Структурная схема системы связи и приемника. Выигрыш в отношении сигнал/шум при применении оптимального приемника. Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов. Расчет пропускной способности разработанной системы связи.
Аннотация к работе
14 Схема согласованного фильтра для приема сложных сигналов. 15 Оптимальные пороги решающего устройства при синхронном и асинхронном способах принятия решения при приеме сложных сигналов согласованным фильтромЗадание: - разработать обобщенную структурную схему системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами, разработать структурную схему приемника и структурную схему оптимального фильтра, рассчитать основные характеристики разработанной системы связи и сделать обобщающие выводы по результатам расчетов.Скорость передачи сигналов V = 70000 , Бод. Способ приема сигнала КГ. 9 Значение отсчета принятой смеси сигнала и помехи на входе решающей схемы приемника при однократном отсчете Z(t0) = 2.118*10-3 10 Значения отсчетов принятой смеси сигнала и помехи при приеме по совокупности трех независимых (некоррелированных) отсчетовПод системой электросвязи понимают совокупность технических средств и среды распространения сигналов, обеспечивающих передачу сообщения от источника к потребителю. Преобразование аналог-цифра состоит из трех операций: Сначала непрерывное сообщение подвергается дискретизации по времени через некоторые интервалы Dt, полученные отчеты мгновенных значении квантуются и наконец полученная последовательность квантованных значении представляется по средствам кодирования в виде последовательности m-ичных кодовых комбинации. Демодулятор демодулирует сигнал и подает его на вход ЦАП назначение, которого состоит в обратном преобразовании (восстановлении) непрерывного сообщения по принятой последовательности кодовых комбинаций. В состав ЦАП входят - декодирующее устройство, предназначенное для преобразование кодовых комбинации в квантованную последовательность отчетов и согласованный фильтр восстанавливающий непрерывное сообщение по квантовым значениям. С выхода ЦАП сигнал подается на преобразователь (например, громкоговоритель) и потребитель получает исходное сообщение.Схема неоптимального приема сигналов АМ методом сравнения огибающей с пороговым уровнем. Здесь синхронный детектор (Д) и фильтр нижних частот (ФНЧ) выделяют мгновенные значения r(t) принимаемого колебания, прошедшего входной избирательный блок - полосовой фильтр (ПФ) с эффективной полосой пропускания Fэ, достаточной для получения всех наиболее существенных компонент сигнала. Когда на входе приемника отсутствуют помехи то это будет чистый сигнал S1 и S2, и задача разделения сигналов была очень проста. При существовании помех сигналы искажаются и для их описания приходится использовать вероятностное пространство. Сами сигналы с помехами описываются уже функциями плотности вероятности и эти функции умножаются на весовые коэффициенты и .Рассчитаем вероятность неправильного принятия решения в рассматриваемом приемнике (ДАМ, КГ), а также построим зависимость вероятности ошибки от соотношения сигнал /шум. Из формул (11), (12),(13) получим: , , , так же найдем значения для построения зависимости при когерентном приеме. При когерентном приеме сигналов ДАМ достигается потенциальная помехоустойчивость, если в приемнике осуществить оптимальную фильтрацию сигнала. При этом достигается максимальное отношение сигнал / шум, равное: , (14)В приемнике с оптимальным фильтром отношение сигнал/шум больше, чем в приемнике с неоптимальным фильтром и, соответственно, помехоустойчивость выше. Приемник с оптимальным фильтром и когерентным способом приема обеспечивает потенциальную помехоустойчивость для дискретной амплитудной модуляции. Для нахождения максимально возможной помехоустойчивости подставим вместо h, в формуле (11), для вычисления помехоустойчивости, и получим: , (18) Для повышения помехоустойчивости приема дискретных двоичных сообщений решение о переданном символе принимается не по одному отсчету на длительности элемента сигнала 0 ? t ? T, а по 3 некоррелированным отсчетом, Z(t1) =2.118*10-3Прием методом многократных отсчетов позволяет по сравнению с принятием решения по одному отсчету увеличить отношение сигнал / шум в m раз. Характерно, что при приеме дискретных сигналов методом многократных отсчетов можно получить сколь угодно значительное отношение сигнал/шум (и, соответственно, высокую помехоустойчивость) путем увеличения числа отсчетов на длительности элемента сигнала.Преобразование в АЦП состоит из трех операций: сначала непрерывное сообщение подвергается дискретизации по времени через интервалы ; полученные отсчеты мгновенных значений b(k ) квантуются ,затем полученная последовательность квантованных значений bкв(k ) передаваемого сообщения представляется посредством кодирования в виде последовательности типичных кодовых комбинаций . Чаще всего кодирование здесь сводится к записи номера уровня в двоичной системе счисления. Преобразование непрерывных сообщений в цифровую форму в системах ИКМ сопровождается округлением мгновенных значений до ближайших разрешенных уровней квантования (математическое округление). Погрешность (ошибку) квантования, представляющую собой разность между исходным сообщением и сообщением, восстановленн
План
Содержание
Введение
1 Задание на курсовую работу
2 Исходные данные
3 Структурная схема системы связи
4 Структурная схема приемника
5 Принятие решения приемником по одному отсчету
6 Вероятность принятия ошибки на выходе приемника
7 Выигрыш в отношении сигнал/шум при применении оптимального приемника
8 Максимально возможная помехоустойчивость при заданном виде сигнала
9 Принятие решения приемником по трем независимым отсчетам
10 Вероятность ошибки при использовании метода синхронного накопления
11 Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов
12 Использование сложных сигналов и согласованного фильтра
Список литературы
Введение
Теория электрической связи (ТЭС) является неотъемлемой частью общей теории связи и представляет собой единую научную дисциплину, основу которой составляют: теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации. Принципы и методы курса ТЭС являются теоретической основой для развития инженерных методов расчета и проектирования аналоговых и цифровых систем связи.
Современный инженер при разработке, проектировании и эксплуатации систем связи различного назначения, удовлетворяющим конкретным техническим требованиям, должен уметь оценивать, насколько полно реализуются в них потенциальные возможности выбранных способов передачи, модуляции, кодирования и определять пути улучшения характеристик систем связи для приближения их к потенциальным.
Правильная эксплуатация систем связи также требует знания основ теории передачи сигналов, выбора оптимального режима работы, критериев оценки достоверности передачи сообщений, причин искажения сигналов и т.д.
Главными задачами, которые я планирую решить в ходе выполнения курсовой работе являются: -изучение фундаментальных закономерностей, связанных с получением сигналов, их передачей по каналам связи, обработкой и преобразованием в радиотехнических устройствах;
-закрепление навыков и формирование умений по математическому описанию сигналов, определению их вероятностных и числовых характеристик;
-научить студентов выбирать математический аппарат для решения конкретных научных и технических задач в области связи; видеть тесную связь математического описания с физической стороной рассматриваемого явления.
Кроме этого, сделав эту работу я, буду иметь глубокое знание обобщенной структурной схемы системы передачи сообщений и осуществляемых в ней многочисленных преобразований.