Перемежение (Interleaving)

2)

Содержание.

Анализ спектров сигнала

Анализ формы сигналов

Электрические сигналы определяются как во временной области (когда сигнал характеризуется его формой — зависимостью мгновенного значе­ния от времени), так и в частотной Основной прибор, служащий для исследования формы и визуального наблюдения сигнала, является осцилло­граф с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) С его помощью наблюдают периодические непрерывные и импульсные сигналы, непериодические и слу­чайные сигналы, одиночные импульсы Автоматизация процесса измерений в универсальных осциллографах

При осциллографировании счигналов, т.е. приопределении их формы, особое значение имеет правильное определение вида и параметров фронтов импульса. Основными влияющими факторами на это являются:

· частотный диапазон канала вертикального отклонения;

· переходная характеристика канала ос­циллографа.

Для спектрального анализа связных сигналов, имеющих по своей природе характер гармонических колебательных процессов, чаще всего используются различные системы тригонометрических базисных функций, и среди них важнейшее место занимает система, основанная на разложении сигнала в ряд Фурье.

Математически преобразование Фурье для непрерывной функции х(t) определяется следующим образом

где ω = 2Пf, f - частота,

При этом обратное преобразование Фурье может быть записано в форме

Спектром дискретного сигнала x(nT) в базисе Фурье называют комплексную функцию

Очевидно, что расчет спектра по этому выражению требует бесконечного во времени сигнала, что недостижимо при решении практических задач. Обычно имеется только ограниченное число выборок исходного сигнала, по которым и производится оценка его спектра, или, другими словами, осуществляется спектральный анализ. Тогда, под оценкой спектра понимают оценку спектральной плотности сигнала, вкладывая в понятие плотности распределение энергетических и фазовых составляющих ограниченной временной последовательности сигнала по оси частот.

· 1.Структурная схема радиотракта с блоками кодирования и перемежения(рис).

· 2.Перемежение(Interleaving).

· 3.Структурная схема кодера канала стандарта GSM.

· 4.Схема блочного диагонального перемежения в стандарте GSM.

р

1)

Рис.1 Структурная схема радиотракта с блоками кодирования и перемежения.

Передаваемый через эфир радиосигнал подвергается помехам различных типов. Это могут быть промышленные шумы, атмосферные помехи (например, грозы) и т.п., При этом многие ошибки не одиночны по времени, а возникают пачками. Это означает, что длительности воздействующего мешающего сигнала достаточно для возникновения ошибок в нескольких подряд идущих битах. Главная опасность такого вида помех заключается в том, что применяемые способы защиты от помех обычно могут распознать и исправить не более одной ошибки. Пачечные ошибки эти виды защиты не определяют, что соответственно может привести к ухудшению качества связи.

Для борьбы с пачечными ошибками в сотовой связи применяется так называемый Interleaving или перемежение. Суть его заключается в том, что перед передачей в эфир биты переставляются местами. Например, вместо последовательности «1, 2, 3, 4, 5, 6 …» создается последовательность: «5, 3, 6, 1, 4, 2 …». Причем одна и та же схема перемежения, обычно, накладывается как маска и применяется циклически к цифровому потоку. После перемежения полученная последовательность подвергается дальнейшим преобразованиям, как и обычный цифровой сигнал. После приема сигнала последовательность подвергается обратной перестановке, чтобы получить исходный сигнал. В случае, если на сигнал будет воздействовать пачечная помеха, например, на подряд идущие биты 3, 6 и 1, то после восстановления исходного потока эти биты окажутся не рядом стоящими и к ним уже можно будет применить стандартные алгоритмы защиты от ошибок. Очевидно, что чем меньше отрезок сигнала, т.е. чем короче кадр по времени будет подвержен перемежению, тем более коротким пачечным ошибкам он может противостоять. Однако чем более длительный отрезок сигнала будет вовлечен в перемежение, тем больше это потребует производственных возможностей и может потребовать дополнительных временных затрат и привести к задержкам сигнала. Поэтому на практике выбирают золотую середину: берут достаточно длительный кадр для перемежения, что бы можно было противостоять пачечным ошибкам достаточно часто встречающимся в радиоэфире.