Расчёт основных характеристик системы передачи мультимедийной информации
Передача мультимедийной информации на основе современных стандартов широкополосного доступа. Разработка схем перемножителя, деперемножителя, модулятора, демодулятора, кодера. Построение графика спектральной плотности мощности модулирующего сигнала.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.10.2017 |
| Размер файла | 937,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.ru/
Курсовая работа
по теории электрической связи
Тема:
Расчёт основных характеристик системы передачи мультимедийной информации
Выполнила: Васильева Е.М
Студентка группы: Р-02
Проверил: Чесноков М.Н
Санкт-Петербург - 2012 год
Исходные данные:
Полоса пропускания: F = 18МГц
Количество поднесущих OFDM сигнала: N = 32
Количество полот сигналов: Nn = 4
Относительная скорость кода: r = 0.5
Вид модуляции: КАМ - 16
Цель работы: приобрести и закрепить знания и навыки по применению достижений Теории электрической связи при построении и расчёте основных характеристик систем передачи мультимедийной информации, построенных на основе современных стандартов широкополосного доступа IEEE 802.11 (а, в, д, п), IEEE 802.16 (а, д, е) и других.
Рассчитать:
- временные и спектральные характеристики сигнала на поднесущей OFDM сигнала;
- скорость модуляции и передачи информации на поднесущих;
- вероятность ошибки на бит при оптимальном приеме( с учетом кодирования);
Разработать схемы:
- перемножителя и деперемножителя;
- модулятора и демодулятора;
- кодера.
Изобразить графики:
- спектра сигнала на поднесущей и OFDM сигнала;
- зависимость вероятности ошибки от соотношения сигнал/шум без учета и с учетом кодирования
Структурная схема системы связи имеет вид:
Более простой вид:
Пояснение:
Источник выдает сообщение a(t), представляющее собой непрерывный стационарный процесс. Передача информации от источника осуществляется по дискретной системе связи. Для этого сообщение a(t) в дискретизаторе квантуется по времени и по уровню размерным шагом. В кодере процесс кодирования осуществляется в два этапа. В результате преобразований на выходе кодера образуется синхронная двоичная случайная последовательность b(t). В модуляторе синхронная двоичная случайная последовательность биполярных импульсов b(t) осуществляет манипуляцию гармонического переносчика U0cos(2рf0t). В демодуляторе осуществляется оптимальная по критерию максимального правдоподобия некогерентная обработка принимаемого сигнала z(t) = s(t)+n(t). В декодере процесс декодирования осуществляется в два этапа. На первом этапе производится обнаружение ошибок в кодовой комбинации. Если ошибок в кодовой комбинации не обнаружено, то на втором этапе из нее сначала выделяются k информационных двоичных символов, а затем k-разрядная двоичная кодовая комбинация преобразуется в импульс, высота которого соответствует квантованному уровню переданного сообщения. В случае обнаружения ошибки в кодовой комбинации исправляется наиболее ненадежный символ. Информация о степени надежности символов в кодовой комбинации поступает в кодер из демодулятора.
Блок-Схема системы передачи мультимедийной информации:
Где:
Информация поступает в свёрточный кодер FEC .
Перемежитель и распределитель предназначены для увеличения скорости передачи.
ОБПФ (обратное быстрое преобразование функции) - осуществляет модуляцию.
Защитный интервал добавляется, чтобы не было разрушения фазы сигнала.
БПФ - осуществляет демодуляцию
Расчёт
Длительность посылки сигнала:
Длительность защитного сигнала:
Общее время посылки сигнала (длительность всего символа T):
Cкорость модуляции на поднесущих:
Скорость передачи информации на поднесущих:
Емкость OFDM-символа:
Общая скорость передачи информации:
Количество кодировочных двоичных символов передачи на одной поднесущей:
Удельная скорость передачи информации:
Суммарный сигнал на всех поднесущих:
Ck - комплексная амплитуда к-ой поднесущей.
Сигнал на одной поднесущей:
;
j = 1,2,3,…16;
;
;
4;
;
;
;
- ортогональные функции;
;
Доказательство:
; ;
Сигнальное созвездие:
;
u(t) = ax(t)+by(t;
v(t) = az(t)+br(t);
где a,b - постоянные коэффициенты, определяемые видом сигнального созвездия;
x(t), y(t), z(t), r(t) - взаимонезависимые случайные телеграфные сигналы.
