Расчет процессов обработки сигналов в цифровой системе электросвязи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Техническое задание

Исходные данные

Задание 1

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Задание 6

Задание 7

Задание 8

Задание 9

Задание 10

Задание 11

Задание 12

Заключение

Литература



Техническое задание

В курсовой работе требуется выполнить следующее:

Изобразить структурную схему системы электросвязи и пояснить назначение ее отдельных элементов.

2. По заданной функции корреляции исходного сообщения:

а) рассчитать интервал корреляции, спектр плотности мощности и начальную энергетическую ширину спектра сообщения;

б) построить в масштабе графики функции корреляции и спектра плотности мощности; отметить на них найденные в п. а) параметры.

3. Считая, что исходное сообщение воздействует на идеальный фильтр низких частот (ИФНЧ) с единичным коэффициентом передачи и полосой пропускания, равной начальной энергетической ширине спектра сообщения;

а) рассчитать среднюю квадратическую погрешность фильтрации (СКПФ) сообщения, среднюю мощность отклика ИФНЧ, частоту и интервал временной дискретизации отклика ИФНЧ;

б) качественно, с учетом найденных в п. а) параметров, изобразить сигналы и спектры на входе и выходе дискретизатора АЦП.

4. Пологая, что последовательность дискретных отсчетов на выходе дискретизатора далее квантуется по уровню с равномерной шкалой квантования:

а) рассчитать интервал квантования, пороги и уровни квантования, среднюю квадратическую погрешность квантования (СКПК);

б) построить в масштабе характеристику квантования.

5. Рассматривая оклик квантователя как случайный дискретный сигнал с независимыми значениями на входе - ичного дискретного канала связи (ДКС):

а) рассчитать закон и функцию распределения вероятностей квантованного сигнала, а также энтропию, производительность и избыточность - ичного дискретного источника;

б) построить в масштабе графики, рассчитанных закона и функции распределения вероятностей.

6. Закодировать значение - ичного дискретного сигнала двоичным блочным примитивным кодом, выписать все кодовые комбинации кода и построить таблицу кодовых расстояний кода; кроме того,

а) рассчитать априорные вероятности передачи по двоичному ДКС символов нуля и единицы, начальную ширину спектра сигнала ИКМ;

б) изобразить качественно на одном графике сигналы в четырех сечениях АЦП: вход АЦП, выход дискретизатора, выход квантователя, выход АЦП.

7. Пологая, что для передачи ИКМ сигнала по непрерывному каналу связи (НКС) используется гармонический переносчик:

а) рассчитать нормированный к амплитуде переносчика спектр модулированного сигнала и его начальную ширину спектра;

8. Рассматривая НКС как аддитивный гауссовский канал с ограниченной полосой частот, равной ширине спектра сигнала дискретной модуляции, и заданными спектральной плотностью мощности помехи и отношением сигнал-шум:

а) рассчитать приходящиеся в среднем на один двоичный символ мощность и амплитуду модулированного сигнала, дисперсию (мощность) аддитивной помехи в полосе частот сигнала, пропускную способность НКС;

б) построить в масштабе четыре графика функций плотности вероятностей (ФПВ) мгновенных значений и огибающих узкополосной гауссовской помехи (УГП) и суммы гармонического сигнала с УГП.

9. С учетом заданного вида приема (детектирования) сигнала дискретной модуляции:

а) рассчитать среднюю вероятность ошибки в двоичном ДКС, скорость передачи информации по двоичному симметричному ДКС, показатель эффективности передачи сигнала дискретной модуляции по НКС;

б) изобразить схему приемника сигналов дискретной модуляции и коротко описать принцип его работы, пояснить случаи, когда он выносит ошибочные решения.

10. Рассматривая отклик декодера ПРУ как случайный дискретный сигнал на выходе - ичного ДКС:

а) рассчитать распределение вероятностей дискретного сигнала на выходе декодера, скорость передачи информации по - ичному ДКС, относительные потери в скорости передачи информации по - ичному ДКС;

б) построить в масштабе график закона распределения вероятностей отклика декодера и сравнить его с законом распределения вероятностей отклика квантователя.

