Анализ основных сведений о характеристиках и параметрах сигналов и каналов связи. Примеры и методы их расчета, графики различных характеристик сигналов. Принципы преобразования сигналов в цифровую форму и требования к аналогово-цифровому преобразователю.
Аннотация к работе
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Теория передачи сигналов» В курсовой работе рассматриваются методы и примеры расчета характеристик сигналов и каналов связи. Курсовая работа содержит основные сведения о характеристиках и параметрах сигналов и каналов связи, примеры и методы их расчета, графики различных характеристик сигналов.6.1 Общие сведения о модуляцииВ соответствии с заданием необходимо выбрать из трех заданных сигналов - сигнал с самым узким спектром. Рассмотрим сигнал и его спектр соответственно: (2.1) (2.2) где В, График сигнала изображен на рисунке 2.1. Фаза спектральной плотности первого сигнала находится из текущего аналитического вида спектральной плотности (2.2). Рассмотрим сигнал и его спектр соответственно: (2.3)Вычисление полной энергии первого сигнала производится при подстановке аналитического вида из параграфа 2.1 в формулу (3.1): , Дж Вычисление неполной энергии первого сигнала производится при подстановке полной энергии сигнала в формулу (3.2): , Дж Вычисление энергии первого сигнала через равенство Парсеваля производится при подстановке аналитического вида из параграфа 2.1 в формулу (3.3): , Дж Графики зависимости энергии первого сигнала от частоты приведены соответственно на рисунке 3.1. Вычисление неполной энергии второго сигнала производится при подстановке полной энергии сигнала в формулу (3.2): , ДжГраничные частоты спектров сигналов находим по графикам зависимости энергии от частоты первого, второго и третьего сигналов соответственно.Интервал дискретизации заданного сигнала по времени определяется на основе теоремы Котельникова по неравенству: (4.1) где - верхнее значение частоты спектра сигнала, определяемое в соответствии с разделом 2.Разрядность кодов определяется исходя из динамического диапазона квантуемых по уровню импульсных отсчетов. При этом в качестве верхней границы динамического диапазона принимается напряжение самого большого по амплитуде отсчета. Для самого малого по амплитуде импульсного отсчета задается соотношение мгновенной мощности сигнала и мощности шума квантования: (4.3) где - мощность шумов квантования при равномерной шкале квантования. Известно, что при использовании двоичного кодирования число кодовых комбинаций, равное числу уравнений квантования, определяется выражением: (4.6) где - разрядность кодовых комбинаций Соответственно, Длительность элементарного кодового импульса определяется исходя из интервала дискретизации и разрядности кода по выражению: (4.8)Для вычисления функции автокорреляции понадобятся 4 значения выборки дискретизированного сигнала, которые найдены по рисунку 4.1 и деления их на значение , полученное по формуле (4.5).Построение функции автокорреляции начнем с построения вектора , который будет представлять собой кодовую последовательность, полученную в параграфе 5.1. Затем, при сдвиге вектора на один разряд последовательно 7 раз, записывая полученные векторы, получается 7 векторов . Затем находятся корреляции между вектором и каждым из векторов . Из значений длительности импульса сигнала получен вектор путем умножения времени на номер строки, начиная с 0.Расчет энергетического спектра кодового сигнала осуществляется с помощью интегрального преобразования Винера-Хинчена: (5.1) Полученный график энергетического спектра кодового сигнала изображен на рисунке 5.2, при этом сам интеграл взят по модулю.Процесс модуляции является нелинейной операцией и приводит к преобразованию спектра сигнала. Значит, продукты модуляция зависят от полезного сигнала и вида сигнала-переносчика. Затем записывается функция, реализующая колебания с частотой логической «1» модулированного сигнала: ,(6.2) где , с-1 - частота, взятая по заданию к проекту Расчет спектра сигнала сводится к расчету гармоник составляющих модуляции. Рассматривая принципы и предельные возможности непосредственного согласования дискретного источника сообщений с непрерывным каналом связи, следует напомнить, что в непрерывном канале надо знать плотности распределения случайных процессов сигналов, помех и их же условные плотности распределения.