Розробка та розрахунок параметрів основних елементів ЦСП з ІКМ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовий проект

з дисципліни «Теорія електрозв'язку»

На тему: Розробка та розрахунок параметрів основних елементів ЦСП з ІКМ

Зміст

Вступ

1. Розрахунок основних параметрів і характеристик ЦСП з ІКМ

2. Розробка структурних схем модулятора і демодулятора цифрового лінійного тракту та розрахунок його завадостійкості. Розробка структурної схеми каналу зв'язку

3. Аналіз алгоритму роботи кодексів у системах із завадостійким кодуванням

Висновок

Література

ВСТУП

В данному курсовому проекті треба розробити та розрахувати параметри основних елементів ЦСП з ІКМ. Розробити структурну схему квазіоптимальної системи передачі аналогових повідомлень цифровими методами, розрахувати основні параметри і характеристики цієї системи передачі. Проаналізувати роботу коректуючого коду, послаблюючого дію завад.

1. Розрахунок основних параметрів і характеристик ЦСП з ІКМ

На вхід аналогово-цифрового перетворювача ЦСП з ІКМ поступає інформаційний аналоговий сигнал з верхньою частотою Р_в= 10 кГц, динамічним діапазоном амплітуд D= 40 В і середньою потужністю Р_сер = 1 Вт. Р_Ш._КВ = 1,5*10" .

1. Описати процеси, яким піддається аналоговий сигнал в АЦП при його перетворенні в сигнал з ІКМ.

Щоб отримати сигнал з ІКМ модуляцією, миттєве значення аналогового сигналу вимірюється через рівні проміжки часу. Миттєве виміряне значення аналогового сигналу округлюється до найближчого рівня з декількох визначених значень. Цей процес називається квантуванням, а кількість рівнів завжди береться кратне 2. На виході модулятора отримуємо набір бітів (0;1).

2. Розрахувати параметри АЦП

Переведення значення h _{ш кв} з децибелів у рази.

h²_Ш. кв= 38 дБ

10lg х=38

lg х=3,8

х= 10³'⁸

х= 6310 раз; h² _{ш кв}=6310 раз

Визначення потужності шуму квантування.

Визначення кроку квантування

Визначення числа рівнів квантування (М):

946 рівнів неоправдане високе значення, тому, для забезпечення якісного зв'язку потрібно взяти значення М=256 рівнів. Для забезпечення такої кількості рівнів квантування сигнал пропускають через компресор, пристрій, який стискує діапазон сигналу.

Амплітудна характеристика компресора і експандера

компресор

експандер

Іншим шляхом зменшення кількості рівнів квантування є зменшення пік-фактора.

Зробивши висновки з вирішення цієї нерівності,можна сказати,що пік-фактор потрібно зменшити на 16 дБ.

З. Також потрібно визначити довжину кодової комбінації, яку забезпечуватиме проектує мий канал.

Зобразимо кодову комбінацію відповідно розрахованому значенню М:

М= 256-4=252

252₂=11111100

4. Розрахуємо параметри цифрового сигналу на виході амплітудно-цифрового перетворювача (АЦП):

-Тривалість імпульсу ф_і;

- Тривалість передачі кодової комбінації Т_к;

5. Визначимо продуктивність джерела двійкових цифрових сигналів К₈,

припускаючи, що двійкові символи статично незалежні, а ймовірність передачі дорівнює 1.

Р(1)= 0,008+0,44= 0,448 Р(0)= 1-0,448=0,552

- Знайдемо ентропію джерела сигналу Нд:

Нд= -[ Р(0)1оg2Р(0)+Р(1)1оg2Р(1)]= 0,4744+0,4954= 0, 9698 біт/букву

Размещено на http://www.allbest.ru/

R_g= 54,3* 969,8*10³*10^-3=52,7*10³ біт/с.

Ми бачимо, що сигнали нерівноймовірні, для створення рівноймовірності сигналів і досягнення максимальної ентропії сигналу, потрібно пропустити йог через спеціальний пристрій: скремблер. Основна задача скремблера надання послідовності бітів псевдовипадкового характеру. Скремблювання це зворотній процес, вихідне повідомлення можна відновити, застосувавши зворотній алгоритм. З винайденням блокових алгоритмів скремблювання втратило свою актуальність.

6. Визначення припустимого значення ймовірності прийому помилкового сигналу:

2. Розробка структурних схем модулятора і демодулятора цифрового лінійного тракту та розрахунок його завадостійкості. Розробка структурної схеми каналу зв'язку

1.У відповідності з вимогами до цифрового лінійного тракту, які визначені у першій частині проекту для ВФМ модуляції та при когерентному прийомі на УФ, розробити структурні схеми модулятора та демодулятора.

