Временная функция и частотные характеристики детерминированного и случайного сигналов. Определение разрядности кода для детерминированного и случайного сигналов. Дискретизация случайного сигнала. Расчет вероятности ошибки оптимального демодулятора.
Аннотация к работе
.1.1 Временная функция детерминированного сигнала.1.3 Энергия детерминированного сигнала 2.2.1 Временная функция случайного сигнала.2.3 Энергия случайного сигнала 2.3 Граничные частоты спектров сигналов 2.3.1 Граничная частота спектра детерминированного сигнала 2.4.2 Граничная частота спектра случайного сигналаДля передачи информации на расстояние необходимо передать содержащее эту информацию сообщение. Структурная схема системы передачи информации приведена на рис.2. Разберем назначение блоков приведенного канала связи: П-1, П1 - преобразователи сообщения в сигнал и наоборот - сигнала в сообщение. Кодер источника формирует первичный код, каждое сообщение из ансамбля записывается им в форме двоичного представления. Собственно, на этом этапе преобразований сигнал можно передавать до потребителя, но в таком виде он будет не защищен от помех, и достоверность передачи будет низка.Однако в данном курсовом проекте обратное преобразование не используется, задача ограничивается только поиском и анализом спектров сигналов. Свойство линейности выражается в том, что если имеется несколько сигналов и у каждого из них имеется спектральная плотность , то спектральная плотность суммы сигналов равна сумме их спектральных плотностей. Если предположить, что для сигнала спектр известен. Вычисление неполной энергии сигнала производится при подстановке полной энергии сигнала в формулу (1.18) Вычисление энергии первого сигнала через равенство Парсеваля производится при подстановке аналитического вида из параграфа 2.1.1 в формулу (2.9): Дж (2.11)В данной работе была поставлена цель изучить характеристики сигналов и каналов связи, научиться эффективно рассчитывать эти характеристики, рассмотреть теорию сигналов в целом. Произвести расчеты различных величин, вывести общие закономерности в различных параметрах, описывающих сигналы и каналы связи. Рассмотреть принципы и виды модуляции и демодуляции сигналов, их обработка и закономерности в различных видах модуляций, а также рассчитать и построить графики модулированных сигналов при заданном виде модуляции. В связи с этим были рассчитаны временные и спектральные характеристики сигналов, построены их графические интерпретации.
План
Оглавление
Введение
1. Структурная схема системы передачи информации
2. Характеристики сигналов
Вывод
В данной работе была поставлена цель изучить характеристики сигналов и каналов связи, научиться эффективно рассчитывать эти характеристики, рассмотреть теорию сигналов в целом. Произвести расчеты различных величин, вывести общие закономерности в различных параметрах, описывающих сигналы и каналы связи. Изучить методы цифровой обработки сигналов, затронув при этом теорию помехоустойчивости. Рассмотреть принципы и виды модуляции и демодуляции сигналов, их обработка и закономерности в различных видах модуляций, а также рассчитать и построить графики модулированных сигналов при заданном виде модуляции.
В связи с этим были рассчитаны временные и спектральные характеристики сигналов, построены их графические интерпретации. Определена энергия сигнала, выяснены закономерности при вычислении граничной частоты, при этом применено равенство Парсеваля.
В соответствие с поставленной целью была затронута задача оцифровки сигнала. Для этого были рассчитаны параметры и требования к аналогово-цифровому преобразователю, вычислены основные характеристики и подобрана реально существующая микросхема для реализации проектируемого прибора.
В развитие темы оцифровки была затронута задача по передаче оцифрованного сигнала. При этом работа была направлена на изучение модуляций вообще и подробное рассмотрение одной из них - частотной, как указано в задании к курсовому проекту. Для этого были рассчитаны основные уравнения составляющих модулированного сигнала, проведен спектральный анализ, и построены графики, наглядно отражающие принципы построения частотной модуляции.
В завершении работы была рассчитана вероятность ошибки при передаче информации с применением частотной модуляции при заданной интенсивности белого шума в канале. Данная вероятность получилась в рамках приемлемых значений, что характеризует частотную модуляцию как хорошо защищенный от помех вид модуляции.
