Gama e frekuencës së funksionit Walsh. Rizbatimi i Walsh dhe përpunimi i sinjalit

Zharoznizhuvalny për fëmijët njihet si pediatër. Dyshohet se ka situata të ndihmës së pavolitshme për gratë me ethe, nëse fëmijët kanë nevojë të japin pafajësisht. Babai Todi merr përsipër shkathtësinë dhe kapsllëkun e barnave për uljen e temperaturës. Si mund t'u jepni fëmijëve një gji? Si mund ta mposhtni temperaturën e fëmijëve më të mëdhenj? Cilat janë më të mirat?

З (2.48) otrimaєmo

(2.49)

Me ndihmën e faktit se funksioni i Walsh është deri në ± 1, viraz (2.49) mund të shkruhet në viglyad.

(2.50)

de a p (k) = 0 ose 1 nënkupton shenjën e funksionit Walsh në interval
Bashkangjitni fantazmat e Walsh.

1. Spektri Walsh i një impulsi drejtkëndor s (t) = 1, 0 ≤ t ≤ t (Fig. 2.9)

3 (2.50) dihet

Spektri Walsh i një pulsi me anë të drejtë depozitohet si rezultat i shpërndarjes së m dhe T. Në τ / T = 2 v de v - një numër pozitiv, vlera e funksioneve Walsh mund të njihet

Zgjerimi i impulsit të rrymës direkte për funksionet e Walsh ma viglyad

Spektri ruhet në magazina 2 V me të njëjtat amplituda, që është 1/2 V. Spektri është për t'u hakmarrë për numrin e depove. Në t ​​/ T ≠ 2 V, struktura e spektrit ndryshon.


2. Spektri i një pulsi me tri prerje vullkani (Fig. 2.10) Kur përshkruani një puls me tri prerje

Shkoni manualisht në orën zero x = t / T

Sipas (2.50), dihet:


Spektri Walsh me numrat Harmouth dhe imazhet Peli në Fig. 2.10, b dhe c.

3. Spektri Walsh i pulsit sinusoidal (Fig. 2.11)

Për pulsin sinusoidal

shkoni në një orë jo-dimensionale x = t / T, shkruani

Z (2.50) për sistemin Harmuth është i njohur (Fig. 2.11):


Spektri Walsh i sinjalit, i cili mund të shihet me numërimin e Harmouth dhe Peli në Fig. 2.11.6 dhe c.

2.7A. Fuqia e spektrit të Walsh

Kur analizohen sinjalet me një funksion shtesë të Walsh, fuqia e shpërndarjes së sinjaleve në bazën Walsh është spektri Walsh.

1. Spektri i shumës së sinjaleve në shumën dytësore të spektrit të sinjalit të lëkurës.

Spektri i sinjalit të sistemeve të funksionit Walsh inicohet nga faktorët e vendosjes (2.47). Për sinjalet sumi në shpërndarjen kofіtsієnti të vizave fillojnë nga viraz


(2.52)

de a pk - performanca e shpërndarjes së sinjalit s k (t).

2. Rritja e sinjalit të funksionit Walsh me numrin n Ndryshoni numrin e funksioneve të shpërndarjes nga k pa ligjin e kontrollit me dy faza për modulin dy

3. Spektri Walsh për sinjalet s 1 (t) dhe s 2 (t). vlera në interval. Funksione të tilla përshkruajnë sinjale periodike me presion të ndërprerë.


Për funksionin e çiftuar s (t), ku funksioni jepet nga (3.2),

(3.3)

për funksionin e paçiftuar s (t):

(3.4)

Thirrni për një orë për të analizuar sinjalet vikorist

(3.5)

Sinjali periodik përfaqësohet si një shumë e njësive të ruajtjes harmonike me amplituda А n dhe faza kalli.

Numri i amplitudave (D,) bazohet në spektrin e amplitudës, dhe numri i fazave të kallirit (n) është spektri fazor i sinjalit (Fig. 3.1, a). Yak vyplyaє s (3.5), spektri i sinjaleve periodike є diskrete ose lineare, intervali i marrjes së mostrave sipas frekuencës së frekuencës së sinjalit 1 = 2π / T.

Seria trigonometrike Fur'є mund të shkruhet në formë komplekse

(3.7)

(3.8)

Shkoni nga (3.1) në (3.7) të dukshme nga përkufizimet e formulës së Euler-it

(3.9)


Koefіtsієnti z n në zagalny vypadku є sasi komplekse

Në rast të formimit të kompleksit vicioz në një seri Fur'є, sinjali duket se fillon me një shumë të amplitudave komplekse (z n). Modulet komplekse të amplitudës | s n | përshkruani spektrin e amplitudës, argumentet n - spektri fazor i sinjalit (Fig. 3.1.6).

Duke paraqitur (3.8) në viglyadі

(3.11)

Spektri i amplitudës është ma i çiftuar, dhe spektri fazor është simetri e paçiftuar.


(3.13)

Nga hapja e viraziv (3.2) dhe (3.11) vyplyaє

Prapa jak është lehtësisht e dukshme periodikisht pas impulseve të rrymës së drejtpërdrejtë (Fig. 3.2 a). Kur vendoset sekuenca periodike e pulseve me rrjedhje të drejtë, seria trigonometrike Fur'є s (3.2) mund të shihet se ka një amplitudë dhe spektër fazor të matshëm në viglyad (Figura 3.2, b):

Me formë komplekse vicioze një numër Fur'є
h (3.8) avullimiє:

Amplituda dhe spektri fazor i sinjalit рівні

Fur'є і іnteral Fur'є janë të ulëta me një pamje kufitare. Sinjali periodik në T → ∞ bëhet jo periodik. Duke zëvendësuar (3.8) nga (3.7), mund të shkruajmë

(3.16)


Analiza e sinjalit harmonik

Duke rindërtuar (3.16), si T → ∞ (në çdo rast ω 1 → dω і пω 1 = ω), ne mund ta mohojmë

(3.17)

Në harqet katrore është shkruar Fur'є integrale, e cila përshkruan fuqinë spektrale të sinjalit


Viraz (3.17) nabude viglyad

Të dhënat e sp_vv_dnoshennya përfaqësojnë transformimin e drejtpërdrejtë të Fur'є. Era ngec me analizën harmonike të sinjaleve jo periodike.