С(t)

Основною відмінністю від фазової модуляції є те, що перед тим, як подавати сигнал на фазовий модулятор, його треба закодувати (кодер ВФМ).

U(f) ВФМ

f₀-5F f₀-4F f₀-F f₀+F f₀+3F f₀+5F f

U(f) сигнал типу <<меандр>>

Для визначення ширини спектру сигналу розраховане у 1-й частині курсового проекту.

модулятор цифровий аналоговий кодування

2. Формула, яка описує роботу ідеального приймача, є не що інше, як значення проекту.

Схема ідеального приймача сигналів з ВФМ:

Узгоджений фільтр - забезпечує додатковий фазовий зсув, при цьому в момент реєстрації всі складові спектру сигналу приводяться до однієї початкової фази. Забезпечується компенсація складових фаз сигналу. На виході УФ значення сигналу в момент реєстрації дорівнює його (сигнала) енергії.

Синхронний детектор - дозволяє когерентно приймати сигнал, при цьому використовується знання початкової фази сигналу на виході узгодженого фільтру, в момент реєстрації фіксується миттєве значення сигналу.

Схема затримки імпульсів - затримує імпульс, який поступає на вхід на час тривалості імпульсу.

Схема порівняння полярностей - порівнює полярності імпульсів, які потупають зі схеми затримки та з виходу УФ, та робить висновки, щодо полярності вихідного імпульсу (+,-).

Формувач імпульсів - формує імпульси прямокутної форми з трикутних (пило-образних) які поступають з виходу схеми порівняння полярностей.

3. Зобразимо сигнали на входах і виходах усіх елементів приймача:

Напруга на виході пристрою оптимальної обробки (узгодженого фільтру) визначається виразом:

4. Розрахунок числових значень ймовірності помилки:

За формулою, яка визначає ймовірність помилки:

Після проведення розрахунків, отримаємо такі значення і відповідності:

За даними значеннями можна побудувати графік залежності Q² від P_пом.

5. Визначимо мінімальне значення середньої потужності сигналу, який необхідний на виході приймача при даному значенні Q².

6. Зобразити структурну схему каналу з ЦСП.

3. Аналіз алгоритму роботи кодексів у системах із завадостійким кодуванням

1. Проведемо аналіз даної кодової комбінації:

000100011

S₁=a₁a₃a₅a₇a₉ =0 S₁=10000=1

S₂=a₂a₃a₆a₇=0 S₂=1010=0

S₃=a₄a₅a₆a₇=0 S₃=0010=1

S₄=a₈a₉=0 S₄=00=0

Після обчислення даних формул отримаємо: двійкове число 0101, що у десятковій системі числення дорівнює 5, отже зробити висновок, помилка знаходиться у 5-му розряді. Для виправлення помилки, значення потрібно інвертувати:

000100011, інвертований код виглядає так: 000110011

1-й, 2-й, 4-й, і 8-й розряди перевірочні, отже розряди під номерами 9,7,6,5,3 - інформаційні, дивлячись на їх значення отримаємо двійковий код:00110, цей код відповідає літері Н (МТК-2).

2. Розрахуємо ймовірності помилок при прийомі сигналу:

Р_пом.к=;

де P_пом.ел-ймовірність помилкового прийому одного елемента комбінації;

n-довжина кодової комбінації(n=5 для коду МТК-2 і n=9 для коду Хемінга);

-ціле число,що визначає кратність помилок

Р_пом?=Р_пом.к1+ Р_пом.к2+ Р_пом.к3+Р_пом.к4=00009900902 ? 9,9*10^-5

ВИСНОВОК

Після проведення належних розрахунків і аналізу була отримана система передачі з імпульсно-кодовою модуляцією. Для передачі сигналу використовувалась відносно-фазова маніпуляція. Прийом когерентний здійснювався за допомогою узгодженого фільтру та схеми порівняння полярностей.

Використана література

Методичні рекомендації до виконання курсового проекту з дисципліни «Теорія електрозв'язку». О.П. Лежнюк, С.П. Лівенцев, В.П. Павлов. Київ,2010.

Підручник «Теорія електрозв'язку» (том1, том2) О.В.Корнейко, О.В.Кувшинов, О.П.Лежнюк, С.П.Лівенцев 2008.

«Теория злектрической святи»: Учебник для вузов А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, В.И. Коржик, М.В. Назаров 2009.

Размещено на Allbest.ru