'ladi). Ikkinchi integral qoladi:

Shunday qilib, yozish mumkin:

Biz (1) ni hisobga olamiz va quyidagilarni olamiz:

Modulyatsiya indeksi manfiy bo'lishi va 0 ga teng bo'lishi mumkin emasligi sababli, minimal bo'ladi
, т.е.


Shunday qilib, biz bu raqamli ma'lumotni olish mumkin bo'lgan minimal CPFSK indeksi ekanligini aniqladik. Albatta, kichikroq qiymatlarda ham ma'lumot olish mumkin, ammo "0" va "1" signallarining ortogonalligi bilan bog'liq xatolar bo'ladi.

Shunday qilib, , uzluksiz fazali FSK CPFSK MSK chastotasini o'zgartirishning minimal kalitiga aylanadi (endi nima uchun minimal ekanligi aniq).

CPFSK asosidagi MSK modulyator sxemasi
MSK signalini yaratish sxemasi CPFSK bilan bir xil, keling, uni yana ko'rsatamiz (1-rasm).

1-rasm: FM modulyatori asosida MSK avlodining blok diagrammasi
Keling, MSK signal parametrlarini batafsil ko'rib chiqaylik. Ilgari, bitta ma'lumot belgisi bo'yicha faza almashinuvini quyidagicha hisoblash mumkinligi aytilgan edi:

Keyin MSK holatida va Keyin to'liq bosqich diagrammasi rasmda ko'rsatilganidek ifodalanishi mumkin

2-rasm: 4 bit ma'lumot uchun MSKda to'liq faza diagrammasi
Murakkab konvert MSK
Endi MSK kompleks konvertining kvadratura komponentlarini ko'rib chiqing.

1-rasmga ko'ra, signalning kompleks konverti MSK:

(1) ifodaga ko'ra, biz olgan narsalarni hisobga olgan holda .

Modulyatsiya qiluvchi signal amplitudali (plyus yoki minus birliklar ketma-ketligi) har birining davomiyligi bo'lgan to'rtburchaklar impulslar yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkinligi sababli, u holda

Grafik jihatdan bu 3-rasmda ko'rsatilgan.

3-rasm: Kvadrat to'lqinli poezdning integratsiyasi
Keyin (11) ni (10) ga almashtiramiz va signalning kompleks MSK konvertining kvadratura komponentlari uchun quyidagi ifodalarni olamiz:

Biz nimani olganimizni hisobga olsak:

Bitta impulsning davomiyligiga teng bo'lgan vaqt oralig'ida, uzatiladigan ma'lumotlarning joriy qiymatiga qarab, kvadratura komponentlarining fazasi ishlaydi. Keyin ma'lumot belgilari o'zgargan paytlarda (puls jabhalarida) biz kvadratura komponentlarining qiymatlarini olamiz:





5-rasm: OQPSK asosidagi MSK modulyatorining blok diagrammasi

Impulsni takrorlash bloki 6-rasmda ko'rsatilganidek ishlaydi. U kirishda impulsni 2 marta takrorlaydi.

OQPSK asosidagi MSK modulyatorining vaqt sxemalari 7-rasmda keltirilgan.

mos keladigan to'lqin shaklida ko'rsatilgan. Raqamli oqimning bir belgisining davomiyligi signal davrining chorak qismiga teng. "S" signalini ko'paytirish natijasida biz MSK kompleks konvertining kvadratura komponentini olamiz. Xuddi shunday, "D" signalini ko'paytirish orqali biz umumiy rejim komponentini (oscillogram "E") olamiz, uni nisbatan fazada siljitish kerak. Faza almashinuvi signalni bir belgi bilan kechiktirish orqali amalga oshiriladi davomiyligi , bu "E" oscillogrammasida aniq ko'rsatilgan.
MSK signalining oscillogrammasi va spektri
8 va 9-rasmlarda MSK to'lqin shakli va uning amplituda spektrining namunasi ko'rsatilgan. Oscillogramma misoli va tashuvchi chastotada ko'rsatilgan, amplituda spektri signal va tashuvchi chastotasi uchun ko'rsatilgan.