3.2. Analiza harmonike e sinjaleve jo periodike

Drejtpërdrejt ai Fur'є i kundërt do të krijojë një përgjigje unike të paqartë midis sinjalit (funksioni i orës, i cili përshkruan sinjalin s (t)) të të njëjtit boshllëk spektral S (ω):

(3.18)

Mendimi për Fur'є është domethënës:

(3.19)

Vetëdija e transformimit të Fur'є є integrimi absolut i funksionit s (t)

(3.20)

Shtesat praktike kanë aftësinë për të integruar katrorin e funksionit

(3.21)

Për sinjalet reale, mendja (3.21) është ekuivalente me mendjen (3.20), ndryshimi fizik më pak i dukshëm: mendja (3.21) do të thotë që fuqia ndërpritet nga sinjali. Në një rang të tillë, është e mundur të respektohet mundësia e ruajtjes së transformimit të Fur'є në sinjale me energji të ndërlidhur. Sinjalet jo periodike (impulsive). Për sinjalet periodike, shpërndarja në harmoni


nі magazina enden pas një rreshti shtesë Fur'є.

Funksioni S (ω) ka një kompleks

de Re, lm - është një pjesë e qartë e një vlere komplekse; | s (w) |, φ (oo) është moduli dhe argumenti i sasisë komplekse:

Moduli i sinjalit spektral Gustini | S (ω) | përshkruani rritjen e amplitudave të magazinës harmonike sipas frekuencës, të quajtur spektri i amplitudës. Argumenti φ (ω) jep shpërndarjen e fazës në frekuencë, e cila quhet spektri fazor i sinjalit. Spektri i amplitudës është një funksion i çiftuar, dhe spektri i fazës është një funksion frekuencash i paçiftuar

Me ndihmën e formulës së Euler-it (3.9), virazi për S (ω) mund të shkruhet në pamje.

(3.24)

Nëse s (t) është një funksion i çiftuar, atëherë nga (3.24) mundemi

(3.25)

Funksioni S (ω), i cili përdoret si funksion i (3.25), është një funksion funksional. Spektri fazor fillon jak

(3.26)

Për një funksion të paçiftuar s (t) s (3.24) mund të marrim

(3.27)


Funksioni S (ω) është thjesht eksplicit, spektri fazor

(3.28)

Nëse ka një sinjal, është e mundur të paguhet një shumë e s h (t) të çiftëzuar dhe s H (t) magazinimit të paçiftuar

(3.29)

Fuqia e një manifestimi të tillë të një ndjenje inteligjence për shkak të nxitjeve të fillimit të shkathtësisë:

З (3.24) dhe (3.29)

(3.30)

Gjithashtu, për pjesët efektive dhe të qarta të fuqisë spektrale, sinjali mund të shkruhet:

Në një rang të tillë, pjesa e gustinit spektrale përfaqëson rikrijimin e Fur-it si një sinjal magazine të çiftuar, pjesa shihet qartë si një sinjal magazine i paçiftuar. Pjesa e gustinit kompleks spektral është projektuar si një sinjal çift, dhe pjesa kuptohet qartë si një funksion i paçiftuar i frekuencës.

Dendësia spektrale e sinjalit në ω = 0

(3.31)

zonat rrugore përgjatë kthesës s (t).

Yak vendosi spektrin e veprimeve të sinjaleve.

1. Impuls me rrjedhje direkte (Fig. 3.3 a)


de і - parëndësi ndaj një impulsi.

Fuqia e sinjalit spektral


Grafikët e amplitudës dhe spektrit fazor në sinjal janë paraqitur në Fig. 3.3, b, neni.

2. Sinjali i përshkruar nga funksioni

Fuqia spektrale e sinjalit shkaktohet nga viraz

Pjesët e integruara n-1 herë,

Sinjali (Fig. 3.4 a)

fuqi e ulët spektrale

Grafikët e amplitudës dhe spektrit fazor në imazhet në Fig. 3.4, b, neni.

Sinjali (Fig.3.5 a)

fuqi e ulët spektrale

Grafikët e amplitudës dhe spektrit fazor - Fig. 3.5, b, neni.

Numri i vitheve është nga tabela. 3.1.

Korrigjimi (3.18) dhe (3.8) tregojnë se fuqia spektrale puls i vetëm në τ<

Në lidhje me raportin e specifikuar të spektrit të sinjalit periodik për një orë, është e mundur të falet, vikoristovochi ri-zbatimi i Fur'є (3.18). Koeficientët për një numër të Fur'є janë jak

(3.32)

de S (ω) është dendësia spektrale e një impulsi.

Në një renditje të tillë, kur amplituda dhe spektri fazor i sinjaleve periodike tregohet në nënën e brishtë në bazë të fillimit të ekuilibrit:


Koeficienti 1 / T mund të shihet si diapazoni i frekuencës nën spektrin mesatar të ruajtjes, dhe fuqia spektrale si amplituda e daljes dhe sinjali i ruajtjes në intervalin e frekuencës, që është amplituda. Do të shikoj përreth qendrës së qytetit me një dukshmëri më të madhe të termit "fuqi spektrale". Pa ndërprerje në spektrin e amplitudës dhe fazës së një impulsi të vetëm me amplitudë diskrete rezistente ndaj zjarrit dhe spektra fazor në sekuencën periodike të impulseve të tilla.

Për spіvvіdnoshen shtesë (3.33), rezultatet dhe udhëzimet në tabelë. 3.1 mund të përdoret për të përcaktuar gamën e pas-efekteve periodike të impulseve. Të tillë një pіdhіd іnstruyuyu takі por vënë.


