Введение

В настоящее время мобильные системы радиосвязи являются наиболее бурно развивающимся сегментом рынка радиосредств. Микроминиатюризация СВЧ микросхем и внедрение микропроцессоров качественно изменили радиоаппаратуру, превратив ее из средства специального и профессионального назначения в средство коммуникации рядовых граждан.

Мобильные системы радиосвязи являются сложными радиотехническими комплексами, в которых можно выделить следующие основные части.

Организация системы связи и методы доступа.

Очевидно, что ресурсы любой системы связи ограничены, поэтому возможны конфликтные ситуации, когда одновременно требуется выполнение взаимоисключающих действий. Алгоритм управления системой связи должен успешно разрешать такие ситуации и обеспечивать наиболее эффективное использование имеющихся ограниченных ресурсов для максимального количества абонентов.

Радиоканал. Радиоканал любой системы связи включает в себя приемники, передатчики, антенны. При построении аппаратуры радиоканала производится выбор оптимального метода модуляции, анализ распространения радиоволн в городских условиях, обеспечение параметров электромагнитной совместимости, расчет энергетического потенциала радиолинии.

Методы обработки информации. Этот круг вопросов включает в себя преобразование речевой информации в цифровой код и обратно, сжатие речи, выбор оптимальных методов кодирования, шифрации и распознавания принятых сигналов.

Взаимодействие с периферийными устройствами и системами. Любая система связи должна обеспечивать

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

взаимодействие с прочими системами радиосвязи, цифровыми и аналоговыми телефонными сетями, возможность подключения факсимильных аппаратов, компьютеров, модемов Интернет и т.п.

Системы диагностики состояния сети связи и статистика работы. В процессе работы сети связи необходим персональный учет пользователей, проверка их легальности и оплаты счетов, времени и длительности сеансов связи. Вся эта статистика совместно с диагностикой внутреннего состояния сети связи позволяет оперативно изменять конфигурацию сети в зависимости от загрузки, предупреждать несанкционированное использование сети, предоставлять информацию для оценки экономического состояния.

Настоящее учебное пособие предназначено студентам, обучающимся по радиотехническим специальностям, и включает в себя изложение технических решений и методов построения оптимального цифрового радиоканала для мобильных систем радиосвязи и общей организации системы связи. Пособие состоит из двух частей: "Радиоканал" и "Сети радиосвязи".

В первой части пособия рассматриваются теоретические основы построения радиоканала, а именно: свойства цифровых модулирующих сигналов, классические узкополосные методы модуляции и модулированные сигналы с расширенным спектром, методы оптимального приема цифровых модулированных сигналов в условиях аддитивного белого гауссовского шума и в каналах с федингом, методы синтеза и преобразования частот, проблемы электромагнитной совместимости. Приводятся основные модели распространения радиоволн в городских условиях, учитывающие эффекты многолучевого распространения радиоволн и фединг. Проанализированы основные положения отечественных и зарубежных

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

стандартов на радиоканал наземной мобильной радиосвязи и методы выполнения требований этих стандартов.

В настоящем пособии рассматриваются методы, системы связи и аппаратура, предназначенные для передачи и приема цифровых сигналов. Это не означает, что аналоговые сигналы больше не используются в современных системах связи. Аналоговый сигнал применяется и будет применяться в узкоспециальных или очень дешевых системах связи. Однако область применения цифровых сигналов в радиосвязи неизмеримо шире. На передаче цифровых сигналов основана вся система передачи речи в современных связных системах, системах связи между компьютерами, пейджерная связь, передача телеметрической информации. Расширение функциональных возможностей мобильных приемопередатчиков для приема изображения или их включения в Интернет также будет происходить на основе цифровых сигналов.

Преимущество использования цифровых сигналов перед аналоговыми заключается прежде всего в возможности реализации сложных схемных функций на основе надежных, не требующих настройки цифровых микросхем. Кроме того, формирование информационных сигналов в передатчике и их обработка в приемнике с помощью цифровых процессоров позволяют реализовать наиболее эффективные методы передачи информации и выделения сигналов на фоне шумов, повысить качество речи, построить многофункциональные высокоскоростные сети связи. Все это увеличивает надежность аппаратуры, ее потребительские свойства и в конечном счете делает более дешевой.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com