Обзор основных положений теории сигналов, информации, оптимального приема и модуляции. Анализ способов передачи информации. Расчет характеристик модулированных сигналов и каналов связи. Характеристика вероятности возможных ошибок в канале с помехой.
Аннотация к работе
По дисциплине: Теория передачи сигналовСогласование источника информации с каналом связиАналитическая запись исходного сигнала, изображенного на Рис 1.1.1 имеет вид: Где: h=0,03В.Он определяет требования к узлам аппаратуры связи, помехозащищенность, возможности уплотнения. Спектральная плотность это характеристика сигнала в частотной области и вводится она прямым преобразованием Фурье: (1.3) комплексная величина и может быть представлена в алгебраической или показательной форме: (1.4)При передаче сигналов главное внимание уделяется передаче информации, а не энергии. В правильно спроектированной системе вид и параметры сигнала должны быть выбраны так, чтобы информация передавалась с заданным качеством при минимальных затратах энергии. Ограничение практической ширины спектра сигнала по верхнему значению частоты wc, по заданному энергетическому критерию осуществляется на основе неравенства(2.2). Для заданных сигналов определим энергию по формуле: (2.3) Рис 2.1 - Зависимость энергии сигнала №1 от частоты: Рис 2.2 - Зависимость энергии сигнала №2 от частоты: Рис 2.3 - Зависимость энергии сигнала №3 от частоты: Выберем сигнал с наименьшей wc.Интервал дискретизации заданного сигнала по времени определяется на основе теоремы Котельникова по неравенству (3.1): , (3.1) После расчета значения интервала дискретизации необходимо построить график дискретизированного во времени сигнала. Разрядность кода 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: , (3.3)Мгновенные значения исходного сигнала на выходе регистра представляют собой последовательность кодовых слов. Каждое слово - случайная последовательность, состоящая из нулей и единиц. Дискретизированный сигнал(импульсную последовательность), представив номер уровня квантования двоичным кодом. Далее по формуле (4.1) найдем номера уровней, которым соответствуют величины импульсных отсчетов. Теперь по разрядности кодовых комбинаций определяем тип логики.Далее определим корреляцию, которая в первом случае будет равна 1, так как вектора одинаковы. Рисунок: Далее необходимо изменить Vy, записав его вновь сдвинув числа на один шаг и вновь определить корреляцию. Значения корреляции представлены в таблице 3. В MATHCAD функция cspline (Vx,Vy) возвращает значения вторых производных кубического полинома. Далее для каждой искомой точки вычисляется значение с помощью функции interp.Процесс модуляции является нелинейной операцией и приводит к преобразованию спектра сигнала. Аналитическая форма записи сигнала ЧМ следующая: (5.1) Рис.5.1 - График немодулированного сигнала: Для анализа спектральных характеристик данной импульсной последовательности не обязательно представлять ее рядом Фурье, Так как с помощью MATHCAD можно построить непрерывный спектр, применив к кусочно заданной функции прямое преобразование Фурье, Используя формулы (1.5) и (1.6). Рис 5.2 - График модуля спектральной плотности: Далее формулой (5.1) зададим уравнение модулированного сигнала, график которого приведен на рис 5.3( 5.3.1.) Рис 5.3 - График модулированного сигнала: Расчет спектральных характеристик модулированного сигнала произведем аналогично спектру немодулированного.Рассмотрены основные положения теории сигналов, теории информации, теории оптимального приема и модуляции сигналов, способы повышения верности передаваемой информации, произведен расчет характеристик модулированных сигналов и вероятности ошибки в канале с помехой.
План
Содержание
Введение
1. Расчет характеристик сигнала и разрядности кода
1.1 Обработка исходных данных
1.2 Расчет спектральных характеристик сигналов
2. Расчет практической ширины спектра сигнала
3. Расчет интервала дискретизации сигнала и разрядности кода