1. Jetëgjatësia periodike e impulseve me rrjedhje të drejtë (Tabela 3.1, pika 1), Fig. 3.2.

Regjistrimet viraz Do ta përsëris rezultatin tek prapanica fq 3.1.

2. Pasojat periodike të impulseve meander (Tabela 3.1, pika 2), Fig. 3.6 fig. 3.2.


3. Kohëzgjatja periodike e impulseve eksponenciale (Tabela 3.1, pika 8), Fig. 3.7.


Tabela 3.1

Sinjalet dhe spektri






3.3. Spektrat e frekuencës së sinjaleve të paraqitura në pamjen e rreshtit zaganny të Fur'є

Kur sinjali i jepet rreshtit zagalny të Fur'є, nëna e transformimit të funksioneve themelore Fur'є. Tse lejojnë që nga spektri i bazës së sistemeve të ndryshme ortogonale të shkojnë në spektrin e frekuencës. Bishtat e spektrave të frekuencës së llojeve të ndryshme të sinjaleve janë paraqitur më poshtë, të cilat përshkruhen nga funksionet bazë të sistemeve ortogonale.

1. Sinjalet e Lezhandrit.

Rimishërimi i Lezhandrit me Fur'є bagatched (pjesa 2) maє viglyad

(3.34)

n = 1,2, ... - Lezhandre baggun; - Funksioni Bessel.

Vikoristovuchi (3.34), sipas sinjalit të dhënë në rreshtin e shikuesve


me veçori

(3.35)

Viraz (3.35) përshkruan densitetin spektral të sinjalit s (f) në rreshtin e shikuesit.

Grafikët e spektrit të magazinës me numrat 1 - 3 janë paraqitur në figurën 3.8.

2. Laguerre sinjalizon.

Rimishërimi i funksioneve Fur'є Laguerre maє viglyad

(3.36)

n = 1,2, ... - Funksionet Laguerre.

Vikoristovyuchi (3.36), sipas sinjalit të paraqitur te shikuesi në rreshtin e fletës së bagazheve Laguerre (seksioni 2)

me veçori

mund të shkoni te dendësia spektrale e sinjalit

(3.37)


3. Sinjalet e Ermit.

Rimishërimi i funksioneve Fur'є të Ermit maє viglyad

(3.38)


n = 1,2, ... - funksionet e Ermit.

Z (3.38) më pas, funksioni i Ermit mund të jetë fuqia e transformimit, tobto. Funksionet e të njëjtit transformim të Fur'є Rivni (nga saktësia në parametrat e fundit). Vikoristovyuchi (3.38), sipas sinjalit të paraqitur në viglyadі në rreshtin e paketimit sipas bagatolena Ermіta

me veçori

mund të shkoni te dendësia spektrale e sinjalit

(3.39)

4. Sinjalet Walsh.

Spektri i frekuencës së sinjaleve Walsh (sinjalet e përshkruara nga funksionet Walsh) bazohet në fillimin e Fur'є:

(3.40)

de wal (n, x) është funksioni Walsh.

Pra, si funksioni i Walsh-it, ka N numra vlerash të përhershme,

de x në - vlerat e x në intervalin e shtëpisë.


З (3.41) otrimaєmo

de

Meqenëse funksioni Walsh fryn vlerën ± 1, atëherë (3.42) mund të shkruhet në pamje

(3.43)

de n (k) = 0 ose 1 është shenja e funksionit wal (n, x k).

Në fig. 3.9 Afishohen grafikët e spektrit të amplitudës së gjashtë sinjaleve të parë Walsh.

3.4. Spektri i sinjalit, i cili mund të përshkruhet nga funksione jo të integruara

Rimishërimi i Fur'є іsnu i privuar nga sinjalet nga energjia e qëndrueshmërisë (për ata që vikonutsya umova (3.21)). Zgjerimi i klasave të sinjaleve, të analizuara nga fitoret e transformimit të Fur'є, duke lejuar thelbin e një priyom formal, bazuar në kuptimin e futur të fuqisë spektrale dhe funksionit të impulsit. Veprimet e sinjaleve të tilla janë të lehta për t'u kuptuar.

1. Funksioni i impulsit.

Funksioni i impulsit (abo - funksion)

(3.44)

Funksioni impuls i pijes dhe fuqia

(3.45)

Fuqia spektrale e funksionit të impulsit është e rëndësishme

(3.46)


Spektri i amplitudës së një njësie rrugore, spektri fazor φ (ω) = ωt 0 (Fig. 3.10).

Ri-mishërimi i Zvorotne i Fur'є po


Në mënyrë analoge me (3.47) për domenin e frekuencës, ne mund të shkruajmë

(3.48)

Vikoristovuchi otrimanі virazi, për shkak të densitetit të konsiderueshëm spektral të llojeve të caktuara të sinjaleve, të cilat mund të përshkruhen sipas funksioneve, për ata që nuk janë rimishëruar Fur'є.

2. Sinjali i përhershëm s (t) = s0.

Z urahuvannyam (3.48) otrimaєmo (fig. 3.11)

(3.49)

3. Sinjali harmonik.

Dendësia spektrale e sinjalit të parë nga urahuvannyam (3.48) në viglyadі


në ? = 0 (fig. 3.12)

Për sinjal

(3.53)

për analogji me (3.52) ne e dimë

4. Funksioni me një hap.

(3.55)

Një hap i vetëm i funksionit σ (t) është qartë i dukshëm si pamje kufitare e impulsit eksponencial

Impulsi eksponencial është i përfaqësuar në pamjen e shumave të depove të çiftuara dhe të paçiftuara (3.29)

funksionet ortogonale. Yak rozkladannya zvvychay vikoristovyutsya rizhvillimi i Fur'є, duke u përhapur sipas funksioneve të Walsh, riimagjinimi i valëve dhe ін.

