1 Выполнил Вин Зо Хейн Руководитель А.Ю.Сизякова Дата 14.06.2012 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РТС «МЭИ» - презентация

1 1 Выполнил Вин Зо Хейн Руководитель А.Ю.Сизякова Дата НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РТС «МЭИ»

2 ОГЛАВЛЕНИЕ ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ История спутниковых систем связи Классификация систем спутниковой связи Функциональная схема модели ССС Энергетический расчет радиолинии Спутник – Земля ГЛАВА 2. СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ С СИГНАЛОМ ФМ2 Математическая и цифровая модель системы связи с сигналом ФМ2 Зависимость вероятности ошибки,Рош(BER) для сигнала BPSK ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ Математическая и цифровая модель ССС с системой СТС Вероятности ошибки для модели ССС с сигналом ФМ2 при идеальной ТС и с СТС ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ССС ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТС И СВН В ДЕМОДУЛЯТОРЕ СИГНАЛОВ ФМ2 Анализ математической и цифровой моделей системы ФАП – СВН Разработка компьютерной модели СВН Разработка компьютерной модели ССС с сигналами BPSK и DBPSK Сравнение зависимостей вероятности ошибок Р ош от отношения E b /N 0 на нашей модели ССС для сигналов BPSK и DBPSK с системами СТС и СВН 2

3 3 Передачик Канал Приемник Рис. Обобщенная схема системы спутниковой связи Рис.1.6. Схема спутниковых систем

4 Энергетический расчет радиолинии Спутник – Земля 4 Рис. Обобщенная блок-схема системы спутниковой связи Р прм – мощность сигнала на входе приемника, Р прд – мощность колебания на выходе усилителя передатчика, G прд – коэффициент усиления передающей антенны, G прм – коэффициент усиления приемной антенны, L св – потери при распространении в свободном воздухе, L дп – дополнительные потери,

5 Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС 5 Источник Информации Формиро- ватель Относитель -ный Кодер Модулятор Демодуля- тор Относитель -ный Декодер Получатель Информации Канал УПЧ СВН СТС Рис. Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС

6 6 Для любого канала двоичный сигнал D(t) представляется следующим образом. Рис. 2. Реализация функции D(t).

7 Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС 7 Источник Информации Формиро- ватель Относитель -ный Кодер Модулятор Демодуля- тор Относитель -ный Декодер Получатель Информации Канал УПЧ СВН СТС Рис. Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС

8 8 Рис. Структура системы передачи данных с использованием ОФМ Рис. Дифференциальный двоичный кодер

9 9 Источник Информации Формиро- ватель Относитель -ный Кодер Модулятор Демодуля- тор Относитель -ный Декодер Получатель Информации Канал УПЧ СВН СТС Рис. Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС

10 Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС 10 Источник Информации Формиро- ватель Относитель -ный Кодер Модулятор Демодуля- тор Относитель -ный Декодер Получатель Информации Канал УПЧ СВН СТС Рис. Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС

11 11 Источник Информации Формиро- ватель Относитель -ный Кодер Модулятор Демодуля- тор Относитель -ный Декодер Получатель Информации Канал УПЧ СВН СТС Рис. Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС

12 12 (2) ( 3) пороговое устройство (1) Рис. Модель демодулятора FгFг

13 13 Модулятор Канал Источник Инфор- мации Формирователь импульсного сигнала ФНЧ Демодулятор x(t) Математическая модель цифровой системы связи с сигналом ФМ2 Рис. Структурная схема компьютерной модели системы связи с сигналами ФМ2 ГЛАВА 2 СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ С СИГНАЛОМ ФМ2

14 Цифровая модель системы связи в программе System View 14 Структурная схема модели системы связи с сигналом ФМ2, реализованная в пакете System View

15 Вероятность ошибки Р ош является функцией отношения мощности сигнала к мощности шумов Минимальная вероятность ошибки при оптимальном приеме сигнала BPSK и DBPSK. Функция Q(х), называемая гауссовым интегралом ошибок, определяется следующим образом: 15 и P ош =

16 Сравнение результатов моделирования и теории для сигнала ФМ2 16 Рис. Зависимость вероятности ошибки P ош от E b /N 0

17 17 Источник Информации Формиро- ватель Относитель -ный Кодер Модулятор Демодуля- тор Относитель -ный Декодер Получатель Информации Канал УПЧ СВН СТС ГЛАВА 3 Рис. Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС

18 18 Рис. Два типа разомкнутых символьных синхронизаторов Рассмотрена в магистерской диссертации Сай Си Ту Мин

19 Цифровая модель системы тактовой синхронизации 19 Рис. Разомкнутый символьный синхронизатор в пакете > Реализация выходного сигнала СТС Спектральная плотность мощности

20 20 Математическая модель системы спутниковой связи с сигналом ФМ2 Рис. Структурная схема модели системы связи с сигналами ФМ2 Модулятор Канал Источник Инфор- мации Формирователь импульсного сигнала ФНЧ Демодулятор x(t)

21 Модель цифровой системы связи с сигналом ФМ2 и СТС 21 Рис. Структурная схема модели с системы СТС для сигнала ФМ2, реализованная в пакете System View

22 Зависимость вероятности ошибки Рош(BER) для модели РСПИ с сигналом ФМ2 при идеальной ТС и с СТС 22 Рис. Сравнение вероятности ошибки Р ош сигнала ФМ2: теория, идеальная ТС и с СТС.

23 ГЛАВА 4 23 Источник Информации Формиро- ватель Относитель -ный Кодер Модулятор Демодуля- тор Относитель -ный Декодер Получатель Информации Канал УПЧ СВН СТС Рис. Обобщенная схема компьютерной системы модели ССС РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ССС ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТС И СВН В ДЕМОДУЛЯТОРЕ СИГНАЛОВ ФМ

24 Компьютерная модель ССС с сигналами BPSK и DBPSK 24 СВН СТС Кодер Декодер

25 Сравнение зависимостей вероятности ошибок Р ош (BER) от отношения E b /N 0 на нашей модели ССС для сигналов BPSK и DBPSK с системами СТС и СВН 25 P ош BPSK0,5 дБ1 дБ DBPSK0,5 дБ1,5 дБ Потери

26 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мы изучили принципы построения систем спутниковой связи и её основные определения, классификация, особенности орбит используемых в ССС, функциональная схема модели ССС, и рассчитали расчет энергетики спутникового канала передачи данных Мы построили математическую и компьютерную модели модулятора, канала, и демодулятора ФМ2 Мы получили вероятности ошибки системы связи с помощью программы > и показали, что результаты моделирования почти совпали с теоретическими Построили математическую модель разомкнутого битового синхронизатора Построили компютерную модель разомкнутого символьного синхронизатора в пакете System View Построили модель цифровой системы связи с сигналом ФМ2 с системы тактовой синхронизации Сравнили теоретическую вероятность ошибки Р ош приема сигнала ФМ2 с результатами моделирования при идеальной ТС и с СТС результаты Рассмотрили схему системы восстановления несущего и рассчитали зависимость вероятности ошибки от отношения сигнал на шум для сигнала BPSK и DBPSK Разработали компьютерные модели спутниковой системы связи ССС с сигналами BPSK и DBPSK и рассчитали зависимости вероятности ошибок от отношения сигнал на шум для приемников сигналов BPSK и DBPSK при идеальной фазовой и тактовой синхронизации. Проведено сравнение результатов моделирования и расчетов вероятности ошибки Р ош для сигнала BPSK и DBPSK. Показано, что моделирование дает зависимости на 0,3 … 0,5 дБ хуже, чем теоретически возможные. 26

27 Спасибо за внимание 27