Перспективой данной работы может служить использование ее в качестве методического пособия при изучении основных принципов устройства и функционирования современных систем связи, математических обоснований принципов работы систем связи, а также наглядные отображения закономерностей в параметрах систем связи при помощи графиков основных характеристик.
Список литературы
Введение
На современном этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной способности, грузовых и пассажирских перевозок, уменьшению времени оборотов вагонов и повышению производительности труда. Эти задачи решаются по двум основным направлениям: техническим перевооружением транспортных средств и совершенствованием системы управления перевозочным процессом.
Значительную роль в деле совершенствования системы управления эксплуатационной работой железнодорожного транспорта играет развитие всех видов связи, а также внедрение и поэтапное развитие комплексной автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ). Комплекс технических средств АСУЖТ включает в себя вычислительные центры Министерства путей сообщения, управлений дорог и отделений, связанные в единое целое сетью передачи данных.
Глобализация и персонализация - два направления развития связи в современном обществе. Реализация теоретических основ происходит на основе современной микроэлементной электронной базы, микропроцессорной и вычислительной техники, оптических полупроводниковых приборов.
Первое направление обеспечивается космическими и волоконнооптическими системами, наземными радиорелейными линиями. Благодаря этому комплексу Россия становится полноправным членом мирового информационного пространства. Особую роль при передаче информации на большие расстояния имеют волоконнооптические системы (ВОСП). Отсутствие помех электромагнитного характера в оптических кабелях позволяет достичь высоких скоростей передачи информации (технологии SDH и ATM). Для выхода в Америку и Европу планируется проложить магистрали по дну морей и океанов.
Второе направление связано с проблемой так называемой «последней мили». Это доставка информации на рабочее место, в офис, квартиру получателя. Здесь несколько принципов решения: высокоскоростной радиодоступ, скоростной доступ по медному кабелю (XDSL), электромодемы, связь по оптическому кабелю. Этим же целям служат системы сотовой, транкинговой, спутниковой, персональной связи.
Системы связи должны иметь следующие технико-экономическими параметрами:- Минимум отношения энергии сигнала к спектральной плотности мощности помехи, при которой удовлетворяется качество связи, min Ec/No.
- Отношение сигнал /помеха (Ec/No) затрачиваемое на передачу одной двоичной единицы. R - скорость передачи, бит/с. Тс - длительность сигнала. Данный показатель - Ec/(NORTC). Меньшее его значение свидетельствует о высоком качестве системы.
- По занимаемой полосе частот оценка производится по отношению ширины спектра сигнала - переносчика (линейного сигнала) к ширине спектра сообщения, ?f/?fa. Чем меньше этот показатель, тем эффективнее используется полоса.
- Удельный расход полосы частот показывает, какая полоса частот расходуется на передачу одной двоичной единицы, Af= ?f/R, где R - скорость передачи.
Здесь приведены лишь некоторые показатели. Их выбор зависит от назначения системы связи.
Информация о гипотетическом объекте представлена двумя равнозначными функциями, детерминированной и случайной. Обе эти функции источника информации преобразуются в сигналы для передачи.1. Передача дискретной информации на железнодорожном транспорте. / В.А. Кудряшов, Н.Ф. Семенюта. Москва. Издательская группа ЗАО «Вариант». 1999. 327 с.
2. Телекоммуникационные технологи на железнодорожном транспорте. / Под ред. Г.В. Горелова. Москва. УМК МПС. 1999. 576 с.
3. Теоретические основы транспортной связи. / М.Я. Каллер., А.Я. Фомин. Москва. Транспорт, 1989.
4. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте. / Г.В. Горелов, А.Ф. Фомин, А.А. Волков, В.К. Котов. Москва. «Транспорт». 1999. 416 с.
5. Характеристики сигналов в каналах связи: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Теория передачи сигналов» / Н.Н. Баженов. Омск. Омский государственный университет путей сообщения. 2002. 48 с.