2.2 Виды состояний сигнала на входе демодулятора

В данном дипломном проекте используется квадратурная модуляция, по­этому вариантов состояний сигнала на входе демодулятора всего четыре. Из этого следует, что на выходе решающего устройства может быть четыре раз­личных результата.

Рассмотрим все возможные варианты сигнала, принятого без помех.

На рисунке 2.2 показано состояние входного сигнала, при котором разность фаз равна 0, а также изображение этого случая на сигнальном созвездии QPSK.

Рисунок 2.2 – Изображение функции входного дибита «00» (а), а также сиг­нального созвездия этого дибита (б).

На рисунке 2.3 показано состояние входного сигнала, при котором раз­ность фаз равна , а также изображение этого случая на сигнальном созвез­дии QPSK.

Рисунок 2.3 – Изображение функции входного дибита «01» (а), а также сиг­нального созвездия этого дибита (б).

На рисунке 2.4 показано состояние входного сигнала, при котором раз­ность фаз равна , а также изображение этого случая на сигнальном созвез­дии QPSK.

Рисунок 2.4 – Изображение функции входного дибита «11» (а), а также сигнального созвездия этого дибита (б).

На рисунке 2.5 показано состояние входного сигнала, при котором разность фаз равна , а также изображение этого случая на сигнальном созвездии QPSK.

Рисунок 2.5 – Изображение функции входного дибита «10» (а), а также сиг­нального созвездия этого дибита (б).

2.3 Схема решающего устройства

Рассмотрим схему решающего устройства модулятора WiMAX, кото­рая представлена на рисунке 2.6. На вход этого устройства приходят отчёты входного сигнала с помехой. В последствие эти отчёты проходят через четыре перемножителя. В каждом перемножителе входные отчёты перемно­жаются с отчётами эталонных сигналов. Вид которых изображен на рисунках 2.2а, 2.3а, 2.4а, 2.5а. Результатом перемножения в каждом перемножителе является последовательность отчётов, которые далее складываются в сумма­торе. Затем в устройстве сравнения сравниваются между собой четыре суммы получившихся отчётов, и выбирается максимальная сумма. По этой сумме и принимается решение, какому фазовому сдвигу соответствует принятый сигнал.

Рисунок 2.5 – Схема исследуемого решающего устройства

2.4 Принцип работы решающего устройства для режима QPSK

Входной сигнал без добавления шума на входе демодулятора представ­лен на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Входной сигнал на входе демодулятора

На вход решающего устройства подаётся последовательность импуль­сов с разной амплитудой, полученных после быстрого преобразования Фурье. Вид данных импульсов представлен на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Вид сигнала на входе решающего устройства

Далее для имитации помехи к сигналу на входе решающего устройства добавляется Гауссовский шум. Вид полученного сигнала изображён на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Вид сигнала на входе решающего устройства с добавлением Гауссовского шума

В перемножителях происходит умножение входного сигнала и помехи с эталонными сигналами, форма каждого из которых повторяет один из сиг­налов, изображённых на рисунках 2.1 – 2.4. На рисунке 2.9 показана работа первого перемножителя и сумматора. В перемножителе входной сигнал перемножается с эталонным сигналом . Сигнал  представляет собой после­довательность, состоящую из 82 импульсов. Эти импульсы получены вследствие дискретизации по времени и квантования по уровню функций четырёх входных дибитов «00», «01», «10» и «11».

Далее результирующая последовательность импульсов поступает в сумматор, где суммируются все 82 импульса этой последовательности. Результатом работы сумматора является число S. Работа перемножителя и сумматора показана на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 – Работа перемножителя и сумматора.

Сигнал  для входного дибита «00» представлен на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 – Сигнал  для входного дибита «00»

Сигнал  для входного дибита «01» представлен на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 – Сигнал  для входного дибита «01»

Сигнал  для входного дибита «11» представлен на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 – Сигнал  для входного дибита «11»

Сигнал  для входного дибита «10» представлен на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13 – Сигнал  для входного дибита «10»

Сигнал после перемножения входного сигнала  и эталонного сигнала  показан на рисунке 2.14.

Рисунок 2.14 – Сигнал на выходе первого перемножителя

Сигнал после перемножения входного сигнала  и эталонного сигнала  показан на рисунке 2.15.

Рисунок 2.15 – Сигнал на выходе второго перемножителя

Сигнал после перемножения входного сигнала  и эталонного сигнала  показан на рисунке 2.16.

Рисунок 2.16 – Сигнал на выходе третьего перемножителя

Сигнал после перемножения входного сигнала  и эталонного сигнала  показан на рисунке 2.17.

Рисунок 2.18 – Сигнал на выходе четвёртого перемножителя

Далее импульсы каждого из этих сигналов суммируются в соответст­вующем сумматоре. И в результате на входе устройства сравнения имеется четыре числа S1, S2, S3 и S4. После сравнения этих чисел выбирается макси­мальное из них. Это число и является результатом работы всей решающей схемы. В данном примере максимальной суммой обладает сигнал . То есть входной сигнал больше всего похож на эталонный сиг­нал . Из этого можно сделать вывод, о том что на входе демодулятора сиг­нал, соответствующий дибиту «11».