Расчет спектра и энергетических характеристик колоколообразного, экспоненциального, осциллирующего сигналов. Вычисление интервала дискретизации и разрядности кода. Согласование источника информации с каналом связи. Определение вероятности ошибки.
Аннотация к работе
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения науки середины нашего столетия: общая теория связи и микроэлектронная элементная база. На железнодорожном транспорте активно внедряются спутниковые, волоконнооптические линии связи, системы с шумоподобными сигналами, подвижной радиосвязи: сотовая, транкинговая и др. Произошло объединение в разумном сочетании проводной и радиосвязи, широко-и узкополосных аналоговых и цифровых систем связи. Его основой будет информационная инфраструктура, а составляющими ? мощные транспортные сети связи и распределенные сети доступа, предоставляющие услуги пользователям. Основные тенденции развития связи ? цифровизация, интеграция сетей, коммутационного и оконечного оборудования, что позволяет значительно повысить эффективность связевого ресурса.По заданию, у данного сигнала , график этого сигнала изображен на рис. Для колоколообразного сигнала имеем: Ограничение практической ширины спектра сигнала по верхнему значению частоты wc, с учетом заданного энергетического критерия d осуществляется на основе неравенства: , (1.4) где . Полную энергию данного сигнала можно рассчитать по (1.3), применением табличного интеграла, согласно которому: Ограничение практической ширины спектра сигнала по верхнему значению частоты wc, по заданному энергетическому критерию d осуществляется на основе (1.4). У заданного сигнала , график этого сигнала изображен на рис. Вывод: В данном разделе определены энергии трех сигналов и с учетом коэффициента d, определяющего процент полной энергии, проведен расчет граничной частоты, на основании чего можно выбрать для последующих расчетов экспоненциальный сигнал, т.к. у данного сигнала самый узкий спектр и к каналу, по которому будет передаваться этот сигнал, предъявляются менее жесткие требования.При гармоническом сигнале-переносчике это преобразование заключается в том, что спектр полезного сигнала переносится в область несущей частоты в виде двух боковых полос. Если переносчик - импульсная последовательность, то такие боковые полосы расположены в окрестностях каждой гармоники переносчика. Для определения спектра ЧМ-сигнала воспользуемся линейностью преобразования Фурье. Сигнал представлен в виде суммы двух АМ-колебаний с различными частотами несущих f1 и f2, . К каждому такому сигналу применим преобразование Фурье и результирующий спектр определится как сумма спектров S1(jw) и S2(jw): (3.2)Такой источник имеет ряд информационных характеристик: количество информации в знаке, энтропию, производительность, избыточность. В дальнейшем нас будет интересовать производительность, которая характеризует скорость работы источника и определяется по следующей формуле: , (4.1) где ? энтропия алфавита источника; Для введенного источника энтропия определяется при условии равенства вероятностей знаков алфавита, а среднее время равно интервалу между выборками. Напомним, что в непрерывном канале надо знать плотности распределения случайных процессов сигналов, помех и их же условные плотности распределения. Это понятие вводится при моделировании канала связи и с точки зрения передачи сообщений нет большого противоречия в том, что источник принят дискретным, а канал непрерывный.Вероятность ошибки P0 зависит от мощности (или энергии) сигнала и мощности помех (в данном случае белого шума). Известную роль играет здесь и вид сигнала, который определяет статистическую связь между сигналами в системе. При равновероятных и взаимонезависимых сигналах решающая схема поэлементного приема принимает решение независимо от решения относительно других символов и имеет вид: (5.1) Символ Si над неравенством указывает на то, что решение принимается в пользу сигнала Si. Будем считать, что отсчет времени начинается с началом k-го элемента сигнала, что C(t)=MS(t) - приходящий полезный сигнал, и тогда условие правильной регистрации сигнала Si(t) имеет вид: .В ходе работы был произведен расчет спектра различных сигналов и их энергетических характеристик, была вычислена практическая ширина спектра каждого сигнала и выбран сигнал с наименьшей шириной спектра.
Вывод
В ходе работы был произведен расчет спектра различных сигналов и их энергетических характеристик, была вычислена практическая ширина спектра каждого сигнала и выбран сигнал с наименьшей шириной спектра. Рассчитана разрядность кода, которым может быть представлен сигнал. Рассчитаны спектральные характеристики кодового сигнала и фазомодулированного сигнала. Рассчитана вероятность ошибки при приеме сообщения при воздействии белого шума.
Список литературы
Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986. - 512 с.
Баженов Н. Н. Характеристики сигналов в каналах связи: методические указания к курсовому проекту по дисциплине "Теория передачи сигнала". Омск, 2001.
Баженов Н. Н., Картавцев А. С. Расчет характеристик сигналов и каналов связи: Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Теоретические основы транспортной связи" / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. - Омск, 1990.-24 с.