Επίδοση Ψηφιακών Πομποδεκτών Σε Διαύλους Με Παλμικό Θόρυβο

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδοσης ψηφιακών πομποδεκτών σε διαύλους με παλμικό θόρυβο. Ο παλμικός θόρυβος είναι ένα είδος μη λευκού και μη στάσιμου θορύβου ο οποίος εμφανίζεται σε τυχαίες χρονικές στιγμές με τη μορφή παλμών πολύ μικρής χρονικής διάρκειας, σε σχέση με τη διάρκεια των αποστελλόμενων bit, αλλά πολύ μεγάλου πλάτους. Ο παλμικός θόρυβος παράγεται συνήθως λόγω φαινομένων κεραυνικής δραστηριότητας, και σε σπανιότερες περιπτώσεις λόγω πηγών έξω από τη γήινη ατμόσφαιρα.Η μέθοδος ψηφιακής διαμόρφωσης που προτιμήθηκε ώστε να μελετηθεί πάνω στον αντίστοιχο πομποδέκτη η επίδραση του παλμικού θορύβου είναι η Μεταλλαγή Ελάχιστης Μετατόπισης, Minimum Shift Keying - MSK. Ο λόγος είναι ότι πρόκειται για ένα είδος διαμόρφωσης στο οποίο έχουμε πολύ ικανοποιητική χρήση του φάσματος συχνοτήτων και κατά συνέπεια, εκτός των άλλων πλεονεκτημάτων αυτού του γεγονότος, το σήμα MSK παρουσιάζει μεγάλη ανοχή στον θόρυβο. Η συχνότητα που χρησιμοποιήθηκε κατά την μοντελοποίηση του συστήματος ήταν 4 KHz, καθώς έχει παρατηρηθεί ότι η κεραυνική δραστηριότητα είναι πηγή που παράγει ατμοσφαιρικό θόρυβο στην περιοχή των πολύ χαμηλών συχνοτήτων VLF (Very Low Frequencies). Αρχικά κατασκευάστηκε με χρήση του πακέτου HPADS πομπός και δέκτης για MSK διαμόρφωση, ως ειδική περίπτωση OQPSK διαμόρφωσης. Στη συνέχεια έγινε μοντελοποίηση του παλμικού θορύβου και παραγωγή αυτού στο περιβάλλον Mathematica. Ο παλμικός θόρυβος αυτός εφαρμόστηκε πάνω στο σύστημα του πομποδέκτη και τέλος έγινε σειρά μετρήσεων με σκοπό τον προσδιορισμό του BER του συστήματος. Η μόνη παράμετρος εισαγωγής σφαλμάτων στο σύστημα ήταν σκοπίμως ο παλμικός θόρυβος, ενώ για δεδομένο διάστημα παρατήρησης το μόνο χαρακτηριστικό που μεταβαλλόταν, ώστε να μελετηθεί σε σχέση με αυτό η συμπεριφορά του πομποδέκτη, ήταν το πλάτος των παλμών του θορύβου. Η χρήση του συστήματος του πομποδέκτη μαζί με το θόρυβο μπορεί να γενικευθεί για ένα αρκετά μεγάλο εύρος συχνοτήτων και για οποιαδήποτε τιμή του πλάτους του θορύβου.