реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Расчет технических характеристик систем передачи дискретных сообщений

Расчет технических характеристик систем передачи дискретных сообщений

Высший колледж связи[pic]

Курсовая работа

по курсу ТЭС на тему

“Расчет технических характеристик

систем передачи дискретных сообщений”

Студент: Иванов И.Н.

студ. билет N( 09

группа В 7712

Минск 1999

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИE.

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ

НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ…………………………………………….4

2. РАСЧЕТ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ………………..10

3. РАСЧЕТ ЭНТРОПИИ КВАНТОВАННОГО СИГНАЛА, ЕГО

ИЗБЫТОЧНОСТИ И СКОРОСТИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА

ВЫХОДЕ КВАНТУЮЩЕГО

УСТРОЙСТВА...............................................14

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ДИСКРЕТНОГО

КАНАЛА

СВЯЗИ.....................……................................................

.................16

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОДНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ,

МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ, ДИСПЕРСИИ,

КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ НА ВЫХОДЕ СИНХРОННОГО

ДЕТЕКТОРА …………………………………………………........................18

6. РАСЧЕТ ШИРИНЫ СПЕКТРА ИКМ-ЧМ СИГНАЛА..………..................20

7. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И АЛГОРИТМ РАБОТЫ ОПТИМАЛЬНОГО

ПРИЕМНИКА.......………................................................…........

....................21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................…..............................................

...............................24

ЛИТЕРАТУРА.........................…........................................

.................................25

ВВЕДЕНИЕ

Электросвязь - это совокупность человеческой деятельности , главным

образом технической , связанной с передачей сообщений на расстояние с

помощью электрических сигналов. Непрерывное развитие народного хозяйства и

культуры приводит к интенсивному росту передаваемой информации, поэтому

значение электросвязи в современной технике и в современной жизни огромно.

Уже в настоящее время хорошо развитая сеть электросвязи облегчает

управление государством. В будущем , когда методы управления с помощью ЭВМ

будут преобладающими , наличие хорошо развитой сети электросвязи будет

обусловливать управление государством.

В системах передачи сообщений используются как аналоговые , так и

цифровые сигналы. В настоящее время широко применяются цифровые системы

передачи. Так как они обладают более высокой помехоустойчивостью, что

позволяет передавать на более далекие расстояния. Так же цифровые системы

передачи в аппаратуре преобразования сигналов используют современную

элементарную базу цифровой вычислительной технике и микропроцессоров.

Поэтому аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал и в таком виде

передается по линии связи; на приемной стороне происходит обратный процесс

- преобразование цифрового сигнала в аналоговый.

В данной курсовой работе необходимо рассчитать технические

характеристики цифровой системы связи.

.

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ.

Для передачи непрерывных сообщений можно воспользоваться дискретным

каналом. При этом необходимо преобразовать непрерывное сообщение в цифровой

сигнал, то есть в последовательность импульсов , сохранив содержащуюся в

сообщении существенную часть информации. Типичным примером цифровой системы

передачи непрерывных сообщений являются системы с импульсно-кодовой

модуляцией (ИКМ).

Структурная схема системы цифровой передачи непрерывных сообщений ,

для ЧМ и некогерентного способа приема представлена на рис.1. Рассмотрим

назначение и работу блоков данной схемы.

Источник непрерывных сообщений ,в качестве которого может выступать

человек, ЭВМ и т.д. формирует непрерывный сигнал U(t) — который изменяется

в любые моменты и принимает любые из возможных значения .Потом этот

аналоговый сигнал поступает на АЦП ( аналогово-цифровой преобразователь

).Аналогово-цифровое преобразование состоит из трех этапов.

Дискретизация - производится выборка значений аналогового сигнала с

интервалом [pic].

Квантование - выборочное значение аналогового сигнала заменяется

ближайшим значением уровня квантования (заранее установленными).

Кодирование - значение уровня квантования преобразуется в двоичное

число.

В результате такого преобразования мы сами искажаем сигнал, так как

приближаем его к уровню квантования .Для уменьшения этих искажений

применяется нелинейная шкала квантования . С выхода кодера двоичный ИКМ

сигнал поступает на модулятор, где происходит образование ЧМ сигнала. В

модулятор подаются два гармонических сигнала с разными частотами. В первом

перемножителе происходит перемножение первого гармонического сигнала с

информационным сигналом, во втором перемножение второго гармонического

сигнала и инверсией информационного. В сумматоре происходит сложение

результатов перемножений. В итоге на выходе сумматора будет сигнал с

частотой первого гармонического сигнала там где был единичный уровень

информационного сигнала, и частота второго гармонического сигнала, там где

был единичный уровень инверсии информационного сигнала. Для ограничения

спектра сигнала передаваемого в канал на выходе передатчика ставится

полосовой фильтр. Далее сигнал поступает в линию, где на него влияют помехи

и вместе с помехами сигнал приходит на демодулятор, состоящий из ПФ (

ограничивает спектр принимаемого сигнала), АД (амплитудные детекторы),

которые выделяют огибающую сигнала, в разностном устройстве происходит

вычитание сигналов полученных на выходе амплитудных детекторов. Далее если

напряжение на выходе ФНЧ пересекает заранее заданный положительный

пороговый уровень, то на выходе решающего устройства формируется единичный

уровень, а если напряжение пересекает отрицательный пороговый уровень, то

вырабатывается нулевой уровень. Затем сигнал поступает на ЦАП (цифро-

аналоговый преобразователь),в котором на декодере кодовые комбинации

преобразуются в квантованную последовательность, далее фильтр

восстанавливает непрерывное сообщение по квантованным значениям. Полученный

сигнал U*(t) поступает получателю.