11. Полагая ФНЧ на выходе ЦАП приемника идеальным с полосой пропускания, равной начальной энергетической ширине спектра исходного сообщения:

а) рассчитать дисперсию случайных импульсов шума передачи на выходе интерполятора ЦАП, среднюю квадратическую погрешность шума передачи (СКПШ), суммарную начальную СКП восстановления непрерывного сообщения (ССКП), относительную СКП (ОСКП);

б) качественно изобразить сигналы на выходе декодера и интерполятора ЦАП, а также восстановленного сообщения на выходе системы электросвязи.

12. В виду того, что выбор начальной энергетической ширины спектра исходного сообщения не приводит к минимуму ОСКП, решить оптимизационную задачу: с помощью ЭВМ определить оптимальную энергетическую ширину спектра сообщения, доставляющую минимум относительной суммарной СКП его восстановления.

электросвязь спектр дискретный квантователь

Исходные данные

Исходные данные для расчетов приведены в табл. 1, где - мощность (дисперсия) сообщения, - показатель затухания функции корреляции, - число уровней квантования, - постоянная энергетического спектра шума НКС, - отношение сигнал - шум (ОСШ) по мощности на входе детектора.

Таблица 1

№ п.п.	ИС; АЦП; =8	ПДУ	НКС	ПРУ	Функция корреляции сообщения
	, В2	, с-1	способ передачи	частота, МГц	, Вт·с		способ приема
50	1.5	14	ЧМ	1.1	1.25	0.0010	8,5	НП	, .

ИС - источник сообщения;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

L - число уровней квантования;

ПДУ - передающее устройство;

КП - когерентный прием

PA - мощность (дисперсия) сообщения;

- показатель затухания функции корреляции;

BA() - функция корреляции сообщения;

G0 - постоянная энергетического спектра шума НКС.

- отношение сигнал-шум (ОСШ) по мощности на входе детектора.

Задание 1

Изобразить структурную схему системы электросвязи и пояснить назначение ее отдельных элементов.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Структурная схема системы электросвязи

На рис. 1 приведена структурная схема системы электросвязи. Поясним назначение её отдельных элементов.

Источник сообщения ИС - это некоторый объект или система, от которого передается информация в виде ее физического представления, например, в виде изменяющегося во времени тока или напряжения A(t).

ФНЧ предназначен для фильтрации сигнала с целью ограничения его спектра некоторой верхней частотой Fв.

Дискретизатор позволяет представить отклик ФНЧ X(t) в виде последовательности отсчетов Xk=X(tk= kT), k = 0, 1, 2,...

Квантователь - преобразует отсчеты в квантовые уровни xk(n) ; k = 0, 1, 2… ; n от 0 до L, где L - число уровней квантования.

Кодер - кодирует квантованные уровни двоичным безызбыточным кодом, т. е. формирует последовательность комбинаций ИКМ bk(n).

Модулятор - формирует сигнал, амплитуда, частота или фаза которого изменяются в соответствии с сигналом bk(n).

Выходное устройство ПДУ - осуществляет фильтрацию и усиление модулированного сигнала для предотвращения внеполосных излучений и обеспечения требуемого отношения сигнал/шум на входе приемника. Линия связи - среда или технические сооружения по которым сигнал поступает от передатчика к приемнику. В линии связи на сигнал накладывается помеха.

Линия связи - совокупность физических цепей, имеющих общую среду распространения и служащих для передачи электрических сигналов от передатчика к приемнику.

Источник помех - любое мешающее внешнее или внутреннее воздействие на сигнал, вызывающее случайные отклонения принятого сигнала от передаваемого.

Входное устройство ПРУ - осуществляет фильтрацию принятой смеси - сигнала и помехи.

Детектор - преобразует принятый сигнал в сигнал ИКМ bk(n).

РУ - решающее устройство, предназначенное для опознавания переданных двоичных символов.

Декодер - преобразует кодовые комбинации в импульсы.

Интерполятор и ФНЧ восстанавливают непрерывный сигнал из импульсов - отсчетов.

Получатель - некоторый объект или система, которому передается информация.