Funksionet bazë

Paraqitja matematikore

Spektri i sinjalit mund të regjistrohet përmes rikonfigurimit të Fur'є (është e mundur pa 1/2 π (\ stili i ekranit 1 / (\ sqrt (2 \ pi)))) në viglyad:

S (ω) = ∫ - ∞ + ∞ s (t) e - i ω tdt (\ stili i shfaqjes S (\ omega) = \ int \ limitet _ (- \ infty) ^ (+ \ infty) s (t) e ^ (-i \ omega t) dt), de ω (\ stili i ekranit \ omega)- Frekuenca e Kutovës është e barabartë 2 π f (\ stili i ekranit 2 \ pi f).

Spektri i sinjalit є me një vlerë komplekse dhe i dhënë nga shikuesi: S (ω) = A (ω) e - i ϕ (ω) (\ stili i shfaqjes S (\ omega) = A (\ omega) e ^ (- i \ phi (\ omega))), de A (ω) (\ stili i ekranit A (\ omega))- spektri i amplitudës së sinjalit, ϕ (ω) (\ stili i ekranit \ phi (\ omega))- Spektri fazor i sinjalit.

Sapo sinjali s (t) (\ stili i shfaqjes s (t)) inteligjencës

    Duke i sjellë vlerë një numri Kotelnikov s(t), vlera e sinjalit në momentin e orës t=nT syth.

    Për të sjellë funksionin e sinc ( t-nT e) ta sinc ( t-mT e) ortogonale në n¹ m.

    Specifikoni intensitetin spektral të pulsit të dhënë nga virazi analitik s(t) = sinc ( t-nT e).

    Pse nuk është për të ardhur keq të dimë funksionin, si ta përshkruajmë sinjalin, nëse spektri i frekuencës është i ndërlidhur?

9. Sinjalizimi nga funksionet Walsh

Në vitin 1923 p. Matematikani amerikan Walsh (J.L. Walsh) ka prezantuar të njëjtin funksion si për ta mbajtur atë. Sinjalet diskrete nga niveli i funksioneve Walsh (FU) - Do ta kthej sistemin e funksioneve ortogonale në tipin drejtkëndor. Zona e funksioneve të Walsh është e ndenjur, është e madhe, po zgjerohet gradualisht.

Funksionet e Walsh grafikisht mund të jenë imazhe në një mënyrë të vogël. Megjithatë, në intervalin e erërave të veta viznachennya fryhet vetëm dy vlera: +1 і –1. Z vikorystannyam FU zvvychay për të hyrë pa ndryshim për një orë, tani.

Në fig. 9.1 përfaqësojnë 8 funksionet e para Walsh në interval është vlera e argumentit.

I vogël. 9.1. Funksionet Walsh, të renditura dhe të numëruara deri në numrin e shenjave në interval.

Merrni vlerën Wal k(q) e lidhur nga drejtshkrimet e pseudonimit Walsh. Indeksi k varësisht nga numri i ndryshimeve të shenjave (numri i përmbysjeve të nivelit zero) funksionojnë në intervalin e vlerës. Gjysma e vlerës kіnkshe quaj një pjesë të shtratit Wal k(q). Zona e іnuvannya FU karakterizohet nga madhësia e bazës, de n= 1,2,3, ... Në fig. 9.1 madhësia në bazë.

Funksionet Walsh janë ortonormale në intervalin:

Funksionet e Walsh mund të jenë fuqia e shumëzimit, tobto. shumëzuar me dy FU daє іnshu FU, për më tepër

deoperacioni nënkupton përmbledhjen për modulin 2 sipas rregullave:

1Å1 = 0; 0Å0 = 0; 1Å0 = 1; 0Å1 = 1.

Shumëzimi i FU në vetvete jep një funksion të rendit zero, dhe rezultatet janë shumë të vogla për t'u krijuar dhe parë. Në një gradë të tillë,

Përhapja nëse FU në një funksion të rendit zero, tobto.

Unë nuk e ndryshoj funksionin tim. Në përgjithësi, të gjitha ndjenjat e FU-së kanë rolin e një funksioni unik "të vetëm".

Natyrisht, sistemi kryesor ortonormal i funksioneve Walsh lejon të përfaqësojë nëse sinjalet janë rreshta Walsh-Fur.

.

Procedura për përcaktimin e amplitudës së harmonikës së lëkurës së rektumit në serinë Walsh-Fur është edhe më e thjeshtë: s(t) për k-ky funksion "harmonik" i caktohet formulës

.

Prapa: ndarës në një funksion rreshti Walsh-Fur në interval, duke u rrethuar nga anëtarët e shpërndarjes (bazës).

Vazhdoni në një orë bezzmіrny, pastaj më vonë. Funksioni i grupit të lëkundjeve s(t) është i paçiftuar dhe të gjitha funksionet e Walsh janë me indekset e djemve, duke përfshirë zero, oriz për djemtë. 9.1 pastaj krijoni , nëse janë funksione të paçiftuara і, gjithashtu, integrali nga krijimi i rrugës në zero: z 0 = 2 = 4 = 6 = 0.

Tarifat e numëruara tani:

Kofіtsієnt dorіvnyu:

,

do të thoshte, por .

Thyerja e pykave të sikletshme mund të hiqet

Në një rang të tillë, përhapja e renditjes sinusoidale s(t) në bazë të funksioneve Walsh N= 8 maє dy magazina spektrale jo zero me amplituda

.

Rezultati i përafrimit të sinjalit Le të rrisim një numër funksionesh Walsh dhe spektrin e sinjalit në bazë të funksioneve Walsh të paraqitjeve në Fig. 9.2, aі b me siguri.

