Разработка квазиоптимальной, по критерию минимума, вероятности ошибки системы связи. Расчет ее основных характеристик и параметров - Контрольная работа
Структурная схема системы связи для частотной модуляции и оптимального некогерентного метода приема. Процесс помехоустойчивого кодирования. Расчет длительности единичного элемента кодовой комбинации. Разработка дискретно-аналогового демодулятора.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Республики Казахстан Северо-казахстанский государственный университет имени Манаша Козыбаева На тему: «Разработка квазиоптимальной, по критерию минимума, вероятности ошибки системы связи.Собственно суть частотной модуляции проста: частота несущей в такт напряжению на выходе микрофона немного меняется. Когда напряжение на микрофоне увеличивается, увеличивается и частота, когда уменьшается напряжение на выходе микрофона, то уменьшается и частота несущей. Уменьшение и увеличение частоты несущей происходит в небольших пределах, например для Си-Би радиостанций это плюс/минус 3000Гц при частоте несущей порядка 27000000Гц, для радиовещательных станций FM диапазона, это плюс/минус 100000Гц. Математическое описание данной системы связи: Сигнал на входе системы: Сигнал с относительной фазовой модуляцией: Аддитивная смесь сигнала и шума: Сигнал на выходе заданной системы: Гауссовский белый шум: На основании математического описания можем выполнить функциональную и структурную схемы передающей части устройства. Математическая модель передающей части устройства описывается уравнениями: Сигнал на входе системы: Сигнал с частотной модуляцией: Рис.Предполагая‚ что передаваемый информационный сигнал является аналоговым с шириной спектра ?F=5КГЦ‚ описываю преобразования, которым он повергается в АЦП при переходе к первичному цифровому сигналу ИКМ. В ИКМ аналоговый первичный сигнал подвергается преобразованию в цифровую форму с помощью трех операций: дискретизации во времени‚ квантования по амплитуде (уровню) и кодирования. Таким образом‚ АЦП ИКМ должен содержать дискретизатор‚ квантователь и кодирующее устройство (рис. Под дискретизацией понимают процесс представления (замену) во времени непрерывного сигнала дискретной последовательностью отсчетов. t=12 (для данного варианта).Это систематический код (k 1, k) - код в котором операция кодирования и декодирования проводится как проверка на четность. При этом код всегда обнаруживает однократные ошибки. Разрешенная комбинация этого кода при любом числе информационных символов имеет всего один проверочный. Если разряды кодовых комбинаций пронумеровать справа на лево и символы в этих разрядах обозначить для безызбыточного кода a1, а2, ак, а для корректирующего b1, b2, … bk 1, то описанная выше процедура формирования кодовой последовательности запишется в виде: Первое равенство означает, что информационные символы при кодировании не изменяются, второе описывает правило формирования проверочного символа и определяет контрольную сумму этого кода как результат проверки кодовой комбинации на четность.Общая длительность кодовой комбинации равна интервалу дискретизации Tq, определяемому по теореме Котельникова с учетом необходимого сигнала и кратности частоты дискретизации 8 КГЦ. Длительность единичного элемента кодовой комбинации ИКМ равна сумме длительности информационных элементов кодовой комбинации, следовательно, 5. Определение характеристик источника независимых двоичных сообщений‚ если вероятность появления символа «1» р(1)=0,291 Используя формулу перехода к логарифму по основанию два: Производительность источника сообщений (среднее количество информации‚ производимое источником за единицу времени): (5.2) где тср.=тн/n=Ттакт.В модуляторе случайный синхронный телеграфный сигнал производит модуляцию гармонического несущего колебания u(t), где Модулятор - составная часть передатчика в каналах электросвязи, оптической и звуковой (подводной) связи, оптических звукозаписывающих, оптоэлектронных и др. устройств, с помощью которой осуществляется управление параметрами гармонических электромагнитных колебаний, т. е. модуляция колебаний. Модулятор служит для согласования первичного сигнала на выходе кодирующего устройства с характеристиками линии связи. Модуляция - изменение по заданному закону во времени величин, характеризующих какой-либо регулярный физический процесс. Спектральную плотность мощности Gb(f) стационарного случайного процесса можно определить по его корреляционной функции из оснований следующей теоремы Хинчина - Винера: Спектральная плотность мощности Gb(f) центрированного стационарного случайного процесса является преобразование Фурье от корреляционной функции Bb(f): Учитывая, что функция корреляции Bb(f) есть четная функция, то это выражение можно преобразовать, и тогда получаем: Возьмем интеграл по частям: В итоге: Вариант такого частотного модулятора, рассчитанного на управление сигналом, показан на рис.Частотно-модулированный сигнал представляет собой сигнал, у которого частота несущего колебания изменяется во времени по синусоидальному закону.При частотной модуляции (ЧМ) каждому возможному значению передаваемого символа сопоставляется своя частота. Сигнал на входе детектора имеет следующий вид: Алгоритм приема имеет следующий вид: где Демодуляторы ЧМ сигналов также могут быть реализованы как на цифровых, так и на аналоговых устройствах.
План
Содержание
1. Структурная схема системы связи для частотной модуляции и оптимального некогерентного метода приема