Работа схемы пояснена диаграммами рис.2

Структурная схема системы цифровой передачи непрерывных сообщений с ЧМ

манипуляцией и некогерентным способом приёма

Источник

непрерывных Дискретизатор Квантователь

Кодер

сообщений

АЦП

Асоs w1t

Инвертор Перемножитель

Фильтр

Сумматор передачи

ЛС

Перемножитель

Асоs w2t

Модулятор

ПФ 1 АД 1

Разностное

Решающее устройство ФНЧ

устройство

ПФ 2 АД 2

Демодулятор

Декодер ФНЧ Получатель

ЦАП

Рис. 1

U(t) Сигнал на выходе источника

сообщений

2

1

1 2 3 4 5 6

t

Сигнал на выходе дискретизатора

2

1

1 2 3 4 5 6

t

U

Сигнал на выходе кодера

2

1

0 1 0

1 2 3 4

t

U

Сигнал на

выходе инвертора

2

1

1 0 1

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал

Асоs w1t

А

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал

Асоs w2t

А

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал на

выходе сумматора

1

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал

на выходе ПФ 1

1

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал на

выходе ПФ 2

1

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал

на выходе АД 1

1

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал

на выходе АД 2

1

1 2 3 4

t

U(t) Сигнал

на выходе ФНЧ

U+

1 2 3 4

t

U-

Сигнал на выходе решающего

устройства

U

1

0 1 0

1 2 3 4

t

U

Сигнал на выходе

декодера

1

t

U(t)

Сигнал на выходе

ЦАП

1

Рис. 2

t

2. РАСЧЕТ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ

При заданной автокорреляционной функции [pic] , B(0)=1 B2 ,

(p/p=0.1, (=105 Гц требуется:

определить спектральную плотность мощности;

вычислить интервал корреляции [pic] и ширину спектральной плотность

мощности [pic];

найти и пояснить связь между [pic][pic]и [pic];

построить графики функции [pic]и G(f);

определить верхнюю граничную частоту Fв случайного процесса;

Спектральная плотность мощности G(f) центрированного стационарного

процесса является прямым преобразованием Фурье от автокорреляционной

функции [pic].

[pic] (1)

Разложив функцию exp получим:

[pic]

(2)

Подставим выражение для автокорреляционной функции :

[pic]

При вычислении G(f) воспользуемся табличным интегралом:

[pic]

(3)

получим окончательную формулу:

[pic]

Подставив начальные условия получим выражение для спектральной

плотности мощности:

[pic]

Рассчитаем интервал корреляции [pic]по методу эквивалентного

прямоугольника:

[pic]

(4)

так как [pic] и [pic] получим:

[pic]

(5)

Подставив значение ( получим:

[pic]c=10мкс

Ширину спектральной плотности мощности [pic] также определим по

методу эквивалентного прямоугольника:

[pic]

(6)

Используя обратное преобразование Фурье получим;

[pic]

(7)

Формула (6) примет вид:

[pic]

Подставив значение ( получим:

[pic]

Связь между [pic] и [pic] найдем перемножив их.

[pic]

(8)

Таким образом произведение [pic] равно постоянной величине, то есть

между [pic]к и [pic]э существует обратная зависимость. При увеличении

времени корреляции происходит уменьшение ширины спектральной плотности

мощности. Следовательно, медленно протекающий случайный процесс, имеющий

большое время корреляции, будет иметь относительно узкую ширину

спектральной плотности, а быстродействующий процесс будет иметь малое

время корреляции и относительно большое значение ширины спектральной

плотности мощности.

Используя графический редактор Еxell построим графики

зависимостей [pic] и G(f). Они изображены на рис.3. и рис.4.

Определим верхнюю граничную частоту Fв, используя выражение:[pic]

[pic]

(9)

применив обратное преобразование Фурье (7) и табличный интеграл

[pic]

(10)

подставив значение G(f) получим:

[pic]

[pic] [pic]

Возьмем тангенс с правой и левой стороны

[pic][pic]

[pic]

(11)

Подставив значения получим:

[pic]

3. РАСЧЕТ ЭНТРОПИИ КВАНТОВАННОГО СИГНАЛА,ЕГО ИЗБЫТОЧНОСТИ И СКОРОСТИ

СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ВЫХОДЕ КВАНТУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.

Нам заданы начальные условия:

шаг квантования [pic]= 2.5*10-2 ;

дисперсия нормального закона распределения (2=3 В;

максимальное значение шкалы квантования (Xmax=3.2 В;

Энтропия характеризует среднее количество информации, содержащей- ся

в сообщении. Энтропия является основной характеристикой источника.

Чем она выше, тем труднее передать сообщение по каналу связи.

Необходимая затрата энергии на передачу сообщения пропорциональна

его энтропии.

Для вычисления энтропии квантованного сигнала применим сле-

дующую формулу:

[pic] ,

(12)

где число n определяется числом уровней квантования :

L=2n+1;

L — число уровней квантования;

P(ai) — вероятность появления уровней квантования ;

Максимальное значение шкалы квантования определяется по формуле :

[pic]

(13)

Из формулы (13)найдем число уровней квантования :

[pic]

L=2*3.2/2.5*10-2=256

Вероятность появления уровней квантования сигнала определяется по

формуле:

[pic]

(14)

где W(xi) плотность распределения выборочных значений определяется

нормальным законом распределения тоесть:

[pic]

(15)

где xi — значение квантованного сигнала, берется на середине

интервала квантования.

( — дисперсия

Страницы: 1, 2



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.