Разработка устройств цифрового формирования и обработки сигналов системы передачи дискретных сообщений по частотно ограниченным каналам связи - Курсовая работа

В последние годы методы цифровой обработки сигналов в радиотехнике, системах связи, управления и контроля приобрели большую важность и в значительной мере заменяют классические аналоговые методы. Основное техническое преимущество цифровых систем передачи перед непрерывными системами состоит в их высокой помехоустойчивости. В цифровых системах передачи для ослабления эффекта накопления помех при переходе с ретрансляции, наряду с усилением применяют регенерацию импульсов, т.е. демодуляцию с применением восстанавливающей передаче символов и повторную их модуляцию на приемном пункте.Удельная скорость передачи - 3,0 .Скорость передачи сигналов (модуляции) определяется как V=1/Tc и измеряется в Бодах. Пропускная способность канала связи называется максимально возможная скорость передачи информации по каналу. Пропускная способность непрерывного канала связи с заданной полосой пропускания определяется формулой Шеннона Скорость передачи информации определяется количеством информации I, переносимым элементарным сигналом, и интервалом Тс между характеристическими моментами восстановления сигнала, т.е. Если сообщения передаются двоичными символами, то скорость передачи данных не может превышать значения 2DFK бит/с или 2 бит/с на 1 Гц полосы пропускания канала связи DFK.В реальных каналах связи для передачи сигналов по частотно ограниченному каналу используется сигнал вида Определим r: Рассчитаем полосу пропускания канала связи по формуле: F1=r*F F=0,33*F F=1,33F, где F - частота сигнала, а F1 - граничная частота полосы пропускания канала. Для расчета вида элементарного сигнала необходимо рассчитать интервал дискретизации: , где fд - частота дискретизации.Расчет отчетов элементарного сигнала производится по формуле: . Данный сигнал симметричен относительно 0, следовательно рассчитаем отсчеты справа от 0. Сигналы с амплитудами - 1 и - 3 будут иметь аналогичный вид, но с противоположной фазой. Энергия отбрасываемой части не должна превышать 10% энергии всего сигнала. Для этого рассчитаем энергию всего сигнала и отбрасываемой части для сигнала с амплитудой 1.Алгоритм определения отсчетов выходного сигнала представляет собой последовательность операций: Расчет отсчетов элементарного сигнала; Разбиение последовательности на части по 2 бита и присвоение этим комбинациям определенных коэффициентов в соответствии с кодом Грея, что обеспечивает большую помехоустойчивость: 00 будет передаваться сигналом с амплитудой 3, 01 - 1, 11 - - 1, 10 - - 3.Количество информации, переносимое элементарным сигналом, определяется выражением: , где N - число элементарных сигналов N = 4 следовательно каждый сигнал несет 2 Бит. Пусть последовательность 00 будет передаваться сигналом с амплитудой 3, 01 - 1, 11 - - 1, 10 - - 3. Рисунок 5 - Вид элементарного сигнала соответствующий комбинации первых двух битов 00. Рисунок 6 - Вид элементарного сигнала соответствующий комбинации третьего и четвертого битов 01.Спектр сигнала рассчитывается по формуле: С учетом того, что r = 0,33 и примем a=1, получаемПоэтому при расчете любой аппаратуры ЦОС необходимо учитывать шум квантования, так как он может приводить к ошибкам при передачи информации.DD1 - Регистр преобразуется последовательный код в параллельный (отвечает за выбор комбинации на основании поступающих данных) DD3 - ПЗУ предназначено для хранения всех возможных комбинаций генерируемых сигналов Эта комбинация поступает на вход ПЗУ, где в ячейках памяти хранятся отсчеты сигналов всех возможных комбинаций генерируемых сигналов.Входной сигнал поступает на полосовой фильтр, где выделяется необходимая полоса частот. Далее сигнал поступает на перемножитель, на выходе которого получается набор частот. Этот сигнал подается на корреляторы, которые определяют степень схожести принятого сигнала с периодическим сигналом опорного генератора.Одновременно требование высоких скоростей и верности передачи приводит к необходимости применения систем, в которых используются многопозиционные сигналы и мощные корректирующие коды.

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Основные информационные характеристики системы передачи дискретных сообщений

3. Выбор длительности и количества элементарных сигналов, используемых для формирования выходного сигнала

4. Расчет вида элементарного сигнала

5. Разработка алгоритма определения отсчетов выходного сигнала

6. Расчет отсчетов сигнала на длительности между характеристическими моментами восстановления

7. Расчет спектра сигнала на выходе цифрового формирователя

8. Расчет мощности шума квантования на выходе формирователя

9. Разработка функциональной схемы устройства цифрового формирователя сигнала

10. Разработка структурной схемы приемника

Заключение

Список используемой литературы

В последние годы методы цифровой обработки сигналов в радиотехнике, системах связи, управления и контроля приобрели большую важность и в значительной мере заменяют классические аналоговые методы. Основное техническое преимущество цифровых систем передачи перед непрерывными системами состоит в их высокой помехоустойчивости. Это преимущество сильно проявляется в системах передачи с многократной ретрансляцией сигналов.

В аналоговых системах помехи и искажения возникающие в отдельных звеньях, как правило, накапливаются. В цифровых системах передачи для ослабления эффекта накопления помех при переходе с ретрансляции, наряду с усилением применяют регенерацию импульсов, т.е. демодуляцию с применением восстанавливающей передаче символов и повторную их модуляцию на приемном пункте. Кроме этого, можно увеличить помехоустойчивость применением помехоустойчивого кодирования. Высокая помехоустойчивость цифровой системы передачи позволяет осуществлять практически неограниченную реальность связи, при использовании канала сравнительно невысокого качества. Кроме повышения помехоустойчивости активно разрабатываются методы увеличения скорости передачи информации.

В настоящее время разработана КАМ-256 обеспечивающая удельную скорость передачи информации 16 бит/с на 1Гц полосы пропускания канала связи, это показывает всю прогрессивность развития цифровой обработки сигналов.

В курсовой работе отраженны лишь простейшие принципы создания цифровой передачи. В настоящее время речь идет о создании систем, в которых наблюдаются показатели эффективности близкие к предельным. Одновременно требование высоких скоростей и верности передачи приводит к необходимости применения систем, в которых используются многопозиционные сигналы и мощные корректирующие коды. При этом два модема должны быть хорошо согласованны, чтобы обеспечить наибольшую эффективность систем связи в целом.

1. Конспект лекций.

2. Цифровая обработка сигналов / А.Б. Сергиенко - СПБ.: Питер, 2002. - 608 с.

3. Теория передачи сигналов: учебник для ВУЗОВ \ А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, М.В. Назаров, Л.М. Финкю - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1996. - 304с. ил.

4. Применение микросхем памяти в электронных устройствах; справ. Пособие. - М.: Радио и связь, 1994. - 216с.