WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

im. Jarosława Dąbrowskiego

w Warszawie

Wydział Elektroniki

LABORATORIUM PODSTAW TELEKOMUNIKACJI
Grupa
Skład podgrupy:
Temat ćwiczenia: Podstawowe modele kanałów telekomunikacyjnych Przepustowości kanałów ciągłych i dyskretnych

2. Realizacja ćwiczenia

2.1. Ocena jakości transmisji sygnałów w kanale liniowym

Dla zadanych przez prowadzącego ćwiczenie wartości parametrów zapisanych w tabeli 1), dokonano pomiaru wysokości oczka A oraz wysokości obwiedni A0 w funkcji miary SNR ( Eb N0 ). Pomiary zapisano w tabeli 2.

Następnie:

– dokonano przeliczenia SNR z miary logarytmicznej na miarę liniową, za pomocą wzoru:

– wyznaczono miarę oczkową M dla kanału liniowego w mierze liniowej i logarytmicznej, za pomocą wzorów:

oraz

– wyznaczono przepustowość C kanału linowego ze wzoru:

Tab. 1 Wartości parametrów dla badań symulacyjnych

Lp.	Parametr	Wartość
1.	Typ źródła danych (data source)	PRBS 9
2.	Rodzaj modulacja (modulation type)	BPSK
3.	Szybkość symbolowa (symbol rate) Fm	650 [kHz]
4.	Długość sekwencji bitów (sequence length)	10000
5.	Rodzaj filtru (filter function)	Rect

Tab. 2. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń dla kanału liniowego

Lp.	Kanał liniowy
	SNR
	[dB]
1.	12
2.	13
3.	14
4.	15
5.	16
6.	17
7.	18
8.	19
9.	20
10.	21
11.	22
12.	23
13.	24
14.	25
15.	26
16.	27
17.	28
18.	29
19.	30
20.	31
21.	32
22.	33
23.	34
24.	35

Rys. 1 Charakterystyka zależności M [dB] = f(SNR[dB]).

Rys. 2 Charakterystyka zależności C[kb/s] = f(M[dB])

2.2. Ocena jakości transmisji sygnałów w kanale dyspersyjnym

Uwzględniając zjawisko wielopromieniowości (dołączenie dodatkowego bloku Multipath w programie) wykonano pomiary podobnie jak w punkcie 3.2. Dla zadanych przez prowadzącego ćwiczenie wartości parametrów dla poszczególnych promieni modelu kanału dyspersyjnego (zapisane w tabeli 3), dokonano pomiaru wysokości oczka A oraz wysokości obwiedni A0 w funkcji miary SNR ( Eb N0). Pomiary zapisano w tabeli 4.

Następnie:

– dokonano przeliczenia SNR z miary logarytmicznej na miarę liniową, z pomocą wzoru:

– wyznaczono miarę oczkową M dla kanału liniowego w mierze liniowej i logarytmicznej, za

pomocą wzorów:

oraz

Lp.	Opóźnienie τ [Tsym]	Tłumienie L [dB]	Faza Φ [º]
	Delay [Tsym]	Level [dB]	Phase [º]
1	0,00	0,00	0,00
2	0,10	-4,00	-4,00
3	0,20	-9,00	-12,00
4	0,40	-11,00	-15,00
5	0,50	-13,00	-18,00
6	0,70	-16,00	-17,00

Tab. 4. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń dla kanału dyspersyjnego

Lp.	Kanał dyspersyjny
	SNR
	[dB]
1.	12
2.	13
3.	14
4.	15
5.	16
6.	17
7.	18
8.	19
9.	20
10.	21
11.	22
12.	23
13.	24
14.	25
15.	26
16.	27
17.	28
18.	29
19.	30
20.	31
21.	32
22.	33
23.	34
24.	35

Rys. 3 Charakterystyka zależności M [dB] = f(SNR[dB]).

Rys. 4 Charakterystyka zależności C [kb/s] = f(M[dB]).

2.3. Badanie wpływu kształtowania struktury widmowej sygnału na wejściu układu

demodulacji na jakość transmisji sygnałów w kanale liniowym

Wybrano gaussowski filtr (Filter Function – Gauss) kształtujący strukturę sygnału na

wejściu układu modulacji (w bloczku Modulation Settings) i ustawiono jego parametr BT.

Parametr BT jest to iloczyn szerokości pasma B sygnału użytecznego (ang. bandwidth)

oraz czasu T trwania pojedynczego symbolu (bitu). Dla kanału liniowego z zakłóceniem

addytywnym (wyłączony bloczek Multipath !) dokonano pomiaru rozpiętości oczka M jako

funkcji stosunku sygnał/szum – wyniki umieszczono w tabeli 5.

Zmieniając parametr BT filtru powtórzono pomiary, a uzyskane wyniki zobrazowano we

wspólnym układzie współrzędnych.

Tab. 5. Wpływu kształtowania struktury widmowej sygnału

na jakość transmisji w kanałach liniowych

Lp.	Kanał liniowy
	Filtr prostokątny
	SNR
	[dB]
1.	12
2.	13
3.	14
4.	15
5.	16
6.	17
7.	18
8.	19
9.	20
10.	21
11.	22
12.	23
13.	24
14.	25
15.	26
16.	27
17.	28
18.	29
19.	30
20.	31
21.	32
22.	33
23.	34
24.	35
	B =

Rys. 5 Charakterystyka zależności M [dB] = f(SNR[dB]).

3. Wnioski

Wykonane ćwiczenie polegało na pomiarze parametrów oczka (rozpiętości A i wysokości obwiedni sygnału A₀).

Badanie dotyczyło wpływu zakłóceń na jakość odbioru sygnału z modulacją BPSK i szybkości symbolowej 650 kHz. Zmiana parametru SNR (Signal to Noise Ratio – stosunek sygnał/szum) powodowała zmianę ilości zakłóceń w kanale (zwiększenie SNR powoduje zmniejszenie zakłóceń).

Wraz ze zwiększaniem stosunku sygnał/szum można było zauważyć na ekranie monitora zwiększanie się rozmiarów oczka, co potwierdzają wykonane pomiary. Obliczenia wskazują, że wzrost ten powoduje również zwiększenie przepustowości kanału.

Najlepszym kanałem transmisyjnym jest kanał o dużym SNR, a co za tym idzie małą ilością zakłóceń (małą ilością traconej informacji).

W obliczeniach użyto wzoru Shannona dla obliczenia przepustowości kanału liniowego w postaci:

$$C = F_{m} \bullet \operatorname{}\left( 1 + 10^{0,1 \bullet \frac{S}{N}} \right)$$