Задание 2

По заданной функции корреляции исходного сообщения:

а) рассчитать интервал корреляции, спектр плотности мощности и начальную энергетическую ширину спектра сообщения

Рассчитаем интервал корреляции - это промежуток времени между сечениями случайного процесса, в пределах которого наблюдается их корреляция; при этой взаимосвязью пренебрегают:

Интервал корреляции:

Рассчитаем спектр плотности мощности.

Интеграл будет иметь решение:

Найдем начальную энергетическую ширину спектра сообщений



б) Построим заданную функцию корреляции

Рис.2-График функции корреляции

Построим график спектра плотности мощности :

Рис.3- Энергетический спектр

Задание 3

а) рассчитать среднюю квадратическую погрешность фильтрации (СКПФ) сообщения, среднюю мощность отклика ИФНЧ, частоту и интервал временной дискретизации отклика ИФНЧ

Средняя мощность отклика ИФНЧ :

Средняя квадратическая погрешность фильтрации (СКПФ):

Согласно теореме Котельникова интервал временной дискретизации и частота дискретизации определяютcя следующим образом:

б) Сигнал на входе дискретизатора изображен на следующем графике(рис.4) :

Рис.4- Сигнал на входе дискретизатора

Сигнал на выходе дискретизатора изображен на следующем графике(рис.5) :



Рис.5- Сигнал на выходе дискретизатора

Такой сигнал имеет периодический спектр с периодом Fд показано на рис.6:

Рис.6-Спектр сигнала на выходе дискретизатора.

Задание 4

Пологая, что последовательность дискретных отсчетов на выходе дискретизатора далее квантуется по уровню с равномерной шкалой квантования:

а) рассчитать интервал квантования, пороги и уровни квантования, среднюю квадратическую погрешность квантования (СКПК);

Шаг квантования рассчитаем по формуле:



где L = 8 - число уровней квантования;

- среднее квадратическое отклонение отклика ИФНЧ.

Значит, шаг квантования:

Пороги квантования найдем по формуле:

где , а крайние пороги, соответственно, равны , а .

Вычислим значения порогов квантования:

Таблица 2

n	0	1	2	3	4	5	6	7	8
h(n), В		-3.316	-2.487	-1.658	-0.829	0	0.829	1.658

Теперь найдем уровни квантования из соотношений:

где ,



Вычислив значения уровней квантования, получим:

Таблица 3

n	0	1	2	3	4	5	6	7
x(n), B	-2.901	-2.073	-1.243	-0.415	0.415	1.243	2.073	2.901

В процессе квантования образуется специфическая погрешность еq,k = yk - xk, где yk - отклик квантователя (значения уровней квантования) на последовательность отсчетов xk, идущих с выхода дискретизатора. Эта погрешность называется шумом квантования.

Найдем среднюю квадратическую погрешность квантования (или мощность шума квантования):

где PX и PY - соответственно, мощности (дисперсии) входного и выходного сигналов квантователя, а BXY - коэффициент взаимной корреляции между этими сигналами.

Вычислили, что . Найдем коэффициент взаимной корреляции:

где коэффициент KXY рассчитывается по формуле:

= 0,99973=1

BXY =1 PX = 0.687 B2

Теперь найдем мощность PY выходного сигнала квантователя по формуле:

где pn - распределение вероятностей дискретной случайной величины y = x(n), , которое рассчитывается так:

где - табулированная функция Лапласа.

Таблица 5

n	0	1	2	3	4	5	6	7
	0.171	0.087	0.031	0.003	0.003	0.031	0.087	0.171
pn	0.00135	0.021	0.136	0.341	0.341	0.136	0.021	0.00135
	0.0002	0.0018	0.004	0.001	0.001	0.004	0.0018	0.0002

После суммирования получаем: PY = 0.014 B2.

Следовательно, окончательно получаем величину средней квадратической погрешности квантования:

B2

б) построить в масштабе характеристику квантования.

Из таблиц 2 и 3, следует, что характеристика квантования имеет вид



Рис.7-Характеристика квантования

На этом графике по оси абсцисс отложены значения порогов квантования , а по оси ординат - значения уровней квантования .

Задание 5

Рассматривая отклик квантователя как случайный дискретный сигнал с независимыми значениями на входе L-ичного дискретного канала связи (ДКС): а) рассчитать закон и функцию распределения вероятностей квантованного сигнала, а также энтропию, производительность и избыточность L- ичного дискретного источника;

Квантованная последовательность yk = xk(n) c учетом независимости ее значений определятся одномерным распределением вероятностей:

, где Ф(v) - функция Лапласа.