I vogël. 9.2. Dorëzimi i një sinjali për përhapjet në bazën ortogonale të funksioneve Walsh

Vlera mesatare katrore e dhënies së sinjalit në sinjal do të rritet pranë funksioneve të Walsh për t'u bërë

Zrozmіlo, duke vendosur sinusoidin në një rresht të Fur'є për funksionet trigonometrike, unë do të rris saktësinë. Stovidsotkova saktësinë për t'u kujdesur për rendin, por për t'u hakmarrë ndaj një anëtari ... Ale përhapja e funksionit gjarpërues drejtkëndor, i tillë jak wal 1 (q), në një rresht të Fur'є

me të dy anëtarët radhazi, do të kursej shumë saktësi për një gjynah të mesëm katror, ​​por vetë, si vipliv z. Natyrisht, spektri i funksioneve drejtkëndore pas funksioneve të Walsh bazohet në privimin e një magazine dhe përfaqësimin e saj me një funksion specifik me siguri.

E gjithë prapanica është fakti se për një lloj specifik të sinjalit të lëkurës, ekziston një sistem i tillë bazë, i cili shpërndahet sipas një sinjali të tillë sa më kompakt në një saktësi të caktuar (për shembull, është sa më i saktë në një numri i caktuar i anëtarëve).

Funksionet e Walsh gjenerohen lehtësisht nga sistemet e përpunimit dhe përpunimit të sinjalit dixhital, bazuar në bazën elementare aktuale.

Sistemi i thirrjeve celulare me stil CDMA

Vitet e fundit, një progres i dukshëm në teknologjitë e telekomunikacionit ka arritur nivelin e kalimit në video dixhitale, i cili bazohet në zhvillimin e shpejtë të mikroprocesorëve. Një nga aplikacionet më të njohura - futja e sinjaleve dixhitale me cilësi të lartë të ngjashme me zhurmën bazuar në metodën e aksesit të palëvizshëm me nën-kanalet e kodit (CDMA - Code Division Multiple Access), ndër analogët më të afërt të shkëmbinjve të kryeqytetit të ri. AMPS është një depo që konkurron seriozisht me teknologjitë dixhitale, si GSM.

Fuqia e mrekullueshme e audios dixhitale nga sinjalet e ngjashme me zhurmën është kapja e audios nga mbiclocking nga kanali, mbikodimi dhe dëgjimi. Vetë teknologjia është bërë shumë pjesë që janë copëtuar dhe përdorur për forcat grabitëse të Shteteve të Bashkuara, dhe vetëm së fundmi kompania amerikane Qualcom, në bazë të kësaj teknologjie, ka adoptuar standardin IS-95 (CDMA një ), dhe e ka transferuar për fitoren komerciale. Krijimi për të gjithë standardin përfshin gjithashtu një sërë kompanish: Hughes Network Systems, Motorola dhe Samsung.

Karakteristikë e përgjithshme është parimi i funksionit

Parimi i sistemeve robotike të lidhjes së majë shkruese me kodin pod të kanaleve mund të shpjegohet në prapanicën fyese.

Le të themi se jeni ulur në një restorant. Dy individë mbahen në tryezën e lëkurës. Një palë rritet mes meje, anglisht, rusisht, e treta, etj. Për të shkuar kështu, në një restorant të gjithë po zgjerohen në të njëjtën orë në të njëjtin diapazon frekuencash (duke lëvizur nga 3 kHz në 20 kHz), në të njëjtën kohë, ju po zgjeroheni me kundërshtarin tuaj, ki parasysh vetëm jogo, vetëm pak. pak nga gjithçka.

Pra, në standardin CDMA, vetë informacioni, i cili transmetohet në eter, nga stacioni bazë në celularin, ose navpaki, konsumohet nga të gjithë abonentët në rrjet, megjithëse një abonent i dobët është i arsyeshëm vetëm ai informacion, i cili është të destinuara për këtë qëllim. Inteligjenca ruse është e privuar nga ruse, nuk është e nevojshme, por informacioni është i humbur. Mova spilkuvannya në një kohë є kod. Në CDMA, organizohet për mbledhjen e mbledhjes së të dhënave, e cila transferohet, nëse më saktë, atëherë për çmimin e shumëzimit të bllokut për funksionin Walsh.

Në bazë të standardit GSM, si TDMA (Time Division Multiple Access), i cili disponohet në një kanal të bazuar në kohë, në mënyrë që më shumë abonentë të mund të përmirësohen në të njëjtën frekuencë, si në CDMA, vetëm në frekuencën CDMA IS Standardi -95 diapazoni i frekuencës është ekonomik.

CDMA quhet një sistem në shkallë të gjerë dhe sinjalet që mund të dërgohen në efiri janë të ngjashme me zhurmën. Shirokosmugova - ai që merr hua një gamë të gjerë frekuencash. Sinjale të ngjashme me zhurmën - nëse në efіrі në të njëjtën frekuencë, në të njëjtën orë ka pak abonentë, sinjalet mbivendosen një mbi një (ju mund të vini re zhurmën në restorant, nëse të gjithë flasin menjëherë). Mbikalim - fakti që kur një frekuencë e gjerë e qetë (1.23 MHz) zbulohet në një frekuencë të gjerë zbutjeje (<150кГц), сигнал примется почти неискаженный. За счет помехоустойчивого кодирования потерянные данные система восстановит, см. рис 1, где показан полезный сигнал и помеха (СЗС - селективная помеха).

Dhe standardi GSM gjithashtu nuk është i dukshëm. Nëpërmjet atyre që janë GSM sphatku vetë vuzkosmugovy. Gjerësia e smogës, e cila është fitimtare, është 200 kHz.

Sistemi CDMA nga Qualcom është i siguruar në një gamë frekuence prej 800 MHz. Sistemi CDMA është frymëzuar nga metoda e përhapjes së drejtpërdrejtë të spektrit të frekuencës në bazë të 64 llojeve të postimeve, të formuara sipas ligjit të funksioneve Walsh. Për transmetimin e dridhjeve moderne, vendosja e konvertimit të dridhjeve të të folurit nga algoritmi CELP përdoret për transmetimin e 8000 bit / s (kanale 9600 bit / s). Ju mund të përdorni mënyrat robotike në 4800, 2400, 1200 bit / s.

