3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Марийский государственный технический университет

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Системы и сети передачи информации

Проектирование и расчёт многоканального устройства передачи информации шумоподобными сигналами по акустическому каналу связи

Выполнил:

Скворцова А.С.

Проверил:

Тюкаев А.Ю.

Йошкар-Ола 2010

Техническое задание

Синтезировать ансамбль фазокодированных последовательностей (ФКП). Исследовать спектральные и корреляционные характеристики ФКП, входящих в состав ансамбля.

На основе синтезированного ансамбля ФКП реализовать метод кодирования двоичной информации.

Разработать программное обеспечение для исследования процессов многоканальной передачи информации шумоподобными сигналами по акустическому каналу связи.

В качестве исходных данных использовать следующие данные, согласно варианту (17):

· ФКП генерируется кодами Чу;

· Длинна ФКП - 257;

· Количество каналов - 2;

· Частота несущей - 1160 Гц;

· Количество периодов на одном кодовом интервале - 9;

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

2. Практическая часть

Заключение

Введение

Год от года область применения в радиотехнических системах дискретных кодовых последовательностей с хорошими корреляционными характеристиками неуклонно расширяется. С развитием элементной базы все больше используют многофазные дискретные последовательности. В широкополосных системах связи ансамбли широкополосных сигнатур строятся на базе последовательностей, оптимальных (асимптотически оптимальных) по минимаксному критерию и объему. В радионавигационных системах ФКП с идеальной ПАКФ используются в качестве дальномерных сигналов, а в локационных системах с непрерывным излучением ? в качестве зондирующих сигналов.

Сегодня методами полного компьютерного перебора удалось найти все типы бинарных последовательностей с минимально возможным уровнем боковых лепестков ПАКФ вплоть до значений периода , основанных на циклических разностных множествах Адамара. Известны следующие неэквивалентные типы бинарных последовательностей с уровнем боковых лепестков: Лежандра, Якоби, Холла, М-последовательности, GMW-последовательности, гиперовальные последовательности Segre и Glynn (1-го и 2-го типа), последовательности Касами (и типов - частными случаями которых являются 3-term, 5-term и WG-последовательности). 1210?=N1?=aH kB

Среди многофазных последовательностей с идеальной ПАКФ известны ЛЧМ-подобные ФКП: коды Фрэнка, коды Задоффа-Чу, коды класса Р и многофазные коды Голомба, построенные на основе аппроксимации линейного закона изменения частоты ступенчатым изменением фазы. Также известны бифазные последовательности с идеальной ПАКФ.

1. Теоретическая часть

Фазокодированная последовательность:

Г = {n}0,N-1 = {exp(jn)}0,N-1 = {nRe + jnIm}0,N-1.

n - n-ый кодовый элемент последовательности;

n - значение фазы на каждом кодовом элементе, кратно значению 2/N, принимает значения в интервале [0, 2];

N - длина кодовой последовательности;

nRe - реальная составляющая n-го кодового элемента последовательности;

nIm - мнимая составляющая n-го кодового элемента последовательности.

Код Чу.

n = (2/N) * n * nІ.

n = 0,1,...,N-1.

N = {0 , 1 ,…, (N)-1 }

(i - j) +N

2. Практическая часть

Систему передачи информации по акустическому каналу шумоподобными сигналами можно разделить на 2 основные составляющие: передатчик и приемник.

Самое первое - это генерация ансамбля фазокодированных последовательностей на основе кодов Чу. После генерации можно рассмотреть их корелляционные харакреристики:

· Автокорелляционная функция периодического сигнала

· Взаимно-корелляционная функция периодического сигнал

· Автокорелляционная функция импульсного сигнала

· Взаимно-корелляционная функция импульсного сигнала

Почти идеальная автокорелляционная фукнция позволяет использовать подобные фазокодированные последовательности в качестве квазиортогональных векторов для кодирования многоканальной системы передачи данных. фазокодированный акустический связь сигнал

Реализованный программный передатчик позволяет динамически выбирать количество каналов для передачи данных от 1 до 10. В зависимости от этого генерируется необходимое количество ФКП. Затем информация в каналах проходит многократное преобразование из символов в ASCII коды, затем в двоичные коды, затем каждый бит каждого канала заменяется соответствующей ФКП. Для передачи необходимо сложить каналы в один общий сигнал и произвести амплитудо-фазовую модуляцию. Для точного определения начала сигнала необходимо перед информационным сигналом разместить так называемый сигнал синхронизации. В итоге мы получим модулированный сигнал, готовый к передаче:

После этого сгенерированный сигнал мы сохраняем как WAV файл и по акустическому каналу связи передаем его приемнику.

На приемники вследствие помех при передаче мы получим зашумленный сигнал:

Для расшифровки полученного сигнала нам необходимы детекторы, которые представляю собой амплитудо-фазо модулированные фазокодовые последовательности, которые были использовании для кодирования сигнала.

Существует 2 метода декодирования сигнала:

· Амплитудо-фазовая демодуляция при помощи исходной несущей. В итоге получаются зашумленные фазокодированные последовательности. Затем находятся взаимно-корелляционные характеристики сигнала с каждым из детекторов для определения исходного сигнала. В этом случае детекторы немодулированы.

· Скалярное произведение сигнала с каждым из детекторов для определения исходного сигнала. В этом случае детекторы немодулированные.

Так как мы работаем с несущей, я решил выбрать 2 способ декодирования сигнала.

После декодирования мы получаем значения скалярный произведений, которые мы сравниваем и заменяем соответственно на «0» или «1». В итоге мы получаем битовое представление каналов, которое затем преобразуем в десятичное представление (ASCII-коды) и получаем символьное представление каналов.

Заключение

Фазокодированные последовательности идеально подходят для передачи информации методом кодового разделения сигнала. Однако следует учитывать, что фазокодированные последовательности, используемые в данной работе являются квазиортогональными, то есть оказывают некоторое влияние друг на друга, что накладывает ограничение на количество используемых каналов. При превышении порога количества каналов взаимное влияние последовательностей будет настолько велико, что их нельзя будет выделить из общего сигнала.

Список использованной литературы

1. Лекции по СиСПИ

2. Гаранин М.В., Журавлев В.И., Кунегин С.В. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для вузов.-М.: Радио и связь, 2001.-336 с.

Размещено на Allbest.ru