Интегральное распределение вероятностей:

Результаты расчетов сведены в таблицу 3:

Таблица 3

N	0	1	2	3	4	5	6	7
Pn	0,00135	0,021	0,136	0,341	0,341	0,136	0,021	0,00135
Fn	0.00135	0.023	0.159	0.5	0.841	0.977	0.999	1

Энтропия этого L-ичного дискретного источника равна:

= 2,104 бит

Производительность (скорость ввода информации в ДКС) определяется соотношением:

= 13678,566 бит/с

Избыточность источника:

= 0,299

б) Построим в масштабе графики, рассчитанных закона и функции распределения вероятностей:

Для построения графиков на рис.8 и 9 используем таблицу 3.



Рис.8- График закона распределения вероятностей.

Рис.9 Функция распределения вероятностей

Задание 6

Закодировать значение L -ичного дискретного сигнала двоичным блочным примитивным кодом, выписать все кодовые комбинации кода и построить таблицу кодовых расстояний кода:

В кодере АЦП последовательность xk(n) преобразуется в последовательность кодовых символов {bi}. Физические уровни x(n) вначале заменяются их номерами , т.е. представляются в виде десятичных чисел от 0 до L-1 в данном случае от 0 до 7. Затем эти десятичные числа представляются в двоичной системе счисления

, где

bn,j - двоичный кодовый символ десятичного числа n, расположенный в j-й позиции кодовой комбинации.

= 3

Кодовое расстояние Хэмминга dmn между двумя двоичными кодовыми комбинациями и определяется выражением:

Таблица кодовых расстояний

	000	001	010	011	100	101	110	111
000	0	1	1	2	1	2	2	3
001	1	0	2	1	2	1	3	2
010	1	2	0	1	2	3	1	2
011	2	1	1	0	3	2	2	1
100	1	2	2	3	0	1	1	2
101	2	1	3	2	1	0	2	1
110	2	3	1	2	1	2	0	1
111	3	2	2	1	2	1	1	0

а) Априорные вероятности передачи символов 1 и 0 определяются из следующих выражений:

Где Сi,j - элемент матрицы кодовых комбинаций. Оператор not - оператор логического отрицания.

Указанные вероятности равны

p(1) = p(0) = 0.5.

Ширина спектра сигнала ИКМ :

= 32500 Гц ,

гдеf0 - полоса пропускания ИНЧФ (3250 Гц),K1=1,667 - постоянная.

б) Сигнал на входе АЦП :

Рис.10- Сигнал на входе АЦП

Рис.11- Сигнал на выходе дискретизатора

Рис.12- Сигнал на выходе квантователя

Рис.13-Сигнал на выходе АЦП

Задание 7

Пологая, что для передачи ИКМ сигнала по непрерывному каналу связи (НКС) используется гармонический переносчик:

а) рассчитать нормированный к амплитуде переносчика спектр модулированного сигнала и его начальную ширину спектра;

а) рассчитать нормированный к амплитуде переносчика спектр модулированного сигнала и его начальную ширину спектра;

Сигнал ДАМ представляется в виде

Где f0=1 МГц

Получаем следующее спектральное разложение сигнала ДАМ:

При не известной амплитуде вычисляют нормированный спектр

=1,025

Ширина спектра сигнала ДАМ в два раза больше ширины спектра модулирующего сообщения - сигнала ИКМ:



Задание 8

Рассматривая НКС как аддитивный гауссовский канал с ограниченной полосой частот, равной ширине спектра сигнала дискретной модуляции, и заданными спектральной плотностью мощности помехи и отношением сигнал-шум:

а) рассчитать приходящиеся в среднем на один двоичный символ мощность и амплитуду модулированного сигнала, дисперсию (мощность) аддитивной помехи в полосе частот сигнала, пропускную способность НКС;

Мощность, приходящаяся в среднем на один двоичный символ равна:

P=0.043

Pдам=0.021

G0 = 0,0001 Втс - постоянная энергетического спектра шума НКС, h02 = 8,5 - отношение сигнал/шум по мощности на входе детектора.