A ngecin kanalet e sistemit CDMA në shkallën e kodimit? (në kanalet nga stacioni bazë) dhe 1/3 (në kanalet nga stacioni ruhomoy), dekoder Windows me shumë zgjidhje, të ndërthurura me kohën, e cila transmetohet. Kanali do të ndryshojë në 1.25 MHz.

Karakteristikat kryesore janë dhënë në tabela.

Gama e frekuencës së transmetimit MS 824.040 - 848.860 MHz
Gama e frekuencës së transmetimit BTS 869.040 - 893.970 MHz
Frekuenca e paqëndrueshme e BTS ka të ngjarë të jetë e paqëndrueshme +/- 5*10^-8
Frekuenca e paqëndrueshme MS +/- 2,5*10^-6
Lloji i modulimit të frekuencës së pakuptimtë QPSK (BTS), O-QPSK (MS)

Gjerësia e spektrit të sinjalit viprominuvanny:

për rivnem minus 3 dB

për rivnem minus 40 dB

Frekuenca e orës së funksionit PSP M 1,2288 MHz
Numri i kanaleve BTS në 1 frekuencë jo bartëse

1 kanal pilot

Sinkronizimi me 1 kanal

7 kanale të wiklikut personal

55 kanale

Numri i kanaleve MS

1 kanal aksesi

Intercom me 1 kanal

Frekuenca e transmetimeve të homazhe:

Në sinkronizimin e kanalit

Kanali ka një telefonatë dhe akses personal

Kanalet janë të lidhura

9600, 4800 bit / s

9600, 4800, 2400, 1200 bit / s

Koduvannya në kanalet BTS Kodi Sortkovy R = 1/2, K = 9
Mbulimi i kanaleve të transmetimit MS Kodi Sortkovy R = 1/3, K = 9
Është e nevojshme për marrjen e informacionit për furnizimin me energji 6-7 dB
Vipprominuvani më efektiv i presionit të BTS 50 vat
Presioni më efektiv i viprominuvanit MS 6,3 - 1,0 W

Standardi ka një përpunim të veçantë të sinjaleve hyrëse, në mënyrë që ato të vijnë me pak vëmendje, dhe më larg nga makina, që do të thotë ulje e rrjedhës negative për efekt të mungesës së ndryshimit. Gjatë ndarjes së ndryshimeve në kanalin e lëkurës, pritja në bazë vikoristovuyutsya 4 procesorë paralelë, dhe në stacionin e shembur 3 korrelatorë. Prania e korrelatorëve të punës paralele lejon që mënyra e butë e "transmetimit të estafet" të funksionojë përpara kalimit nga majë shkruese në huall mjalti.

Modaliteti M'yaky "transmetimi estafetnoy" vidbuvayut për stacionin rudimentar rakhunok keruvannya dy ose më shumë stacione bazë. Transkoderi, me të drejtë hyrjeje në magazinën e zotërimit kryesor, për të vlerësuar cilësinë e sinjaleve të marra në dy stacione bazë një nga një kornizë për kornizë. Procesi i zgjedhjes së një kornize të shkurtuar duhet të prodhohet përpara se sinjali rezultues të mund të formohet gjatë procesit të komunikimit të pandërprerë dhe faljes së "ngjitjes" së kornizave, në mënyrë që të mund të përdoret nga stacione të ndryshme bazë dhe më pas të marrë pjesë në "natyrore". transmetimet.

Protokollet për vendosjen e një thirrjeje në CDMA, si në standardet AMPS, bazohen në kanale logjike fitimtare.

Për CDMA, kanalet e transmetimit nga stacioni bazë quhen përpara (Përpara), dhe ato nga stacioni bazë quhen Reverse. Struktura e kanaleve CDMA në standardin IS-95 është paraqitur në Fig.

Kanalet direkte në CDMA:

  1. Kanali pilot - të bëhet një stacion ruhomiy për sinkronizimin e kallirit me një rrjetë dhe kontroll mbi sinjalet e stacionit bazë sipas orës, frekuencës dhe fazës.
  2. Kanali i sinkronizimit - siguron identifikimin e stacionit bazë, nivelin e transmetimit të sinjalit, si dhe fazën e skajit pseudo-keq të stacionit bazë. Pas përfundimit të kuptimeve të fazave të sinkronizimit, nisin proceset e vendosjes së të dhënave.
  3. Kanali Wikliku Kur sinjali i marrë merret nga wiklik, stacioni dërgon një sinjal konfirmimi në stacionin bazë; Kanali i wikklikut personal po riparohet me qëllim që të sigurohet që ruhomi i stacionit të heqë të gjithë informacionin e sistemit (frekuenca e djallëzuar, frekuenca e orës, mbivendosja e sinjalit me kanalin e sinkronizimit).
  4. Kanali i hyrjes së drejtpërdrejtë - tregues të transmetimit të informacionit dhe të dhënave moderne, si dhe informacionit të kontrollit nga stacioni bazë në rukhoy.

Kanalet Zvorotny në CDMA:

  1. Kanali i hyrjes - do të sigurojë thirrjet nga stacioni në stacionet bazë, nëse stacioni nuk është i lidhur me kanalin e trafikut. Kanali është i disponueshëm për akses për të vendosur lidhje dhe përgjigje për rastin, i cili mbikëqyret përmes kanalit të lidhjes, komandimit dhe ndezjes për restaurim në kornizë. Kanalet janë të disponueshme për qasje në kanalet dzvinka.
  2. Kanali i trafikut të ziles - do të sigurojë transferimin e informacionit dhe informacionit aktual nga stacioni operativ në stacionin bazë.

