Разработка имитационной модели источника сигнала

При  DQPSK символы от 0 до 3, модулируются специальным образом. Каждому символу соответствует своя разность фаз между переданным и предыдущим символом.

Следует отметить, что фаза первого элемента неопределенна, так как для него нет предыдущего. Прием начинается со второго элемента.

При ФМн достаточно умножить составляющие  перекодированной последовательности на опорный сигнал.

Поэтому в имитационной модели будут использованы блоки (рисунок 9):

- Random Integer Generator (формирует случайную последовательность символов от 0 до 3, в данном блоке задаем символьную скорость и кол-во символов)

- DQPSK Modulator Baseband (перекодирует последовательность для применения многопозиционной фазовой телеграфии)

-Источник сигнала (формирует сигнал, подающийся в канал с АБГШ)

Эта подсистема имеет вид, изображенный на рисунке 10.

Рис 9 Источник сигнала DQPSK

Рис 10 Блок «Источник сигнала»

 

Рис 11 Сигнал на выходе «Источник сигнала» и переданные символы

 

На рисунке 11 показан вид сигнала на выходе блока «Источник сигнала». Сигнал на выходе данного блока представляет сумму синфазной и квадратурной составляющих.  Манипуляция осуществляется в двух каналах на несущих, которые имеют относительный угловой сдвиг 90° (sin и cos – базисные функции разложения).

 

6. Разработка структурной схемы цифрового демодулятора DQPSK и задание основных его параметров

В предыдущем пункте было описано как формируется сигнал ФМн. Далее сигнал проходит через канал АБГШ (блок AWGN Channel). После этого сигнал поступает на усилитель с коэффициентом К_{усиления}= 0.005 для того чтобы сигнал не превышал уровень напряжения 0.1В.

После чего в блоке «Демодулятор сигнала» сигнал дискретизируется и квантуется. После чего сигнал перемножается на синфазную и квадратурную составляющие с единичной амплитудой. (Рис. 12)

Рис 12 Блок «Демодулятор сигнала»

 

Далее сигнал поступает на интегратор. Интегратор со сбросом повышает помехоустойчивость демодулятора,  благодаря накоплению за период принимаемого сигнала Т. По окончании очередной посылки интегратор обнуляется с генератора импульсов.

На выходе в момент кратный периоду будут выдаваться значения логически соответствующие синусу или косинусу сигнала характеризующие вектор положения передаваемого отсчета.

 

Рис 13 Значения с выходов блока «Демодулятор сигнала»

С выходов сигнал поступает на блок «Декодер сигнала».

 

Рис 14 Строение блока «Декодер сигнала»

Блок состоит из следующих элементов:

Элемент, выполняющий операцию деления. В данном элементе задаётся область определения арктангенса (; π/2).

 

Рис 15 Блок выполняющий операцию деление

Затем сигнал поступает в блок "арктангенс", где выполняется функция "взятия" арктангенса сигнала.

Рис 16 Блок "арктангенс"

Далее находится разность текущего значения угла и значений углов, соответствующих точкам созвездия DQPSK. Данная операция выполняется в блоке суммирования/вычитания сигналов.

 

Рис 17 Блок суммирования/вычитания сигналов

Значения углов, соответствующих точкам созвездия DQPSK хранятся в блоке Constant, в виде одномерного вектора.

Рис 18 Источник изменяемого сигнала(константа)

Блок Abs  - возвращает абсолютное значение (находит модуль) текущего значения сигнала.

Рис 19Блок возвращающий абсолютное значение сигнала

Блок Minimum служит для поиска минимального значения вектора/матрицы сигналов. В моём случае он находит минимальное значение разности между текущим значением угла и значениями углов, соответствующих точкам созвездия DQPSK, при этом выдавая индекс которому соответствует данное значение. 

Рис 20Блок поиска минимального значения вектора/матрицы сигналов

 

В результате на выходе блока получаем декодированный символы с задержкой на один символьный период.

 

Рис 21 Сравнение входных и выходных данных