Амплитуда модулированного сигнала: дам = 0,292 В

Пропускная способность канала:

Мощность аддитивной помехи в полосе частот сигнала: =5•10-3 Вт

ФПВ аддитивной гауссовой помехи определяется выражением:



На рис.15 показано ФПВ мгновенных значений помехи:

Рис.15- ФПВ мгновенных значений помехи.

ФПВ огибающей помехи определяется по закону Рэлея:

Рис.15- ФПВ огибающей помехи



ФПВ суммы сигнала и помехи:

Рис.16- ФПВ суммы сигнала и помехи.

С помощью наложения сравним два графика:

Рис.17- ФПВ суммы сигнала и помехи(1) и ФПВ мгновенных значений помехи (2)

ФПВ огибающей суммы определяется распределением Райса:



,

где Io(x) - модифицированная функция Бесселя нулевого порядка от мнимого аргумента

Рис.17- ФПВ огибающей суммы сигнала и помехи.

Задание 9

С учетом заданного вида приема (детектирования) сигнала дискретной модуляции(ДАМ-КП):

а) Рассчитать среднюю вероятность ошибки в двоичном ДКС, скорость передачи информации по двоичному симметричному ДКС, показатель эффективности передачи сигнала дискретной модуляции по НКС

За количественную меру помехоустойчивости в системах электросвязи принимают среднюю на бит вероятность ошибки:

Pошср = P(0)P(1|0) + P(1)P(0|1) = Pош

При равенстве априорных вероятностей ошибки равна

=1-0,98=0,002

Скорость передачи информации по дискретному каналу связи определяют как взаимное количество информации, передаваемой по ДКС, в единицу времени:

R = log 2 L (1-Hош.) fд = 1291.004 кбит/с

Эффективность системы передачи дискретных сообщений:

Э = R / C = 114.69

где C - пропускная способность канала связи.

б) Изобразим схему приемника сигналов дискретной модуляции и коротко опишем принцип её работы:

На рис.18 изображена схема приемника ДАМ при КП.Далее указано описание схемы



Рис.18- Схема приёмника

Амплитудный детектор, представляющий собой нелинейный преобразователь и ФНЧ, выделяет огибающую принимаемого сигнала ДАМ, прошедшего полосовой фильтр с эффективной полосой пропускания равной. К дискретизатору подводятся отклик детектора U(t) и последовательность дискретизирующих импульсов (t) с периодом , которые необходимы для взятия отсчета в середине посылки длительностью . В РУ (решающем устройстве) отсчеты Uk сравниваются с пороговым напряжением и принимается решение - передана 1, если Uk >, или передан 0, если Uk < . Под действием помех в канале связи амплитуда сигнала изменяется и РУ может ошибаться: при передаче 0 принимать 1 или же при передаче 1 принимать 0.

Задание 10

Рассматривая отклик декодера ПРУ как случайный дискретный сигнал на выходе - ичного ДКС:

а) рассчитать распределение вероятностей дискретного сигнала на выходе декодера, скорость передачи информации по - ичному ДКС, относительные потери в скорости передачи информации по - ичному ДКС;

Вероятности восстановленных уровней передаваемого сообщения равны:

Здесь Pm - распределение вероятностей отклика квантователя

Рис.19- График восстановленных уровней и отклика квантователя

Скорость передачи информации по L - ичному ДКС определяется следующим выражением:

= 927.009 бит/с

Где Hx - энтропия восстановленного L-ичного сообщения:

Зная производительность L-ичного источника и скорость передаваемой по ДКС информации, находим величину относительных потерь в скорости:

R = 1 - RL / H' = 0.119

Задание 11

Полагая ФНЧ на выходе ЦАП приемника идеальным с полосой пропускания, равной начальной энергетической ширине спектра исходного сообщения:

а) рассчитать дисперсию случайных импульсов шума передачи на выходе интерполятора ЦАП, среднюю квадратическую погрешность шума передачи (СКПШ), суммарную начальную СКП восстановления непрерывного сообщения (ССКП), относительную СКП (ОСКП);

Дисперсия случайных импульсов шума передачи определяется выражением:

Здесь pn - распределение вероятностей отклика квантователя, pnm - условное распределение вероятностей в L-ичном ДКС, определяемое выражением:

гдеdnm - кодовое расстояние между n-й и m-й кодовыми комбинациями.

