Расчёт оптимальной системы связи - Курсовая работа

Развитие экономики нашей страны требует непрерывного ускорения научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства, повышения производительности труда, совершенствования методов управления хозяйством, дальнейшего повышения образовательного и культурного уровня. Решение этих задач немыслимо без разветвленных и технически совершенных систем передачи информации (СПИ). Велика роль СПИ в научных исследованиях, в частности в изучении и освоении космического пространства. По-прежнему большое внимание уделяется системам коротковолновой связи, обеспечивающем связь с отдаленными, труднодоступными районами страны, системами связи, работающим в ультракоротковолновом диапазоне волн, отличающимся устойчивостью работы. В стране развивается Единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС), представляющая собой комплекс технических средств, предназначенных для приема, передачи и обработки информации, распределения ее по каналам, включения резервных линий при повреждении основных.Общая задача системы связи состоит в передаче сообщений от человека или технического устройства, другому человеку или устройству, не имеющему возможности получить нужные сведения из непосредственных наблюдений. Наблюдаемая материальная система вместе с наблюдателем представляет собой источник информации, а человек или устройство, которому передаются результаты наблюдения, получатель (потребитель) информации. Этими средствами являются передающее устройство, линия связи и приемной устройство. На приемном конце происходит демодуляция полученного сигнала частотным детектором (ЧМ), декодирование (ПК), с помощью ЦАП сигнал преобразуется в ИКМ сигнал, из которого в последствии с помощью ФНЧ получают аналоговый сигнал. Устройство, преобразующее сообщение и сигнал, называется передающим устройством, а устройство, преобразующее принятый сигнал обратно в сообщение, - приемным устройством.Сигнал на входе приемника представляет собой сложное колебание, в котором для передачи информации используется изменение значения частоты сигнала. При некогерентной обработке высокочастотных сигналов (обработке по огибающей) снижаются требования к точности установления границ посылок элементарных канальных сигналов длительностью Т. Все же для реализации оптимальной схемы средняя частота заполнения сигналов должна быть известна с высокой точностью. При приеме сигналов двоичной ЧМ распространена схема, изображенная на рисунке 2.1. Здесь ПФ - разделительные полосовые фильтры, пропускающие без существенных искажений соответственно сигналы S1(t), S0(t).Необходимо рассчитать вероятность ошибки для аналогового и дискретного сигналов. Так как приемник не является оптимальным, то вероятность ошибки на его выходе будет зависть от типа модуляции (ЧМ), от вида приема (некогерентный), от мощности полезного сигнала на входе приемника и от полосы пропускания полосовых фильтров. Вычислим мощность шума на выходе приемника по формуле: , где Для расчета вероятности ошибки на выходе приемника воспользуемся формулой: Как видно, отношение мощности сигнала к мощности шума (h2 = 164,706) - велико, то Рош > 0. Для расчета вероятности ошибки на выходе приемника воспользуемся формулой: Построим зависимость вероятности ошибки от отношения мощности сигнала к мощности шума (h) будем менять от 0 до 5 с шагом 0,5.Результаты расчетов сведены в таблицу 3.1 График зависимости Рош от h2, изображен на рисунке 3.1Таких приборов может быть предложено достаточно много: минимума вероятности ошибочного приема, минимума среднего риска или среднеквадратичного отклонения от передаваемого сообщения и т.д. Если имеются два сигнала S0 и S1 пораженных аддитивной помехой n(t), то напряжение на выход приемника Z(t) = S(t) n(t), где S(t) может принимать два значения. Графически области условной вероятности событий S0 и S1 будут иметь вид: Рисунок 4.1. Найдем совместное решение этих уравнений в виде отношений правдоподобия: взяв натуральные логарифмы от числителя и знаменателя: Это выражение - наиболее классический алгоритм решения задачи оптимального приема, соответствующая ему функциональная схема носит название идеального приемника Котельникова. РУ - решающее устройство т.о. оптимальный приемник для разделения бинарных сигналов состоит из двух одинаковых ветвей, на которые заводятся ожидаемые (или известные) значения уровней сигналов "0" и "1" и решающее устройство перебрасывается в сторону большего значения среднего уровня мощности в той или иной ветви.Для этого необходимо преобразовать непрерывное сообщение в дискретный (цифровой) сигнал, для чего наиболее часто используется импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). При ИКМ из передаваемого сообщения берутся отчеты с интервалом ТД, таким, чтобы по отчетам можно было с требуемой точностью восстановить сообщение. Отчеты квантуются по уровню, и передаче подлежат номера уровней квантования, представляемые, как правило, тем или иным двоичным кодом. Двоичные символы с выхода дискретного канала связи подаются на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), пр

Содержание

Введение

1. Структурная схема системы связи

2. Выбор схемы приемника

3. Расчет вероятности ошибки на выходе приемника

4. Сравнение выбранной схемы приемника с оптимальным приемником

5. Передача аналоговых сигналов методом ИКМ

6 Статистическое (эффективное) кодирование

7. Пропускная способност

8. Помехоустойчивое кодирование

Заключение

Литература

Развитие экономики нашей страны требует непрерывного ускорения научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства, повышения производительности труда, совершенствования методов управления хозяйством, дальнейшего повышения образовательного и культурного уровня. Решение этих задач немыслимо без разветвленных и технически совершенных систем передачи информации (СПИ).

Велика роль СПИ в научных исследованиях, в частности в изучении и освоении космического пространства. Радиотехническая СПИ является одной из основных в любом космическом аппарате. Она служит для передачи команд управления, телеметрической информации, визуальной информации из космоса и т.п.

Сегодня быстро развивается наряду со спутниковой и традиционные виды связи. По-прежнему большое внимание уделяется системам коротковолновой связи, обеспечивающем связь с отдаленными, труднодоступными районами страны, системами связи, работающим в ультракоротковолновом диапазоне волн, отличающимся устойчивостью работы. Развивается связь в оптическом диапазоне.

В стране развивается Единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС), представляющая собой комплекс технических средств, предназначенных для приема, передачи и обработки информации, распределения ее по каналам, включения резервных линий при повреждении основных. Характерной чертой ее является универсальность. По ней можно передавать сообщения любого вида: телефонные, телеграфные, телевизионные, радиовещательные программы, телеметрические, факсимильные, команды управления. Составной частью этой системы является Общегосударственная система передачи данных, которая должна обеспечивать связь между вычислительными центрами, между вычислительными центрами и абонентскими пунктами.

В данной курсовой работе рассмотрены вопросы передачи аналоговых и цифровых сигналов по каналу связи. Также рассмотрены вопросы помехоустойчивости и эффективности передачи сигналов электросвязи. Подробно рассмотрен вопрос передачи сигналов методом ЧМ-ИКМ.