Восстановление фазы несущего колебания в цифровых модемах

• Автор: Лысиков, Андрей Васильевич
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА I
РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СВФНК С РАЗДЕЛЕННЫМИ МОМЕНТАМИ ВЫДЕЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СИНХРОИНФОРМАЦИИ (N +1 )-ГО И (N + 2 )-ГО ПОРЯДКОВ
§ 1Л. Вводные замечания
§ 1.2. Анализ практических приложений, включающих СВФНК с разделенными моментами выделения и использования
синхроинформации
1.2.1. Системы с OFDM
1.2.2. Эхокомпенсаторы
1.2.3. УПС с АФМ ОБП
§ 1.3. Построение обобщённой модели СВФНК с разделёнными моментами
выделения и использования синхроинформации
§ 1.4. Математические модели СВФНК (/V + 1)-го и (/V + 2)-го порядков с разделенными на N тактов дискретизации моментами выделения и использования синхроинформации
ГЛАВА II
ИССЛЕДОВАНИЕ СВФНК С РАЗДЕЛЕННЫМИ МОМЕНТАМИ ВЫДЕЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИНХРОИНФОРМАЦИИ (Л' +1 )-ГО И (N + 2 )-ГО
ПОРЯДКОВ
§ 2.1. Вводные замечания
§ 2.2. Исследование асимптотической устойчивости СВФНК с задержкой
2.2.1. Исследование асимптотической устойчивости
СВФНК первого порядка с задержкой
2.2.2. Исследование асимптотической устойчивости СВФНК второго
порядка с задержкой
§ 2.3. Исследование поведения СВФНК с задержкой при отсутствии шума
2.3.1. Исследование поведения СВФНК первого порядка с задержкой
2.3.2. Исследование поведения СВФНК второго порядка с задержкой
2.3.3. Синтез СВФНК с задержкой с заданными характеристиками переходного процесса
ГЛАВА III
СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО
ДРОЖАНИЯ
§ 3.1. Вводные замечания
§ 3.2. Математическое описание воздействия фазового дрожания на
гармонический тестовый сигнал
§ 3.3. Измерение моногармонического фазового дрожания
§ 3.4. Измерение двухчастотного фазового дрожания
§ 3.5. Измерение полигармонического фазового дрожания
§ 3.6. Практическая реализация предложенного метода
§ 3.7. Выводы по главе
ГЛАВА IV
РАЗРАБОТКА СТРУКТУР СВФНК И ЦИФРОВЫХ
МОДЕМОВ И ИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
§4.1. Вводные замечания
§ 4.2. Практическая реализация и экспериментальные исследования
двухпроводного дуплексного модема
§ 4.3. Разработка СВФНК однополосного модема
§ 4.4. Универсальный модем с ОАФМ ОБП сигналом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Введение
Восстановление фазы несущего колебания в цифровых модемах
Широкое внедрение персональных компьютеров во все сферы деятельности человека привело к созданию разветвлённых информационных сетей, основой которых являются сети передачи данных. Одним из основных элементов этих сетей являются каналы передачи данных, которые в настоящее время строятся с использованием как проводных, так и беспроводных линий связи. Эффективность использования каналов зависит от степени согласования источника дискретных сигналов с каналом, которое осуществляется в устройстве преобразования сигналов (УПС), называемом также модемом. Актуальность задачи создания эффективных сетей передачи данных вызвала большой интерес у отечественных и зарубежных исследователей к вопросам их теории и практики. В частности, различные аспекты проблем разработки УПС рассматривались в трудах Данилова Б. С., Калмыкова Б. П., Кловского Д. Д., Курицына С. А., Свириденко В. А., Тамма Ю. А., и др., а также их зарубежных коллег, таких как Бингхэм Д., Боккер П., Вернер Д. Д., Проакис Д. Д., Скляр Б., Уидроу Б. Ч., Фолконер Д. Д и др.
При этом, несмотря на существенные успехи, достигнутые в данной области, ряд проблем, возникающих при построении высокоэффективных УПС по-прежнему представляют теоретический и практический интерес.
Как известно, при использовании модуляции гармонической несущей наибольшую помехоустойчивость обеспечивает когерентный (квазикоге-рентный) приём сигналов на фоне помех [ 1 ]. При реализации данного метода одним из наиболее ответственных узлов приёмника модема является система восстановления фазы несущего колебания (СВФНК), обеспечивающая формирование в приёмнике колебания, когерентного с несущей принимаемого сигнала. Также проблема восстановления фазы несущего колебания возникает в эхокомпенсаторах высокоскоростных дуплексных модемов, по-
средственно выполняющих вычислительные операции, предписываемые разностным уравнением соответствующего порядка.
Можно показать, что во всех рассмотренных случаях математической моделью ЦФ является линейное звено с передаточной функцией ЯЦФ(г) [36, 40,41].
Выходной сигнал ЦФ гЦФ [ к] подается на ЦСО, в котором осуществляется формирование отсчётов сигналов S cos (оо0 к + ф [£]) и
S'sin (ю0 А + фЦ]). Наиболее распространённым вариантом реализации ЦСО является выполнение его на основе постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), в котором записаны отсчёты одного периода гармонического колебания. При этом фаза подстраиваемого колебания определяется адресом считываемого с ПЗУ отсчета. Формирование этого адреса может осуществляться разными способами. Для иллюстрации принципа работы ЦСО, наиболее удобного для программной микропроцессорной реализации, рассмотрим схему цифровой системы фазовой синхронизации второго порядка, представленную на рис. 1.7 [43]. Помимо АЦП, ФД и ЦФ на схеме представлена структура ЦСО, включающая ПЗУ, сумматор См, регистр Рг и формирователь кода приращения адреса ФКП. Работа АЦП, ФД, ЦФ и Рг тактируется импульсами, следующими с фиксированной частотой дискретизации /д.