Вычисления дают результат: п2 = 1,881*10-3.

Спектр плотности мощности шума передачи равен:



При условии, что ФНЧ на выходе ЦАП обладает полосой пропускания 0, Средняя квадратическая погрешность шума передачи (СКПП) находится следующим образом:

Вычисления дают результат: = 2,911 *10-3.

Суммарная начальная СКП восстановления непрерывного сообщения (ССКП) определяется выражением:

=0,6+0,053+2,911 *10-3где

- СКП фильтрации (см. задание 3),

- СКП квантования, (см. задание 4)

- СКП передачи.

Вычисления дают результат: = 0,656 Вт.

Относительная СКП (ОСКП) определяется выражением:

=1,333/3,3=0,656

Вычисления дают результат : = 0,656.

б) качественно изобразим сигналы на выходе декодера и интерполятора ЦАП, а также восстановленного сообщения на выходе системы электросвязи

Рис.20- График сигналы на выходе декодера и интерполятора ЦАП(1), а также восстановленного сообщения на выходе системы электросвязи(2).

Рис.21-Сигнал на выходе квантователя (1)



Рис.22- Сигнал на входе ЦАП(1)

Восстановленное сообщение на выходе системы электросвязи(2)

*На данном (а также на двух предыдущих) рисунках синей линией изображен исходный сигнал, поступивший на вход системы электросвязи. Как видно из рисунка, сигнал на выходе системы хорошо повторяет сигнал на ее входе.

Задание 12

В виду того, что выбор начальной энергетической ширины спектра исходного сообщения не приводит к минимуму ОСКП, решить оптимизационную задачу: с помощью ЭВМ определить оптимальную энергетическую ширину спектра сообщения, доставляющую минимум относительной суммарной СКП его восстановления

В виду того что погрешность фильтрации , шум квантования и шум передачи - независимые случайные процессы, то суммарная СКП восстановления непрерывного сообщения будет равна сумме СКП указанных процессов:

Тогда относительная суммарная СКП (ОСКП) восстановления сообщения очевидно равна

Нетрудно показать, что относительные СКП фильтрации , квантования и передачи зависят от энергетической ширины спектра сообщения различным образом. С учетом полученных выше соотношений имеем:

Здесь величина Kq= =0,083определена ранее , величина KП=Ky=1.083 определяется выражением:

KX(fA), PОШ(fA) - функции переменной fA, находятся как:



*Из теории известно, что суммарная величина относительной СКП восстановления переданного сообщения имеет минимум при оптимально выбранной энергетической ширине спектра исходного сообщения.

Рис.23- График зависимости ОСКП от энергетической ширины спектра сообщения.

* Алгоритм решения задачи приведены в файле Курсовая работа (на диске).



Заключение

При выполнение первого задания изучили структурную схему электросвязи, показанной на рис.1, описали каждый элемент данной схемы.

При выполнение второго задания рассчитали интервал корреляции (0,0769*10-3 с), спектр плотности мощности и начальную энергетическую ширину спектра плотности сообщения( ), построили график функции корреляции (рис.2) и на рис.3 построили энергетический спектр сообщения.

В задании №3 рассчитали среднюю квадратическую погрешность фильтрации сообщения, среднюю мощность отклика ИФНЧ и изобразили сигналы и спектры на входе (рис.4) и выходе (рис.5-6) дискретизатора ЦАП. Рассчитали частоту( кГц) и интервал временной дискретизации отклика ИФНЧ (стр.10).

При выполнении задания №4 рассчитали интервал квантования(), пороги и уровни квантования (таблица 2), среднюю квадратическую погрешность квантования (СКПК),расчет СКПК показан на стр.11-12.На рис.7 показали характеристику квантованию, по оси абсцисс отложены значения порогов квантования , а по оси ординат - значения уровней квантования .

В задании №5 рассмотрели отклик квантователя как случайный дискретный сигнал с независимыми значениями на входе 8-ичного дискретного канала связи (ДКС).