Struktura e kanaleve të transmetimit të stacionit bazë është paraqitur në Fig:


Kanalit logjik të lëkurës i është caktuar kodi i tij Walsh. Për një kanal fizik të kanaleve logjike, mund të ketë 64, sepse Mesazhet e fundit të Walsh, si në rastin e kanaleve logjike, 64 gjithsej, kriklla të dobëta 64 bit. Nga 64 kanale në kanalin e parë, i caktohet kodi i parë Walsh (W0) të cilit i është caktuar "Kanali Pilot", tridhjetë kode të tjera Walsh (W32) i caktohen kanalit fyes dhe në 7 kanalet e ardhshme, Walsh-i i tyre. janë caktuar kodet (W1, W2, W3), W4, W5, W6, W7) të cilat shfaqin kanalet Wiklik dhe 55 kanale, të cilat janë shumë, janë caktuar për transmetimin e të dhënave nëpërmjet "Kanalit të Trafikut Direkt".

Me një ndryshim në shenjën e statusit pak informativ, faza e jetës së përtejme të Walsh-it, e cila është fitimtare, ndryshon me 180 gradë. Pra, pasi i fundit është reciprokisht ortogonal, atëherë përveç kanaleve të transmetimit shfaqet edhe një stacion bazë. Ndërrimi i kanaleve të transmetimit të stacionit bazë do të eliminojë stacionet e tjera bazë, pasi ato punojnë në të njëjtat smoothie të frekuencës së radios dhe shkaktojnë të njëjtin PSP, edhe me shkatërrime të tjera ciklike.

Procedura e kalimit të haraçeve të reja në stacionin celular deri në momentin e dërgimit të tyre në efir.

Një diagram i qartë strukturor i një kanali trafiku për një kanal trafiku. Në kanalin e drejtpërdrejtë dhe të ziles, skema përsëritet; Kjo është edhe për faktin se një kanal fiton në një moment të caktuar, kur blloqet e të gjithë qarkut janë ndezur.


  1. Sinjali i ri dërgohet në kodekun e ri.
    Në të gjitha fazat, sinjali i ri dixhitalizohet dhe mbërthehet pas algoritmit CELP.
  2. Jepni një sinjal për të shkuar në bllokun e qëndrueshëm përpara konvertimit të kodit, i cili mund të dërgohet deri në 3 falje në paketat e haraçit.
  3. Jepni sinjalin për të ardhur në bllokun që ndërthur sinjalin.
    Një bllok vlerash për të luftuar nga paketat e faljeve në efіri. Paketat e faljeve - krijuar nga pak dhe informacioni rreth derdhjes.
    Parimi është. Potikh danikh shkruani në matricë në rreshta. Sapo matrica të memorizohet, ne filluam të transferojmë informacione në dyqan prej saj. Më pas, nëse flitet për efіrі sa më shpejt të jetë e mundur, paketa e faljeve, pasi të kalojë nëpër matricën e ziles, do të riimagjinohet për një falje të vetme.
  4. Jepni një sinjal për të shkuar në bllokun e kodit (shih tingullin).
    Një maskë (pas datës) e kokës prej 42 rrahjesh aplikohet në informacion. Maska Qia є top sekret. Në rast të transferimit të paautorizuar të të dhënave në eter, nuk është e mençur të deshifrosh sinjalin, nuk e njoh maskën. Metoda e numërimit të vlerave të dobishme nuk është efektive sepse me gjenerimin e maskës, duke kaluar nëpër kuptime të ndryshme, do të ketë një brez prej 8.7 trilion maskash për 42 rrahje. Një haker, duke u zvarritur me një kompjuter personal, duke kaluar një sinjal përmes një maske lëkure dhe duke e kthyer atë në një skedar në një format audio, më pas, duke e njohur atë në pamjen e lëvizjes, për të kaluar shumë një orë.
  5. Blloko ndërthurjen e kodit Walsh.
    Trendi dixhital shumëzohet me bitin e fundit të gjeneruar nga funksioni i Walsh.
    Në të njëjtën fazë të kodimit, sinjali zgjerohet në diapazonin e frekuencës, në mënyrë që. Pjesa e lëkurës së informacionit është koduar pas bitit të fundit, të nxitur nga funksioni i Walsh, nga biti i 64-të. Se. Shpejtësia e përroit të haraçit në kanal është përmirësuar 64 herë. Gjithashtu, në bllokun e modulimit të sinjalit, shpejtësia e manipulimit të sinjalit të rritjes, zgjerimi i spektrit të frekuencës.
    Funksioni i Walsh përdoret gjithashtu për të shfaqur informacione të papërdorura nga abonentë të tjerë. Në momentin e telefonatës, abonentit do t'i caktohet një frekuencë në të cilën një (nga 64 në dispozicion) kanale logjike, që është funksioni fillestar i Walsh. Në momentin e marrjes së sinjalit për qark, kaloni në zorotny bik. Sinjalet e marra shumëzohen me sekuencën e kodit Walsh
    Rezultati shumëzohet, llogaritet korrelacioni integral.
    Meqenëse pragu Z është mjaft kufitar, do të thotë që sinjali është i yni. Sekuenca e funksioneve të Walsh-it është ortogonale dhe mund të jetë e ndërlidhur dhe e ndërlidhur automatikisht me fuqinë, kështu që aftësia për të integruar sinjalin e dikujt me trafikun e dikujt tjetër është 0.01%.
  6. Blloku i shumëzuar me sinjalin me dy funksione M (M1 - 15 bit, M2 - 42 bit) quhen PSP-pseudo-shenja.
    Një bllok vlerash për përzierjen e një sinjali në një bllok modulimi. Shenjat e lëkurës së frekuencës njihen si funksione M.
  7. Blloku i modulimit të sinjalit.
    Standardi CDMA ka një modulim fazor FM4 OFM4.

Në kohën e tanishme, standardi CDMA është në pronësi të atyre që e kanë të vështirë të gjejnë dhe gjejnë më të mirën. Në kuadër të programeve të mëparshme RACE, European Sportsmanship po zhvillon projektin CODIT si rezultat i një prej varianteve të Sistemit Universal dhe Komunikimit të Pakomplikuar (UMTS) bazuar në parimin e nënkanalit të kodit të brezit të gjerë DSMA. transmetimet.