Расчет корреляционной функции случайного телеграфного сигнала
мультимедийный информация широкополосный модулирующий
При расчете спектральной плотности мощности (СПМ) сигналов при всех видах модуляции предполагается, что в качестве модулирующих используются несколько случайных телеграфных сигналов.
;
;
Если ф>Т, то эти сечения принадлежат разным тактовым интервалам и произведение может с равной вероятностью принимать значения +1 и -1, так что его математическое ожидание равно 0.
; M[X] = 0;
;
,
;
;
Если ф<Т, то возможны два варианта: случай А, когда они принадлежат одному интервалу и , следовательно, X(t)X(t-ф) = 1, и случай В, когда они принадлежат разным тактовым интервалам и X(t)X(t-ф) может с равной вероятностью равняться +1 и -1. Поэтому при ф<Т математическое ожидание X(t)X(t-ф) равно вероятности р(а) того, что оба сечения оказались в одном интервале. Случай А имеет место, если первое из двух сечений отстоит от начала тактового интервала не более чем Т-|ф|, а вероятность этого равна (Т-|ф|)/Т.
;
;
Тогда функция корреляции имеет вид:
Найдем выражение для спектральной плотности мощности модулированного сигнала по теореме Винера-Хинчина:
Так как В(ф) - функция четная, то
Возьмём интеграл по частям:
Построим график спектральнои? плотности мощности модулирующего сигнала:
Определение спектральнои? плотности мощности сигнала при КАМ-16
Для определения спектра (СПМ) КАМ сигнала, определим сначала автокорреляционную функцию. Затем подставить ее в преобразование Винера-Хинчера и получить искомую СПМ.
Среднее по времени
Следовательно:
Полученный интеграл отличается от интеграла при выводе формулы для случайного телеграфного сигнала только тем, что вместо частоты w фигурирует частота w-w0. В формуле для случайного телеграфного сигнала заменим w на w-w0, получим:
Сигналы КАМ-16 могут быть записаны в следующем виде:
где x(t),y(t),z(t),r(t) - независимые случаи?ные телеграфные сигналы со свои?ствами, указанными выше. Коэффициенты а и b определяются видом сигнального созвездия, коэффициент с = (с+b) . При расчетах для квадратнои? решетки (сигнального созвездия) следует принять а = 0,5; b = 1.
Выражение для одностороннеи? СПС для сигнала КАМ-16 имееет следующии? вид:
где Т = ТКАМ-16 - длительность элемента сигнала (тактового интервала).
где а, b - постоянные коэффициенты, определяемые видом сигнального созвездия;
- взаимонезависимые случаи?ные телеграфные сигналы.
Спектральная плотность мощности для КАМ-16:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Модель системы передачи информации и расчет характеристик сигнала. Опредедение корреляционной функции случайного телеграфного сигнала, его спектральной плотности и мощности. Расчет помехоустойчивости при ФМ-4. Роль модулятора, кодера, перемежителя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.06.2011Расчет основных характеристик передачи информации - ширины и пропускной способности непрерывного канала. Выбор аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей, кодера и модулятора. Алгоритм работы и структурная схема оптимального демодулятора.
курсовая работа [776,7 K], добавлен 13.08.2013Разработка функциональной схемы модулятора. Анализ способа передачи. Представление сигнала цифровой модуляции. Обзор устройств и разработка функциональной схемы демодулятора. Описание модулятора и демодулятора. Особенности формирования сигнала КАМ-4.
курсовая работа [401,0 K], добавлен 19.11.2012Разработка структурных схем передающего и приемного устройств многоканальной системы передачи информации с ИКМ; расчет основных временных и частотных параметров. Проект амплитудно-импульсного модулятора для преобразования аналогового сигнала в АИМ-сигнал.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.07.2014Исследование основных принципов цифровой системы передачи непрерывных сообщений с импульсно-кодовой модуляцией по каналу с шумом. Расчет источника сообщения, дискретизатора, кодера, модулятора, канала связи, демодулятора, декодера, фильтра-восстановителя.
