4.4. Тестирование и заключение

В процессе работы для проверки идеологии построения устройства проводилось моделирование устройства компенсации в среде MATLAB. Было проведено полное проектирование, синтез и трассировка устройства компенсации узкополосных помех в пакете FOUNDATION 2.1. Устройство реализовано на fpga фирмы Xilinx VIRTEX XCV400HQ240. Логическое и временное моделирование устройства производилось в пакете ACTIVE-HDL фирмы Aldeс. Временное моделирование устройства компенсации показало его работоспособность на частотах дискретизации сигнала до 40МГц.

Произведено тестирование макета. Блок схема подключения приборов для тестирования подавителя представлена на рис 4.15, где обозначено:

• генератор IS-95, в качестве которого использовался генератор Rohder&Schvarz в режиме формирования сигнала стандарта IS-95;

• генератор УП: в качестве источника помехи использовался высокочастотный генератор HP8640B, позволяющий формировать тональную помеху;

• макет подавителя;

• анализатор спектра.

Рис. 4.15. Схема тестирования

Компенсатор тестировался при подаче на его вход тональной помехи. Тестирование проводилось при следующих условиях:

• полоса сигнала - 1.25МГц;

• входная частота дискретизации – 8*1.2288МГц;

• разрядность АЦП - 14 бит;

• разрядность ЦАП – 14 бит;

• тональная помеха уровнем ~70дБ (формирование более мощной помехи ограничивается возможностями генератора УП);

Рис. 4.16. Спектр сигнала и УП

Рис. 4.17. Спектр сигнала и УП

На рис. 4.16 и рис. 4.17 приведен спектр полезного сигнала и не подавленной УП при разной разрешающей способности анализатора спектра. Из рисунков видно, что уровень УП превышает уровень полезного сигнала на 60дБ.

Рис. 4.18. Спектр сигнала с подавленной УП

Рис. 4.19. Спектр сигнала с подавленной УП

На рис. 4.18 и рис. 4.19 приведен спектр полезного сигнала и подавленной УП. Как видно из приведенных рисунков уровень УП, после подавления, не превышает уровня полезного сигнала, при этом подавление УП не хуже 63дБ. Получение большего подавления узкополосной помехи ограничивается техническими условиями эксперимента. Подавление УП может быть увеличено до 80дБ при применении в устройстве АЦП с большей разрядностью.

Проведенная работа показывает возможность построения устройства компенсации узкополосной помехи удовлетворяющего требованиям приведенным в разделе 4.1 для систем связи CDMA в объеме одной микросхемы фирмы Xilinx VIRTEX XCV400HQ240.

Разработан и реализован прототип устройства компенсации. Прототип компенсатора обладает следующими параметрами:

• полоса сигнала 1.25МГц;

• разрядность входного и выходного сигналов 14 бит;

• ширина зоны режекции 8кГц по уровню –63дБ, 30кГц по уровню – 3дБ;

• время обнаружение помехи 250мс;

• задержка не более 150мс;

• неравномерность в полосе пропускания 2.5дБ;

• фазо-частотная характеристика устройства - линейная.

На базе разработанного прототипа возможно построение УЗ для базовой и мобильной станций стандарта IS-95. Это решение может быть применено для систем связи других стандартов с полосой пропускания до 10МГц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Учебное пособие содержит методику проектирования цифровых КИХ-фильтров, которая предполагает использование генетических алгоритмов и модулярной арифметики, что в два раза повышает быстродействие их работы.

Приведены примеры синтеза КИХ-фильтров на основе предложенной методики.

Подробно рассматривается применение ЦПОС и ПЛИС в системах защиты информации.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ

РАСЧЁТА И ОПТИМИЗАЦИИ