Σχεδιασμος Και Υλοποιηση Προσομοιωτη Ασυρματου Διαυλου Σε Συχνοτητες Συστηματων Κινητης Τηλεφωνιας Umts

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ανάλυση, σχεδιασμός και υλοποίηση ενός προσομοιωτή (emulator) Doppler για συχνότητες κινητής τηλεφωνίας 3ης γενιάς (UMTS), κατάλληλου για τον έλεγχο και την αξιολόγηση της επίδοσης ενός συστήματος σε πραγματικό επίπεδο.Αρχικά γίνεται αναφορά και επεξήγηση των γενικών θεωρητικών εννοιών που σχετίζονται με το φαινόμενο και επηρεάζουν την ποιότητα της ζεύξης σε ποικίλα περιβάλλοντα ασύρματης διάδοσης και για διαφορετικών απαιτήσεων συστήματα.Στη συνέχεια αναλύεται ο κώδικας που υλοποιήθηκε στα πλαίσια της θεωρητικής μελέτης και της αξιόπιστης προσέγγισης του θεωρητικού μοντέλου, όπου γίνεται αναλυτική παράθεση αποτελεσμάτων για διαφορετικά σενάρια ζεύξεων.Κατόπιν σχεδιάζεται ο προσομοιωτής Doppler όπου μοντελοποιείται και υλοποιείται με πραγματικά στοιχεία, έτσι ώστε να έχουμε μία, όσο το δυνατόν, πιο καλή θεωρητική προσέγγιση της πραγματικής κατασκευής. Λόγω της ιδιαίτερα εκτεταμένης και αναγκαίας χρήσης των βαθυπερατών φίλτρων στην υλοποίηση, αναλύονται θεωρητικά και στη συνέχεια γίνεται η προσομοίωση αυτών που χρησιμοποιήθηκαν και παρατίθενται τα αποτελέσματά της. Κατά την κατασκευή χρησιμοποιήθηκαν βαθυπερατά φίλτρα που βασίστηκαν στην κυκλωματική διάταξη ''Αντωνίου'', με συχνότητα συντονισμού την συχνότητα Doppler που προέκυψε από τα θεωρητικά μοντέλα. Επίσης δόθηκε ιδιαίτερη βαρύτητα στο συντελεστή ποιότητας Q των φίλτρων, έτσι ώστε η απόκριση του φίλτρου να ικανοποιεί τις απαιτήσεις για αξιόπιστη προσομοίωση.Έπειτα, διεξήχθησαν αναλυτικές πειραματικές μετρήσεις διεξοδικά σε όλες τις βαθμίδες, τόσο στο επίπεδο των φίλτρων όσο και σε ολόκληρη την διάταξη. Αρχικά έγιναν μετρήσεις περί την κεντρική συχνότητα των 70 MHz και στη συνέχεια, με την χρήση μίκτη, έγινε μετατόπιση του φάσματος στη επιθυμητή συχνότητα των 2.1 GHz.Τέλος έγινε σύγκριση μεταξύ των πειραματικών αποτελεσμάτων και αυτών που είχαν προκύψει από την θεωρητική προσομοίωση, έτσι ώστε να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία της λειτουργίας του προσομοιωτή.