курсовая работа [545,1 K], добавлен 10.05.2011Расчет основных характеристик системы передачи сообщений, состоящей из источника сообщений, дискретизатора, кодирующего устройства, модулятора, линии связи, демодулятора, декодера и фильтра-восстановителя. Структурная схема оптимального демодулятора.
курсовая работа [310,0 K], добавлен 22.03.2014Параметры цифровой системы передачи информации. Дискретизация сообщений по времени. Квантование отсчетов по уровню, их кодирование и погрешности. Формирование линейного сигнала, расчет спектра. Разработка структурной схемы многоканальной системы передачи.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 19.04.2012Понятие и обзор современных систем передачи информации, исследование основ преобразования сигналов и характеристик цифровых фильтров. Общая характеристика и специфические признаки процесса построения цифрового фильтра на основе полиномов Бернштейна.
дипломная работа [740,3 K], добавлен 23.06.2011Принцип работы радиорелейных и спутниковых систем передачи информации. Расчет множителя ослабления и потерь сигнала на трассе. Выбор поляризации сигнала и основные характеристики антенн. Определение чувствительности приемника и аппаратуры системы.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 29.07.2013Расчет спектральной плотности экспоненциального импульса цифрового устройства с помощью формулы прямого преобразования Фурье. Построение АЧХ и ФЧХ спектральной плотности. Построение амплитудного спектра периодического дискретизированного сигнала.
контрольная работа [197,1 K], добавлен 23.04.2014Обзор существующих технологий доступа широкополосной передачи данных. Анализ стандартов предоставления услуг. Использование метода множественного доступа при построении сети. Расчет потерь сигнала и сетевой нагрузки. Настройка виртуального окружения.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 07.06.2017Расчет дисперсии шума квантования, вероятности дибитов и энтропии источника. Помехоустойчивое кодирование двоичных информационных комбинаций. Схемы кодера и декодера, модулятора и демодулятора. Корреляционная функция огибающей модулированного сигнала.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.11.2014Структурная схема системы передачи, описание ее основных элементов. Построение графического изображения функции распределения мгновенных значений сообщения. Математическое ожидание и дисперсия сообщения. Параметры аналого-цифрового преобразователя.
курсовая работа [181,3 K], добавлен 30.01.2012Расчет основных характеристик системы передачи сообщений, состоящей из источника сообщений, дискретизатора, кодирующего устройства, модулятора, линии связи, демодулятора, декодера и фильтра-восстановителя. Структура оптимального приемника сигналов.
курсовая работа [579,3 K], добавлен 02.12.2014Расчет параметров каналообразующего устройства и выбор метода модуляции. Построение структурной схемы каналообразующего устройства. Обмен данными в обоих направлениях. Предельное значение скорости передачи информации. Спектральная плотность мощности шума.
курсовая работа [189,1 K], добавлен 13.12.2013Основные компоненты технической системы передачи информации, аппаратура для коммутации и передачи данных. Интерфейсы доступа к линиям связи. Передача дискретной информации в телекоммуникационных системах, адаптеры для сопряжения компьютера с сетью.
презентация [1,6 M], добавлен 20.07.2015Построение графиков амплитудного и фазового спектров периодического сигнала. Расчет рекурсивного цифрового фильтра, цифрового спектра сигнала с помощью дискретного преобразования Фурье. Оценка спектральной плотности мощности входного и выходного сигнала.
контрольная работа [434,7 K], добавлен 10.05.2013Классификация радиопередающих устройств. Разработка принципиальной схемы устройства для передачи сигнала. Выбор и обоснование функциональной и принципиальной схем FM-модулятора. Изготовление печатной платы. Безопасность работы с электронной техникой.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 29.12.2014Разработка функциональной схемы блока приемника цифровой системы передачи информации высокочастотным каналом связи по высоковольтным линиям электропередачи. Сохранение преемственности параметров перехода от аналоговой к цифровой форме обработки сигнала.
дипломная работа [830,0 K], добавлен 14.10.2010Проектирование и разработка многоканальной когерентной системы передачи дискретной информации (СПДИ), предназначенной для передачи цифровых сигналов от М-однотипных источников информации по одному или нескольким арендуемым стандартным аналоговым каналам.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.08.2010
