Информационные характеристики источника сообщений и первичных сигналов. Структурная схема системы передачи сообщений, пропускная способность канала связи, расчет параметров АЦП и ЦАП. Анализ помехоустойчивости демодулятора сигнала аналоговой модуляции.
Аннотация к работе
Понятия информации и сообщения употребляются довольно часто. Слово информация происходит от латинского informatio - разъяснение, ознакомление, осведомленность. Для передачи или хранения информации используют различные знаки (символы), позволяющие выразить (представить) ее в некоторой форме. Совокупность знаков, отображающих ту или иную информацию, называют сообщением. Физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение, называется сигналом.Сообщение непрерывного источника передается по каналу связи методом ИКМ. В канале связи с постоянными параметрами и аддитивным белым гауссовым шумом используется помехоустойчивое кодирование и модуляция гармонического переносчика. Источник сообщений задан первичным сигналом b(t) с нулевым средним значением и следующими параметрами: - плотностью вероятности мгновенных значений p(b) - нормальным распределением (НР), двусторонним экспоненциальным распределением (ДЭР), либо равномерным распределением на интервале (-bmax, bmax) (PP); ИКМ преобразование непрерывного сигнала в цифровой производится с использованием равномерного квантования, отношение сигнал/шум квантования ?кв.Изобразить структурную схему цифровой системы передачи непрерывных сообщений Пояснить назначение каждого блока, дать определение основных параметров, характеризующих каждый блок. Сформулировать требования к пропускной способности канала связи. Для заданных вида модуляции и способа приема рассчитать и построить график зависимости вероятности ошибки двоичного символа на выходе демодулятора от отношения сигнал/шум p=f(h2); определить требуемые отношения сигнал/шум h2?1 и (Ps/N0)ц1, при которых обеспечивается допустимая вероятность ошибки символа на входе ЦАП р?. Для заданных вида модуляции, способа приема и энергетического выигрыша кодирования выбрать корректирующий код, вероятность ошибки символа на выходе декодера РД ? Р?. Рассчитать и построить зависимость вероятности ошибки символа на выходе декодера от отношения сигнал/шум на входе демодулятора РД=f1(h?2).Структурная схема системы передачи сообщений вариант 1.определить число уровней квантования L и значность двоичного кода n; рассчитать отношение сигнал/шум квантования ?кв при выбранных параметрах АЦП; При проведении расчетов заданные в децибелах отношения сигнал/помеха необходимо представить в разах: Помехоустойчивость системы передачи непрерывных сообщений определяется величиной: Из этой формулы найдем мощность помехи на выходе ЦАП: Вт В системе цифровой передачи методом ИКМ мощность помехи на выходе ЦАП определяется: Где - средняя мощность шума квантования; - средняя мощность шумов ложных импульсов. После выбора величины L рассчитаем отношение сигнал/шум квантования: Длительность двоичного символа на выходе АЦП: Допустимая вероятность ошибки символа р? на входе ЦАП: 3.3 Расчет информационных характеристик источника сообщений и первичных сигналов связь помехоустойчивость аналоговый модуляцияПри фазовой модуляции выигрыш определяется: Где мфм - индекс фазовой модуляции; Определим ориентировочное значение мфм, при котором демодулятор будет работать в области порога: Найдем коэффициент расширения полосы частот при ФМ: Найдем выигрыш: Выражение, описывающее зависимость ?вых= f(?вх) при любых ?вх можно получить на основе импульсной теории порога: Входящая в выражение величина мфм неизвестна и подлежит выбору. Поэтому значение индекса мфм ограничено сверху условием работы демодулятора выше порога. Используя выражение, описывающее зависимость ?вых= f(?вх), построим графики 4-ех зависимостей ?вых= f(?вх) для значения мфм, полученного выше, и значений мфм= ±2 и мфм= ±4. По полученным зависимостям определяют значение мфм, при котором ?вых равно допустимому, а ?вх находится в области или несколько выше порога.отношение сигнал/шум на выходе демодулятора h2?1, обеспечивающее допустимую вероятность ошибки р? в канале кодирования; рассчитать зависимость вероятности ошибки символа на выходе декодера от отношения сигнал/шум на входе демодулятора ?Д= f1(h2?) при использовании выбранного кода; При декодировании с исправлением ошибок вероятность ошибочного декодирования определяется из условия, что число ошибок в кодовой комбинации на входе декодера q превышает кратность исправляемых ошибок: , где Для ФМ-2 и когерентного способа приема выберем формулу: , где отношения сигнал/шум на входе демодулятора: , Переход от вероятности ошибочного декодирования РОД к вероятности ошибки двоичного символа ?Д выполняется по формуле: . Зависимость вероятности ошибки символа на выходе декодера от отношения сигнал/шум на входе демодулятора при использовании выбранного кода: По этой зависимости определим требуемое отношение сигнал/шум h2?2 на входе демодулятора, при котором обеспечивается допустимая вероятность ошибки символа на выходе декодера, т.е.Исходные данные для расчета: - тип канала связи - канал с постоянными параметрами и аддитивным белым гауссовским шумом; метод модуляции и параметры, определяющие ширину спектра модулированного сигнала и полосу пропускания канала
План
Содержание
Введение
1. Постановка задачи курсового проекта
2. Требование к выполнению задания
3. Расчетная часть
3.1 Структурная схема системы передачи сообщения
3.2 Расчет параметров АЦП и ЦАП
3.3 Расчет информационных характеристик источника сообщений и первичных сигналов
3.5 Выбор корректирующего кода и расчет помехоустойчивости системы связи с кодированием
3.6 Расчет эффективности системы связи
Заключение
Библиографический список
Введение
Понятия информации и сообщения употребляются довольно часто. Эти близкие по смыслу понятия сложны и дать их точное определение через более простые нелегко. Слово информация происходит от латинского informatio - разъяснение, ознакомление, осведомленность. Обычно под информацией понимают совокупность сведений, данных о каких-либо событиях, явлениях или предметах.
Для передачи или хранения информации используют различные знаки (символы), позволяющие выразить (представить) ее в некоторой форме. Этими знаками могут быть слова и фразы в человеческой речи, жесты и рисунки, формы колебаний, математические знаки и т.п. Совокупность знаков, отображающих ту или иную информацию, называют сообщением.
Физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение, называется сигналом.
В качестве сигнала можно использовать любой физический процесс, изменяющийся в соответствии с переносимым сообщением. В современных системах управления и связи чаще всего используют электрические сигналы. Физической величиной, определяющей такой сигнал, является ток или напряжение. Сигналы формируются путем изменения тех или иных параметров физического носителя в соответствии с передаваемым сообщением. Этот процесс (изменения параметров носителя) принято называть модуляцией.
Сигнал передает (развертывает) сообщение во времени. Если сигнал представляет собой функцию x(t), принимающую только определенные дискретные значения х (например, 1 и 0), то его называют дискретным или дискретным по уровню (амплитуде). Точно так же и сообщение, принимающее только некоторые определенные уровни, называют дискретным. Если же сигнал (или сообщение) может принимать любые уровни в некотором интервале, то они называются непрерывными или аналоговыми.
Случайный характер сообщений, сигналов, а также помех обусловил важнейшее значение теории вероятностей в построении теории связи.