Разработка и исследование характеристик фильтра Гаусса для военных систем связи

-

Весь текст будет доступен после покупки

Диплoмная работа (ДР) пoсвящена разработке и исследованию характеристик фильтра Гаусса для военных систем связи.
Целью ДР является назначение радиостанции Р-997-1Б в системе связи, изучение возможности улучшения ТТХ и возможностей радиостанции по применения их к военной системе связи
В ходе выполнения ДР необходимо решить задачи:
- анализ условий применения фильтра Гаусса для военных систем связи. Организация связи
- требования, предъявляемые к военным система связи;
- анализ принципиальной схемы цифрового фильтра Гаусса;
- обоснование применения цифрового фильтра Гаусса. Получение характеристик фильтрового фильтра
- расчет цифрового фильтра Гаусса для военных систем связи. Обоснование и составление схемы цифрового фильтра;
- требования по экологической безопасности.
Радиосвязь является единственным возможным родом связи между экипажами летательных аппаратов в воздухе и наземными пунктами управления. С помощью систем связи осуществляется передача и прием на борту летательных аппаратов команд при взлете и посадке, команд наводимых на цель самолетов и их прицеливание. Передача указаний экипажу, а также обмен различной информацией с наземными пунктами управления.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Анализ условий применения фильтра Гаусса для военных систем связи.
ГАУССОВСКАЯ ЧАСТОТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (GSM)
GMSK — это Гауссовская модуляция с минимальным сдвигом по частоте. GMSK позволяет обеспечить максимальную скорость передачи в заданной полосе частот при постоянном уровне несущей частоты.
Частотная модуляция с минимальным разносом частот MSK позволяет уменьшить ширину полосы частот, занимаемых цифровым радиосигналом в эфире. Однако даже этот вид модуляции не удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к современным радиосистемам мобильной связи. Обычно сигнал MSK в радиопередатчике дофильтровывают обычным фильтром. Именно поэтому появился еще один вид модуляции с еще более узким спектром радиочастот в эфире.
Сужение полосы занимаемых частот удалось достигнуть за счет предварительной фильтрации модулирующего сигнала фильтром низкой частоты с Гауссовской импульсной характеристикой. Ширина спектра сигнала GMSK определяется произведением длительности передаваемого символа на полосу пропускания Гауссовского фильтра BT. Именно полосой пропускания B и отличаются различные виды GMSK друг от друга.
Импульсная характеристика Гауссовского фильтра описывается следующей формулой:

где B — полоса пропускания фильтра по уровню 3 дБ.
График импульсной характеристики Гауссовского фильтра с BT=0,7, рассчитанного для скорости модуляции 19,2 кБод приведен на рисунке 1.

Рисунок 1. График импульсной характеристики фильтра Гаусса
Время по оси t отложено в секундах. Графики амплитудно-частотных характеристик фильтров Гаусса для различных полос пропускания B на рисунке 2.

Рисунок 2. Графики амплитудно-частотных характеристик фильтров Гаусса для разных BT
Проведя на этом графике линию по уровню 3 дБ, мы получим полосы пропускания, равные 0.3, 0.5 и 0,7 от единичной полосы пропускания 19,2 кГц, соответствующей скорости передачи 19,2 кБод. График девиации частотно-модулированного сигнала с BT = 0.7, совпадающий с временной диаграммой модулирующего сигнала, приведен на рисунке 3.

Рисунок 3. Девиация частоты сигнала гауссовской модуляции GMSK c BT = 0.7
Форма этого сигнала определяется напряжением на выходе Гауссовского фильтра, а значение девиации — индексом модуляции m. Для GMSK индекс модуляции m = 0,5. Соответственно для выбранной в качестве примера скорости передачи 19,2 кБод, девиация частоты будет равна ±4,8 кГц. Частота передачи нуля в этом сигнале будет отличаться от частоты передачи единицы на 9,6 кГц — в два раза меньше скорости передачи символов.
Чем меньше полоса пропускания фильтра Гаусса, тем уже полоса радиосигнала, (или больше скорость передачи в заданном частотном канале) но при этом возрастают межсимвольные искажения в GMSK радиосигнале. Пример такого GMSK сигнала с произведением полосы пропускания фильтра на длительность передаваемого символа BT = 0,3, приведен на рисунке 4.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Авиационные системы и комплексы радиосвязи. / Под ред. В.И.
Тхонова. Учебник. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2007. -784 с.
2 Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой
радиосвязи. / Под ред. профессора О.В. Головина. М.: Горячая линия – Телеком, 2006. - 598 с.
3 Радиосистемы передачи информации. / Под ред. И.Г. Карпова.
Учебник. – Тамбов: ТВВАИУРЭ (ВИ), 2008. 448 с.
4 Савельев М.А. Степаненко И.Т. Рябов А.В. Проектирование
радиопередающих устройств и дипломному проектированию. – Тамбов.: ТВАИИ, 2008.
5 Проектирование радиопередатчиков. Под ред. В.В. Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 2000.
6 Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства. Учебник. – М.: Радио и связь, 2003.
7 Коновальчук Е.В., Юдаков Д.С., Евсеев В.В., Межуев А.М.,
Овсянников С.В., Пономарев А.В. Методические рекомендации по курсовому и дипломному проектированию. – Воронеж: ВУНЦ ВВС ВВАС, 2014. – 100 с.

Весь текст будет доступен после покупки