Vështrimi kryesor i konceptit CODIT do të jetë më efektiv sesa kontrolli i burimit të frekuencës. Më parë u shpjegua se është praktikisht e pamundur të përdoret një sinjal CDMA me vetëkënaqësi të gjerë në një kryqëzim vuzkosmugovaya. Për zhvillimin e fuqisë së standardit CODIT për transmetimin e haraçit për fitimtarët, do t'ju kërkohet të merrni intervale me frekuenca të papranueshme.

Përshkruhet funksioni bazë trigonometrik: - Numri i harmonikës.

Intervali ortogonal. Me normën për ngushtësinë e funksionit bazë: Ω = 2π \ T

;

;
;
;

, A i - amplituda harmonike, Θ i - faza

;


2. Shpërndarja e sinjaleve dhe kodeve të transferimit për funksionet Walsh.

F-i i Walsh-it ruhen nga f-i i Rademacher
k = 1,2 ...;

funksioni sgn-shenjë.

Intervali thyhet me 2 k intervale ∆T. Erë e keqe e Rademacher f-I pranoi vlerën "+1" dhe "–1". (F-I merr ortogonalitetin e vet.) Wal 0 = 1 - Funksioni Walsh "0" i rendit 1.

Refuzimi i f-ії wal porosive më të larta (k = 1,2,3 ...):

1) Shkruani numrin k në dy sisteme

kod i drejtpërdrejtë.

m është numri i razryadі në kodin e nevojshëm për paraqitjen e rendit f-іy Walshak-të, funksion γ i -vagovy, vlera e të cilit është 1 ose 0 (është një kthim që numri i rreshtave jepet kur kërkohet).

2) Numri k duhet të konvertohet sipas rregullit në kodin Gri. Në të njëjtën kohë, shfaqet shkarkimi më i ri, kodi quhet kodi Walsh.

3) Dorëzimi në f. Walsh në rreshtin e Rodomacher:

Tse showє, scho f. Walsh të shumëzojë Rodomacher f-ії në kombinimin e këndimit me koeficientin b i. Për 4 km/h. Walsh do të jetë mo:

për të gjithë sistemin e rritjes karakteristike të f-іy sipas rendit të rritjes

numri i shenjave të alternuara në interval. Ne kemi një sistem djemsh

mirë, në mes të intervalit, shqyrtoni me kujdes njerëzit e pa çiftuar

numri i ndryshimeve të shenjave në intervalin për djemtë

Ndryshimi i shenjës m / 2 dhe i paçiftuar (m + 1) / 2.

-F. Magjia në sistemet ortogonale.

3. Sinjalet e përcaktuara gjeometrikisht dhe transkodimi.

Objekti matematik A i є elementi i shumëzisë A 1.

Nëse mbi objektin A i është e mundur të krijohet një linjë veprimesh, atëherë A 1 i pafuqishëm duhet të vendoset në një hapësirë ​​lineare dhe elementi i tij A i є në pika të të gjithë hapësirës.

Hapësira maє be-yaku madhësia m.

Nëse në një hapësirë ​​të tillë është menduar të jetë ndërmjet pikave A i dhe A j, atëherë hapësira është metrike, dhe hapësira ndërmjet kallirit të koordinatave dhe, qoftë pikë, është norma dhe hapësira e normave. Sipas normës, është e mundur të shihet. Në hapësirën normale lineare, norma i caktohet jakut
që vijnë
-hapësira quhet Euklidiane.ifn → ∞ - Hapësira Hilbert.A i është vektor, yozhina është normë.

Te kolonia U i (t), është e mundur të vendoset pika A i ose në hapësirën n-botërore, madhësia e një rruge të caktuar në numrin e hapave të lirisë së komunikimit (t). Le të zgjerohet numri i a (t) і b (t) sipas sistemeve ortogonale të funksioneve φ i (t).
,
Tsim kolivannyam vidpovidatimut vektorët
me koordinata
... Їkhnya dovzhina

... Marrja e mendjes së ortogonalitetit në respektin maksimal, ose më mirë ortonormalitetit. Dovzhina është normë.


P a і P b - pitom i mesëm Dovzhina e vektorit në hapësirën n-botërore nis me kuptimet efektive të llojit të komunikimit.

-duke karakterizuar hapat e afrimit. Mund ta shihni si modul
, Chim është më pak se vlera është më e vogël se madhësia e numrit të njerëzve.

* - Vlera mesatare dobutku kolivan.
** - ndërveprim efektiv midis kolivanëve u a іu b.
, pastaj virazi * і ** spіvpadut.ifu a іu b ortogonale = 0. Nëse U a = –U b Todі P ab = - P a = - P b. Një sinjal që mund të transferohet në një vektor. Me një furnizim të sinjalit të kodit gjeometrik. Hapësira e gjerë botërore në metrikën Neuklide. Filloni me algoritmin
, n është numri i elementeve të kombinimit të dhëna kodit, dhe x i dhe y i janë vlerat e linjave të ndryshme. Modeli gjeometrik i një kodi dyshifror është një kub n-dimensional me një buzë = 1, lëkura e kulmeve të të cilit është një nga kombinimet e mundshme. 000,001,010,100,101,110,011,111 Formulari -. Kodimi i sinjalit në kubin e viglyadin-world.

Bëhuni gati për projektin - ju lutem, dyakuyu!
Lexoni gjithashtu
Yak vstanoviti bezkostovny antivirus avast Yak vstanoviti bezkostovny antivirus avast Yak qartë komp'ютер від вірусів самостійно Yak pastroni kompjuterin nga viruset në mënyrë të pavarur Yak do të pastrojë kompjuterin'ютер від вірусів Unë do të pastroj kompjuterin nga viruset