Особенности построения устройств приема и обработки сигналов сотовой системы связи

Отличительной особенностью радиоприемных устройств сотовой системы связи является прием кодированного цифрового потока, несущего сигнал речи, данных и сигналов управления оборудованием. Система передачи и обработки сигналов в сотовой системе связи использует стандарт GSM. В стандарте GSM применяется спектрально-эффективная гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Манипуляция называется «гауссовской» потому, что последовательность информационных бит до модулятора проходит через ФНЧ с характеристикой Гаусса, что дает уменьшение эффективной ширины спектра радиосигнала. Формирование GMSK радиосигнала осуществляется таким образом, что на интервале одного информационного бита фаза несущей изменяется на 90°. Непрерывное изменение фазы синусоидального сигнала дает в результате частотную модуляцию с дискретным изменением частоты. Применение фильтра Гаусса позволяет при дискретном изменении частоты получить «гладкие переходы». В стандарте GSM применяется GMSK-модуляция с величиной нормированной полосы В•Т = 0,3, где В – ширина полосы фильтра по уровню минус 3 дБ, Т – длительность одного бита цифрового сообщения. Принципиальная схема модулятора представлена на рис. 3.38.

Рис. 3.38 - Модулятор гауссовской частотной манипуляции с минимальным частотным сдвигом

Основой формирователя GMSK-сигнала является квадратурный (1/Q) модулятор. Схема состоит из двух умножителей и одного сумматора. Задача этой схемы заключается в том, чтобы обеспечить непрерывную, очень точную фазовую модуляцию. Один умножитель изменяет амплитуду синусоидального, а второй косинусоидального колебания. Входной сигнал до умножителя разбивается на две квадратурные составляющие. Разложение происходит в двух обозначенных «sin» и «cos» блоках. Модуляцию GMSK отличают следующие свойства: эффективное использование передающего устройства с усилителями мощности в режиме класса С; компактный спектр на выходе усилителя мощности передающего устройства, обеспечивающий низкий уровень внеполосного излучения; хорошие характеристики помехоустойчивости канала связи.

Структурная схема радиоприемного устройства системы сотовой связи выполняется по схеме с двойным преобразованием частоты.