Рассчитали закон и функцию распределения вероятностей квантованного сигнала (результаты расчетов сведены в таблицу 3), а также энтропию, производительность(скорость ввода информации в ДКС) и избыточность 8-ичного дискретного источника показано на стр.13.На рис.8 построили график закона распределения вероятностей квантованного сигнала, а на рис.9 функцию распределения вероятностей квантованного сигнала.

При выполнение задания №6 закодировали значение 8-ичного дискретного сигнала двоичным блочным примитивным кодом, выписали все кодовые комбинации кода и построили таблицу кодовых расстояний кода, указанно на стр. 14. Рассчитали ширину спектра сигнала ИКМ 32500 Гц и построили график сигнала на входе АЦП (рис.10), сигнала на выходе дискретизатора (рис.11), сигнала на выходе квантователя (рис.12) и сигнала на выходе АЦП (если увеличить L до 16 или 32 ,то можно избежать помех как показано на рис.13).

В задании №7 используя исходные данные (в качестве способа передачи используется АМ- амплитудная модуляция, а в качестве прием КП- когерентный прием) рассчитали нормированный к амплитуде переносчика спектр модулированного сигнала(стр.17) и его начальную ширину спектра().

При выполнении задания №8 рассчитали приходящиеся в среднем на один двоичный символ мощность и амплитуду модулированного сигнала, дисперсию (мощность) аддитивной помехи в полосе частот сигнала, пропускную способность Н, полученные данные показаны на стр.17.Построили графики ФПВ мгновенных значений помехи (рис.14), огибающей помехи (рис.15), суммы сигнала и помехи (рис.16), ФПВ огибающей суммы сигнала и помехи(рис.17).Формулы для построения графиков использованы из [1](стр.22-29).

В задание №9 с учетом заданного вида приема (детектирования) сигнала дискретной модуляции(ДАМ-КП) рассчитали среднюю вероятность ошибки в двоичном ДКС, скорость передачи информации по двоичному симметричному ДКС, показатель эффективности передачи сигнала дискретной модуляции по НКС, показано на стр.19.Система оказалась малоэффективной т.к. скорость передачи информации по дискретному каналу связи мала 19,41 кбит/с (L=8 если увеличить L то скорость увеличится). На рис.18 изобразили схему приемника ДАМ при КП.

В задании №10 рассчитали распределение вероятностей дискретного сигнала на выходе декодера, скорость передачи информации по - ичному ДКС, относительные потери в скорости передачи информации по - ичному ДКС. Относительные потери приблизительно равны 0,а скорость передачи информации равна 13 кбит/с. Построили график восстановленных уровней и отклика квантователя (рис.19).

При выполнении задания №11 рассчитали дисперсию случайных импульсов шума передачи на выходе интерполятора ЦАП, среднюю квадратическую погрешность шума передачи (СКПШ), суммарную начальную СКП восстановления непрерывного сообщения (ССКП), относительную СКП (ОСКП),полученные результаты показаны на стр.22.Построили график сигнала на выходе декодера (рис.20), сигнал на выходе квантователя (рис.21), восстановленное сообщение на выходе системы электросвязи (рис.22).Анализирую данные графики видно ,что для более лучшего восстановления сообщения следует увеличить число уровней квантования и изменить шаг квантования на более меньший.

В последнем задании решили оптимизационную задачу: с помощью ЭВМ определили оптимальную энергетическую ширину спектра сообщения, доставляющую минимум относительной суммарной СКП его восстановления. Для этого использовалась программа MathCAD 14.0.1 ,код приведенный на стр.26-27 заключается в том что с помощью рассчитанных и заданных параметров мы осуществляем расчет с помощью встроенных функций программы MathCAD (для получения конечного ответа используем функцию root).



Литература

1. В.Г. Санников - Методические рекомендации по выполнению курсовой работы-М.:1996.

2. Зюко А. Г., Кловский В. Г. Теория электрической связи. - М.: Изд-во Радио и связь, 1998.

3. Петрович Н. Т., Алексеева Т. Л., Кожанова Г.К., Павлюк В. В., Разумов В. И., Санников В. Г. Справочное пособие по курсу ТЭС / Под ред. В. Г. Санникова / МИС.-М., 1989.

Размещено на Allbest.ru

...