Формирование и исследование существующих и перспективных навигационных радиосигналов (лабораторная работа) — различия между версиями

Материал из SRNS
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Формирование сигнала BPSK с помощью векторного генератора)
(→‎Формирование сигнала BPSK с помощью векторного генератора)
Строка 16: Строка 16:
 
Векторный генератор сигналов [[SMBV_(серия приборов)|R&S SMBV100A]] способен формировать сигналы произвольного вида, удовлетворяющие ограничениям по полосе (до 60 или 120 МГц в зависимости от опций) и несущей частоте (до 3 или 6 ГГц). Для этого сигнал представляется в виде своего низкочастотного эквивалента, который используется генератором для модуляции несущего колебания в соответствии со следующей математической моделью:  
 
Векторный генератор сигналов [[SMBV_(серия приборов)|R&S SMBV100A]] способен формировать сигналы произвольного вида, удовлетворяющие ограничениям по полосе (до 60 или 120 МГц в зависимости от опций) и несущей частоте (до 3 или 6 ГГц). Для этого сигнал представляется в виде своего низкочастотного эквивалента, который используется генератором для модуляции несущего колебания в соответствии со следующей математической моделью:  
  
−
:<math>y\left( t \right)=A \cdot I \left( t \right)\cos \left( \omega _{0}^{{}}t \right) - A \cdot Q \left( t \right)\sin \left( \omega _{0}^{{}}t \right).</math>  {{eqno|1}}
+
::<math>y\left( t \right)=A \cdot I \left( t \right)\cos \left( \omega _{0}^{{}}t \right) - A \cdot Q \left( t \right)\sin \left( \omega _{0}^{{}}t \right).</math>  {{eqno|1}}
  
 
В случае сигнала BPSK и отсутствии ограничений на значение начальной фазы, низкочастотный эквивалент может быть представлен в виде:
 
В случае сигнала BPSK и отсутствии ограничений на значение начальной фазы, низкочастотный эквивалент может быть представлен в виде:
−
:<math>\left\{ \begin{align}
+
::<math>\left\{ \begin{align}
 
   & I\left( t \right)= \cos \left( \pi \cdot \theta \left( t \right) \right); \\  
 
   & I\left( t \right)= \cos \left( \pi \cdot \theta \left( t \right) \right); \\  
 
  & Q\left( t \right)=0, \\  
 
  & Q\left( t \right)=0, \\  
 
\end{align} \right.</math> {{eqno|2}}
 
\end{align} \right.</math> {{eqno|2}}
  
−
:где <math>\theta \left( t \right)</math> - модулирующая функция (см. [[#pic1|рисунок 1]]), принимающая значения <math>\left\{ 0;1 \right\}</math>.
+
::где <math>\theta \left( t \right)</math> - модулирующая функция (см. [[#pic1|рисунок 1]]), принимающая значения <math>\left\{ 0;1 \right\}</math>.
  
 
<!-- Исходник в 20111003_Theta_function.vsd -->
 
<!-- Исходник в 20111003_Theta_function.vsd -->

Версия 22:06, 3 октября 2011

Содержание

Цели работы

  • Расширение представлений о структуре существующих и перспективных навигационных сигналов
  • Изучение возможностей современных векторных генераторов сигналов по формированию сигналов с произвольной структурой

Состав стенда

  • Персональный компьютер с установленным ПО WinIQSim2
  • Векторный генератор сигналов R&S SMBV100A или аналог
  • Осциллограф R&S RTO1024 или аналог
  • Анализатор спектра и сигналов R&S FSV3 или аналог
  • Тестовый приемник с необходимой периферией

Формирование сигнала BPSK с помощью векторного генератора

Векторный генератор сигналов R&S SMBV100A способен формировать сигналы произвольного вида, удовлетворяющие ограничениям по полосе (до 60 или 120 МГц в зависимости от опций) и несущей частоте (до 3 или 6 ГГц). Для этого сигнал представляется в виде своего низкочастотного эквивалента, который используется генератором для модуляции несущего колебания в соответствии со следующей математической моделью:

y\left( t \right)=A \cdot I \left( t \right)\cos \left( \omega _{0}^{{}}t \right) - A \cdot Q \left( t \right)\sin \left( \omega _{0}^{{}}t \right).
(1)

В случае сигнала BPSK и отсутствии ограничений на значение начальной фазы, низкочастотный эквивалент может быть представлен в виде:

\left\{ \begin{align} & I\left( t \right)= \cos \left( \pi \cdot \theta \left( t \right) \right); \\ & Q\left( t \right)=0, \\ \end{align} \right.
(2)
где \theta \left( t \right) - модулирующая функция (см. рисунок 1), принимающая значения \left\{ 0;1 \right\}.

20111003 Theta function.png
Рисунок 1 - Подпись

В большинстве радиотехнических приложений ось времени можно разбить на равные интервалы, в течение которых смена значений функции \theta \left( t \right) не происходит - манипуляция сигнала производится с некоторым периодом \tau_{chip}. Тогда функцию \theta \left( t \right) можно описать последовательностью её значений на каждом интервале:

\theta _{k}^{{}}=\theta \left( t_{k}^{{}} \right).
(3)

В современных векторных генераторах присутствует возможность формирования соответствующих BPSK-сигналов по записанной в файл или оперативную память последовательности (3).

В свою очередь, манипуляция несущей на \pi позволяет генерировать большинство существующих и перспективных радионавигационных сигналов.

Домашняя подготовка

Лабораторное задание

Контрольные вопросы

Источник — «https://2fwww.srns.ru/index.php?title=Формирование_и_исследование_существующих_и_перспективных_навигационных_радиосигналов_(лабораторная_работа)&oldid=4293»
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
SRNS Wiki
Рабочие журналы
Приватный файлсервер
QNAP Сервер
Инструменты