Моделирование цифрового радиоприемного устройства для системы широкополосного радиодоступа

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(НИУ «БелГУ»)
ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИФРОВОГО РАДИОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ
СИСТЕМЫ ШИРОКОПОЛОСНОГО РАДИОДОСТУПА
Выпускная квалификационная работа
студента дневного отделения 4 курса группы 83001106
Битченкова Дмитрия Игоревича
Научный руководитель:
к.т.н., доцент
Сидоренко Игорь Александрович
Белгород 2015

2.

Актуальность темы выпускной квалификационной работы
обусловлена тем, что для моделирования используется
программно-аппаратная платформа, обладающая
уникальными возможностями :
Возможность тестировать радиотехническое
запуска в серийное производство.
устройство
до
Модель системного уровня предусматривает возможность
переконфигурироемости
всей
системы
без
изменения
аппаратной части.
Модели системного уровня позволяют изучать современные
схемотехнические решения и на их основе конструировать
собственные устройства.
Программно-аппаратные платформы имеют большой потенциал с
точки зрения внедрения в учебный процесс, так как они

3.

Цель исследования
Моделирование РЧ приемника с помощью современных
программно-аппаратных платформ и разработка рекомендаций по
применению программно-аппаратных платформ для
моделирования РЧ трактов в учебном процессе.

4.

Задачи работы:
Анализ требований к уровню подготовки бакалавров по
направлению 11.03.02 «Системы радиосвязи и радиодоступа»
анализ перспективных технологий беспроводных систем
передачи данных;
анализ программно-аппаратных платформ для моделирования РЧ
трактов;
анализ возможностей применения программы матлаб для
моделирования РЧ трактов;
разработка рекомендаций по внедрению в учебный процесс

5.

Требования к уровню подготовки
бакалавров:
готовность к изучению научно-технической информации,
отечественного и зарубежного опыта по тематике
инвестиционного (или иного) проекта; уметь собирать и
анализировать информацию для формирования исходных
данных для проектирования средств и сетей связи и их
элементов
иметь навыки самостоятельной работы на компьютере и в
компьютерных сетях; быть способным к компьютерному
моделированию устройств, систем и процессов с
использованием универсальных пакетов прикладных
компьютерных программ

6.

Модель РЧ приемника от Analog Devices

7.

Работа сигма-дельта АЦП

8.

Работа детектора средней мощности

9.

Показания встроенного
спектроанализатора
На нем в данном случае мы можем видеть шум, который вносит сигма-дельта АЦП, пик, который
соответствует частоте тестового сигнала, а также сигнал, отфильтрованный с помощью низкочастотных
фильтров.

10.

Показания спектроанализатора при
измененных параметрах
Мы наблюдаем сигналы на соответствующих частотах, интермодуляционные искажения
третьего порядка, утечки гетеродина и другие паразитные гармоники.

11.

Спектр OFDM – сигнала с помехой
Видно, что приемник смог корректно принять сигнал и подавить помеху

12.

Рекомендации по внедрению в учебный
процесс
Изучив программно-аппаратную платформу от компании Analog
Devices, в целях модернизации учебного процесса,исходя из
стремлений совершенствоваться в сфере проектировки
радиотехнического оборудования и идти в ногу с современными
технологиями,весьма целесообразна модернизация программы
MatLab и использование компонентов Analog Devices в
дисциплинах «РПДУ», «РПМУ», «Системы широкополосного
радиодоступа».

13.

Вебинар «моделирование радиочастотных
трансиверов от Analog Devices»
URL : http://matlab.ru/webinars/modelirovanie-rabotyradiochastotnyh-transiverov

14.

Экономическая оценка результатов
исследования
Наименование статей расходов
Сумма, руб.
Удельный вес статей, %
1.Стоимость расходных материалов
3750
4.08
2. Расходы на оплату труда
40895
2.1. Основная заработная плата
38036.24
41.46
2.2. Дополнительные затраты
5325.7
5.8
2.3. Премиальные выплаты
7607.248
8.29
3. Единый социальный налог
11410.872
12.43
4. Амортизационные исчисления на использование 6250
компьютера
6.8
5. Расходы на использование Интернет
350
0.38
6.Административно-хозяйственные расходы
19018.12
20.76
Итого:
91748.18
100

15.

Результаты исследования:
Проанализированы требования к уровню подготовки бакалавров
Разработана и смоделирована приемная часть радиотехнического
устройства на системном уровне
Изучена программно-аппаратная платформа от компании Analog
Devices
Произведен анализ современных схемотехнических решений в
сфере построения радиочастотных устройств
Разработаны рекомендации по внедрению современных
программно-аппаратных платформ в учебный процесс