Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Февраля 2013 в 20:10, курсовая работа
Для передачи непрерывных сообщений можно воспользоваться дискретным каналом. При этом необходимо преобразовать непрерывное сообщение в цифровой сигнал, т.е. в последовательность символов, сохранив содержащуюся в сообщении существенную часть информации. Типичными примерами цифровых систем передачи непрерывных сообщений являются системы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) и дельта-модуляцией (ДМ).
Введение…………………………………………………………………….….3
Расчёт параметров цифровых систем передачи непрерывных
сообщений……………………………………………………………………....5
Характеристика исходных данных…..………………………………...…..5
Распределение ошибки передачи сообщения по источникам
искажений…………………………………………………………………. 6
Выбор частоты дискретизации………………………………………….…7
Расчёт пик-фактора…………………………..…………………………..….8
Расчёт числа разрядов квантования…………………………...…………11
Расчёт длительности импульса двоичного кода……………………...…11
Расчёт ширины спектра сигнала, модулированного двоичным кодом..12
Расчёт информационных характеристик источника сообщения и
канала связи……………………………... ………………………………..13
Расчёт отношений мощностей сигнала и помехи, необходимых для обеспечения заданного качества приёма…………………………….. ....14
Выбор сложного сигнала для передачи информации и для синхронизации………………………………………………………...……15
Заключение………………………………………………………………….....20
Список используемой литературы…………………………………………..22
В системах предусмотрено использование сигналов с активной паузой за счет изменения фазы на π или частоты на некоторое значение . Скачкообразное изменение параметра сигнала называется манипуляцией в отличии от модуляции, которая предусматривает плавное изменение параметра. Т.о., в результате манипуляции двоичная последовательность кодовых символов с различными фазами (частотами) может быть представлена суммой двух импульсных последовательностей с различными начальными фазами или частотами. Поскольку характер последовательностей определяется реализацией сообщения, каждую из них следует считать случайным процессом с характерной для последовательности прямоугольных импульсов функции корреляции в виде гармонической функции (косинуса) с огибающей треугольной формы. Спектральная плотность мощности такой последовательности имеет вид функции , максимум которой находится на несущей частоте, а ширина главного лепестка по первым нулям спектральной плотности равна:
На практике и в литературе обычно ширина спектра определяется полосой частот, в которой сосредоточено 80 – 90 % энергии (мощности) сигнала. По этому критерию для радиоимпульса прямоугольной формы обычно принимается:
Для сигнала с частотной модуляцией ширина спектра увеличивается по сравнению с предыдущим значением на расстояние между несущими последовательностей «единиц» и «нулей»:
Как правило для уверенного различия несущих достаточно выбрать .
Получим, при условии:
8.Расчёт информационных характеристик источника сообщения и канала связи
Необходимо рассчитать энтропию источника сообщения, оценить его избыточность, производительность.
Для расчёта энтропии целесообразнее всего воспользоваться приближённой формулой, которая является достаточно точной при большом числе уровней квантования:
где W(х) – плотность вероятности сообщения;
H(x)=10,93 бит/символ
Для оценки избыточности сначала рекомендуется рассчитать информационную насыщенность сообщения:
где НМАКС – максимальная энтропия источника, достигаемая при равномерном распределении.
Hмакс = 12 бит/симв
IH(x) = 10,93/12=0,91
Тогда избыточность может быть найдена из выражения:
R(x) = 1 – IH(x) = 1 – 0,91 = 0,09
Производительность источника сообщения находится из равенства
Vn=H(x) 2 f0 = 10,93 * 2 * 1800 = 39348 бит/с
Пропускная способность канала связи определяется известной формулой Шеннона:
Сравнивая пропускную способность
с производительностью
Vn = C
9. Расчёт отношений мощностей сигнала и помехи, необходимых для обеспечения заданного качества приёма
Эффективное значение среднеквадратичной ошибки воспроизведения сообщения, вызванной ошибочным приёмом одного из символов двоичного кода за счёт широкополосного шума, можно найти из формулы
,
где рош – вероятность ошибки приёма разрядного символа. приведённая формула справедлива при небольших значениях d4.
Применяется ФМ и некогерентный приём, и вероятность ошибки можно рассчитать по формуле:
q2нек = - 2 ln 2 pош = - 2 ln ( 2 * 3,57*102 ) = 33
По графику (Рис.6) q2нек= 32.
Проигрыш в энергии 33 - 32= 1.
10. Выбор сложного сигнала для передачи информации и для синхронизации
Достоинства сложных сигналов:
Таким образом, необходимо выбрать два вида используемых сигналов с ФКМ – фазокодовой манипуляцией (это последовательность импульсов, у которых фаза меняется на π по специальному коду). Один сигнал должен быть использован для синхронизации, второй - для передачи информационных символов.
Выбираем для передачи информационной последовательности код Баркера. Этот сигнал относится к сигналам с «хорошими» корреляционными характеристиками, то есть у которого отношение значения главного лепестка к боковым равно номеру этого сигнала – М, а ширина главного и всех побочным лепестков равны между собой и равно 2τи, где τи-длительность элементарного сигнала (позиции), из которых составляется сигнал. А для импульсов синхронизации – М- последовательность.
Рис. 7 Периодическая последовательность видеоимпульсов
Таблица 1. Разновидности последовательности Баркера
Выберем 11-элементный код Баркера, и построим для него схему согласованного фильтра:
Рис.8 Структурная схема согласованного фильтра
Зададим М-последовательность:
111011110100010
Заменим все 0 на -1 и отбрасывая первые четыре элемента последовательности, так как код Баркера состоит из 11 элементов. Получим:
1111-11-1-1-11-1
Далее строим функцию корреляции, предварительно пропустив усеченную М- последовательность через схему согласования фильтра:
Рис.9 Структурная схема согласованного фильтра
Таблица 2.Построение автокорреляционной функции М-последовательности
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
|
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
11 |
+1 |
+ 1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
0 | |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
3 | ||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
0 | |||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
1 | ||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-4 | |||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 | ||||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-2 | |||||||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 | ||||||||
+1 |
+1 |
0 | |||||||||
+1 |
-1 |
Таблица 3. Построение автокорреляционной функции кода Баркера
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
|
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
11 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
+1 |
0 | |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 | ||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+ 1 |
-1 |
0 | |||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 | ||||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
0 | |||||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 | ||||||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
0 | |||||||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 | ||||||||
+1 |
+1 |
0 | |||||||||
+1 |
-1 |
Таблица 4. Построение функции взаимной корреляции
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 | ||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
5 |
5 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
2 |
2 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
3 |
1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-2 |
6 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-1 |
1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||||||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
+1 |
-4 |
0 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||||||||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-3 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||||||||||||
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
-2 |
0 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||||||||||||||
+1 |
+1 |
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
+1 |
-1 |
||||||||||||||||
+1 |
+1 |
0 |
0 |
+1 |
-1 |
||||||||||||||||||
+1 |
-1 |
-1 |
-1 |
Информация о работе Расчет параметров систем передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами