КУРСОВА РОБОТА з предмету : «Теоріяелектричногозв’язку» на тему: «Проектування та обчисленняпараметрівцифрового каналу зв’язку»

КУРСОВА РОБОТА з предмету : «Теоріяелектричногозв’язку» на тему: «Проектування та обчисленняпараметрівцифрового каналу зв’язку»
Автор: drug \| Категория: Прочее \| Просмотров: \| Комментирии: 0 \| 25-05-2013 10:45

КУРСОВА РОБОТА

з предмету : «Теоріяелектричногозв’язку»

на тему: «Проектування та обчисленняпараметрівцифрового каналу зв’язку»

ЗМІСТ

Вступ
1. Технічне завдання 4
2. Перетворення аналогового сигналу в сигнал ІКМ 5
3.Інформаційні характеристики джерел повідомлення 10
4. Завадостійке кодування 11
5.Опис маніпуляції сигналу 14
6. Вибір схеми приймача та розрахунок ймовірності помилки на виході приймача 16
7.Опис оптимальних демодуляторів 21
8.Обчислення потенційної завадостійкості 23
9.Пропускна здатність двійкового каналу 25
10.Ефективність системи зв’язку 26
Висновок
Список використаної літератури

ВСТУП
З дуже великим успіхом в усьому світі розвиваються технології передачі електричних сигналів за допомогою сучасної техніки. Можливість передачі інформації за допомогою електричних сигналів можлива за рахунок систем електрозв`язку. Взагалі поняття електрозв`язку означає – будь-яке передавання , випромінювання або приймання знаків , сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду проводами, радіо, оптичними або іншими електромагнітними системами.
Принцип електрозв`язку заснований на перетворені сигналів повідомлення (звук, оптична інформація) в первинні електричні сигнали. У свою чергу первинні електричні сигнали за допомогою передавача перетворяться у вторинні електричні сигнали, характеристики яких добре узгоджуються з характеристиками лінії зв`язку. Далі за допомогою лінії зв`язку вторинні сигнали поступають на вхід приймача. У приймальному пристрої вторинні сигнали назад перетворюються в сигнали повідомлення у вигляді звуку або оптичної інформації.
По вигляду передачі інформації всі сучасні системи електрозв`язку умовно класифікуються на призначених для передачі звуку, відео, тексту. Залежно від середовища передачі виділяють електричну, оптичну і радіо – зв`язок. Залежно від призначення повідомлень види електрозв`язку можуть бути кваліфіковані на призначених для передачі інформації індивідуального і масового характеру. Також, по тимчасових параметрах види електрозв`язку можуть бути призначені для роботи в реальному часі або що здійснюють відкладену доставку повідомлень. Основними первинними сигналами електрозв`язку є : телефонний, звукового мовлення, факсимільний, телевізійний, телеграфний, передачі даних.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Розробити структурну схему системи зв'язку , призначеної для передавання аналогових сигналів методом ІКМ для заданого виду модуляції та способу приймання.
Розрахувати основні параметри системи. Проаналізувати одержані дані та вказати пропозиції щодо удосконалення розробленої системи зв'язку.
Похідні дані для виконання курсової роботи наведені в таблиці 1, яка складена в З варіантах. В таблиці застосовані наступні позначення:
Рс -потужність сигналу, Вт;
Рс/Рш.кв. - відношення потужності сигналу до потужності сигналу «шум квантування», дБ;
К2а - коефіцієнт амплітуди сигналу, дБ;
N0 - спектральна густина завади, Вт/Гц;
UM - миттєві відліки аналогового сигналу, В;
∆f - частотний діапазон сигналу, кГц;
АМ-2, ЧМ-2, ВФ-2, ВФМ-2 -вид модуляції сигналу;
Когерентний, некогерентний - способи приймання сигналу.
Кор.код - коректуючий код

Таблиця 1.Дані варіанту курсової роботи

Варіант Миттєві
відліки
сигналу, В Частотний діапазон Af, кГц Потужність
сигналуРс, Вт Коефіцієнт амплітуди К2А,ДБ Спек-тральна густина завади,N0, В2/Гц Рс/Рш.кв., ДБ Метод модуляції Спосіб приймання сигналy Кор. код
21 22,18,44 0,3-4,0 4,6 18 3,3∙10-6 34 ЧМ-2 Ког. К.Х
ПЕРЕТВОРЕННЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛУ В СИГНАЛ ІКМ

на виході перетворювача повідомлення сигналу утворюється первинний сигнал в(є);
на виході кодера утворюється первинний сигнал закодований двійковим кодом;
на виході модулятора утворюється модульований сигнал що здатний для передачі його відповідною лінією зв’язку;
на виході передавача може бути антена, якщо лінія зв’язку є вільним простором, то на сигнал лінії зв’язку діють завади;
з виходу підсилювача сигнал поступає на демодулятор;
на виході декодера отримаємо аналоговий сигнал, який поступає на перетворювач;
Система зв’язку включає в себе усі блоки створеної схеми без джерела і одержувача.
Канал зв’язку-сукупність технічних засобів та середовище розповсюдження від джерела до одержувача.

1.Визначаємо частоту дискретизації:

f_д=2 ∙F_max; =2 ∙ 4кГц=8кГц

2.Визначаємо крок дискретизації сигналу:

∆t≤1/2Fmax=1/(2∙4∙〖10〗^3 )=125∙〖10〗^6 с

3.Перетворюємо співвідношення Р_с⁄Р_шкв з децибел в рази :

Р_с⁄Р_шкв =〖10〗^(32/10)=〖10〗^3.4=2511 раз

4.Перетворюємо квадрат амплітуди К_а^2 з децибел у рази:

К_Араз^2=〖10〗^(К_А^2/10)=〖10〗^(18/10)=〖10〗^1,8
К_А^2=63
К_А=√(К_А^2 )=√63=7,9

5.Знаходимо кількість рівнів квантування:

L=K_A √(P_C/(3 Ршкв)) + 1=7,9∙√(2511/3)+1=228,3

6.Визначаємо розрядність коду:

N=〖log〗_2n=1,443 ∙ lnL=1,443Ln228,3=7,98≈8

Округляємо nдо найбільшого цілого числа тобто n=8

L=28=256

7.Знаходимо тривалість одного символу:

τ=∆t/τ= 125/8= 15,6 ∙〖10〗^(-6) (c)

8.Визначаємо ширину спектру ІКМ сигналу:

F_IKM=1/τ=( 1)/(15,6 ∙ 〖10〗^(-6) ) = 64 ∙〖10〗^3 (Гц)

9.Визначаємо крок квантування:

∆Кв=U_max⁡відліку /L=44/256=0,192(В)
10.Визначаємо рівні на яких будуть квантуватися зазначені у завданні відліків:
L1 (K∆t) = U_1/∆Кb = 18/192,7 = 93
L_2 (K∆t) = U_3/∆Кb = 22/192,7 = 114,2
L3(K∆t) = 256

Рис.1. Графік шуму квантування

Рис.2. Методи боротьби з шумом квантування

Квантування- цепроцесвимірумиттєвихвідліків, основною задачою є:
Визначеннякількостірівнівквантування
Визначеннязначеннякрокуквантування
При збільшеннірівнівквантуваннязростаєрозрядність коду але цезменшуєпохибкуквантування.
Похибкаквантування (шум квантування) виникаєіз-за неспівпаданнядозволенихрівнівквантуванняіззначеннями дискет. Сукупністьзначеньпохибкипередається у виглядіімпульсів разом іззакодованим сигналом, сукупністьцихімпульсів - шум квантування.
Дискретизація-цеперетвореннянеперервнихсигналів у відліки (імпульси). Кодуваннявикористовується при перетвореннідискретнихповідомлень у первинний сигнал. Повідомлення, щосформованеджерелом (відправником), звичайномаєвиглядпослідовностізнаків, яківибранозпевного набору. Для перетворенняпослідовностізнаків дискретного повідомлення в первинний сигнал спочаткуздійснюютьїхкодування, тобтокожний знак повідомленнязмінюєтьсякомбінацією з деякого невеликого числа стандартнихсимволів, а даліцісимволиперетворюються в електричнісигнали.

13.Перетворюємо рівні квантування у двійковий код.

〖256〗_10=〖1 0000 0000〗_2
〖111〗_10=〖0 0101 1101〗_2
〖144〗_10=〖0 0111 0010〗_2

14.Наводимо графік коду рівнів квантування

Рис.3.Графік коду рівнів квантування

15.Розраховуємо ряд Котельникова для кожного рівня миттєвих відліків

U_1=22
〖 U〗_2=18
U_3=44
f=4∙〖10〗^3 (Гц)
∆t=125∙〖10〗^(-6) (с)

U(k)=U1 (sin⁡(2πf(Δt-kΔt)))/2πf(Δt-kΔt) +U2 (sin⁡(2πf(2Δt-kΔt)))/2πf(2Δt-kΔt) +U3 (sin⁡(2πf(3Δt-kΔt)))/2πf(3Δt-kΔt)

16.Графічне відображення сигналу за допомогою ряду Котельникова

Рис.4.Графік сигналу

ІНФОРМАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЖЕРЕЛ ПОВІДОМЛЕННЯ

Кількість інформації – це логарифмічна функція ймовірності появи і вона дорівнює логарифму оберненого значення ймовірності повідомлення:
I(a_i) = log_2 1/(P(a_i)) = - log_2 P(a_i)
В системах, що працюють з двійковими кодами, інформація вимірюється в бітах. Ця одиниця також використовується для визначення числа двійкових символів 0 і 1, оскільки воги є рівно ймовірними і кожний із них несе 1 біт інформації. Біт завжди є цілим додатним числом.
В залежності від визначеної розрядності визначають кількість інформації , що несуть три закодовані відліки фрагменту сигналу: ∑▒I(a_i)= 3_n
Ентропія джерела повідомлення – це математичнеочікування повідомлення. Вимірюється вона в біт/повідомлення Н_max(A) = log_2M
M [I(a_i)] = ∑_1^М0▒Р(a_i)I (a_i) = - ∑_1^М0▒Р (a_i)log_2 〖P(a〗_i) log_(2 ) 〖P (a〗_i) = H (A)
Обчислення двійкових логарифмів можна користуватися математичним правилом переходу до іншої основи логарифма:
log_2 Z = 1.443 ln Z;log_2 Z = 3.32lg Z;
Продуктивність джерела. Під продуктивністю джерела розуміють середню кількість інформації, утвореної джерелом за 1-цю часу Т. Т = 3∆t. Якщо за час Т джерело видало n повідомлень з ентропією Н(А), то продуктивність дискретного джерела повідомлень:
Rдд = Н(А)/tбіт/пов. Середня тривалість повідомлення = t=T/n;

R_дж=nfдискр=8∙8∙〖10〗^3=64 (кбіт \с)

ЗАВАДОСТІЙКЕ КОДУВАННЯ

Призначення кодера і декодера полягає в наступному. На вхід кодера надходить комбінація простого коду Ai певної довжини к, кодер перетворює її в комбінацію коректую чого кодуВ, довжини n відповідно до правил кодування, причому, п > к .На вхід декодера з каналу надходить комбінація
Довжини:B ̂i = Вi + E, де Е - комбінація помилок. Наприклад,Вi = 101000; нехай помилка відбулася в другому і третьому символах, тоді Е=011000, тоді код на вході декодераВ ̂i=110000.
В залежності від коректуючої здатності коду і мети його застосування декодер коректую чого коду може працювати в режимі виявлення або в режимі виправлення помилок.
Врежимі виявлення помилок декодер аналізує: прийнята комбінація В ̂i дозволена чи заборонена? Якщо ця комбінація є дозволена, то декодер відповідно до правила декодування формує на своєму виході комбінацію Ajдовжини к.
Якщо ж комбінація недозволена, то вона бракується декодером, і на виході декодера комбінація відсутня, а на виході сигналу помилки з'являється певний сигнал( наприклад, «1»).
Врежимі виправлення помилок декодер замість забороненої комбінації В ̂i, декодує дозволену кодову комбінацію відповідно до правила декодування і видає комбінацію довжини к.
Для зменшення ймовірності помилки застосовують завадостійке кодування. Для цього до основного коду вводиться додатковий коректуючий код, що допомагає виявляти та виправляти помилки, що виникають в процесі передавання повідомлення в системах зв'язку. Для того, щоб коректуючий код мав коректуючи властивості, основна кодова послідовність повинна мати додаткові (збиткові) символи, призначення для виправлення помилок. Чим більша збитковість коду, тим вища його коректуючи здатність.
Мінімальне співвідношення коректуючи та інформаційних символів . нижче якого код втрачає свої коректуючи властивості, визначається за виразом:
n = k + r ,де:
k - кількість символів інформаційного сигналу;
r - кількість символів коректую чого коду
Таблиця 2. Співвідношення між кількістю символів інформаційного і коректую чого коду

k 1 1 2 3 4 4 5 6 7 8 9 10 11 12
r 2 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 5
n 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 16
Одними із найпоширеніших систематичних кодів, що виправляють помилки, є код Хемінга та циклічний код. Розглянемо принцип застосування кодуХемінга.
Коди Хеммінга - найбільш відомі і, ймовірно, перші з самоконтролюючих і самокорегуючих кодів. Побудовані вони стосовно до двійковій системі числення. Іншими словами, це алгоритм, який дозволяє закодувати будь-яке інформаційне повідомлення певним чином і після передачі (наприклад по мережі) визначити чи з'явилася якась помилка в цьому повідомленні (наприклад за перешкод) і, при можливості, відновити це повідомлення .
Коди Хеммінга є Самоконтролюючою кодами, тобто кодами, що дозволяють автоматично виявляти помилки при передачі даних. Для їх побудови досить приписати до кожного слова один додатковий (контрольний) двійковий розряд і вибрати цифру цього розряду так, щоб загальна кількість одиниць в зображенні будь-якого числа було, наприклад, парних. Одиночна помилка в будь-якому розряді переданого слова (в тому числі, може бути, і в контрольному розряді) змінить парність загальної кількості одиниць. Лічильники за модулем 2, що підраховують кількість одиниць, які містяться серед довічних цифр числа, можуть давати сигнал про наявність помилок. При цьому неможливо дізнатися, в якому саме розряді сталася помилка, і, отже, немає можливості виправити її. Залишаються непоміченими також помилки, що виникають одночасно в двох, чотирьох, і т.д. - У парній кількості розрядів. Втім, подвійні, а тим більше чотирикратні помилки покладаються малоймовірними.
Відразу варто сказати, що Код Хеммінга складається з двох частин. Перша частина кодує вихідне повідомлення, вставляючи в нього в певних місцях контрольні біти (обчислені особливим чином). Друга частина отримує вхідне повідомлення і заново обчислює контрольні біти (за тим же алгоритмом, що і перша частина). Якщо все знову обчислені контрольні біти збігаються з отриманими, то повідомлення отримано без помилок. В іншому випадку, виводиться повідомлення про помилку і при можливості помилка виправляється.

- - 1 - 1 1 0 - 0 1 0
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9 U10 U11

U1=U3+U5+U7+U9+U11=1+1+0+0+0=0
U2=U3+U6+U7+U10+U11=1+1+0+1+0=1
U4=U5+U6+U7=1+1+0=0
U8=U9+U10+U11=0+1+0=1

Повний код:
01101101010

0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0
U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9 U10 U11

Замінюємо U5на нуль (0)

S1=U1+U3+U5+U7+U9+U11=0+1+1+0+0+0=0
S2=U2+U3+U6+U7+U10+U11=1+1+1+0=1
S4=U4+U5+U6+U7=0+1+1+0=0
S8=U8+U9+U10+U11=1+0+1+0=0

Синдром помилки:
0100

ОПИС МАНІПУЛЯЦІЇ СИГНАЛУ

Маніпуляція (цифрова модуляція) - в теорії передачі дискретних повідомлень процес перетворення послідовності кодових символів в послідовність елементів сигналу (окремий випадок модуляції - при дискретних рівнях модулюючого сигналу).
Існують такі типи маніпуляцій:
частотна маніпуляція
фазова маніпуляція
амплітудна маніпуляція
Квадратурно-амплітудна маніпуляція

При частотній маніпуляції сигналу (ЧМ-2) частота спектру переносника змінюється пропорційно інформаційного сигналу. Тобто частота сигналу переносника приймає два значення:

w"1\""=w_0+∆w_д
w"\"0\""=w_0-∆w_д

Формування ЧМ-2 сигналу здійснюється по схемі наведеною в рис.5.

Рис. 5. Схема формування ЧМ-2 сигналу

Схема працює наступним чином. Електричний ключ ЕК-1 замикається при подачі на його вхід імпульсу 1 (або позитивного імпульсу) при цьому на його виході формується радіо імпульс w"1\""=w_0+∆w_д , якщо ж полярність імпульсу від’ємна або 0 то замикається ключ ЕК-2 і на виході формується
радіо імпульс w"\"0\""=w_0-∆w_(д ). Графічний приклад приведено на рис.6.

Рис.6. Частотна модуляція сигналу

Таблиця 3. Спектри маніпульованих сигналів

Вид маніпуляції АМ-2 ЧМ-2 ФМ-2 ВФМ-2
Ширина спектру ∆f,Гц 2В 2(B+∆f) 2В 2В

Обчислюємо ширину спектру маніпульованого сигналу:

f_max=4∙〖10〗^3 (Гц)

∆t=125∙〖10〗^(-6) (с)

t_i=∆t/n=(125∙〖10〗^(-6))/12=10.4∙〖10〗^(-6) (с)

1B=1/t_i =1/(10.4∙〖10〗^(-6) )=96∙〖10〗^3 (Гц)

∆f=2/(10.4∙〖10〗^(-6) )=192,3∙〖10〗^3 (Гц)

∆f_(чм-2)=2(B+∆f)=2∙(96∙〖10〗^3+192,3∙〖10〗^3 )=576,6(Гц)
РОЗРАХУНОК ПАРАЛЕЛЬНОГО КОНТУРУ

Пасивний паралельний коливальний контур (Рис.7) представляє собою електричне коло, у якому котушка індуктивності і конденсатор включені паралельно до джерела енергії.

Рис.7. Пасивний паралельний контур
Реальний паралельний контур (Рис.8) (тобто, контур із втратами) на резонансній частоті можна представити у вигляді ідеального контуру без втрат, паралельно якому включено резистивний опір Zвх(0),абоRпар., величина якогообчислюється як:

Рис.8. Паралельний контур

Розрахувати контур за даними варіанту:

Таблиця 4. Варіантзавдання для розрахункуколивального контуру
№ U, мВ C,пФ Q L, мГн R_(пар.) ∆f,Гц Частота сигналу переносника, МГц
21 2,5 10 40 ? ? ? ?

У реальних коливальних контурах вихідна напруга знімається , як правило, з конденсатора. Для того щоб коливальний контур мав вибірковість по напрузі, необхідно мати таку схему контуру, в якій значення струму в нерозгалуженому колі при зміні частоти практично не мінялося. Тільки в такому випадку віхи дні напруга буде змінюватись за законом зміни вхідного опору контуру (Рис.9).

Рис.9. Коливальний контур
Визначити резонансну частоту контуру за частотою сигналу переносник, який працює в діапазоні високих частот.

τ= ∆t/n=125/12=10.4∙〖10〗^6 (c)
В= 1/τ=96∙〖10〗^3 (Гц)
f_0=Q∙Δf=192∙〖10〗^3∙40=7,6∙〖10〗^6 (Гц)
Визначити індуктивність контуру, якщо:

f_0=1/(2π√LC)
f_0^2=1/(4π^2 LC)

L=1/(4π^2∙f_0^2∙C)=1/(4∙9,8596∙57,76∙〖10〗^6∙10∙〖10〗^(-9) )=40∙〖10〗^(-3) (Гн)

Реальний паралельний контур, тобто контур із втратами на резонансній частоті можна представити у вигляді ідеального контуру, до якого паралельно включено резистивний опір , де - характеристичний опір: .
ρ=√(L/C)=√((40〖∙10〗^(-3))/(10∙〖10〗^(-9) ))=4∙〖10〗^3 (Ом)

Вхіднийопір контуру на резонансній частоті приймається:
Z_вх=Q∙ρ=40∙4∙〖10〗^3=160∙〖10〗^3 (Ом)
обчислити :
I_0=U/Z_вх =(2.5〖∙10〗^(-3))/(160∙〖10〗^3 )=1,5∙〖10〗^(-3) (А)
обчислюємо струми в гілках із індуктивністю та ємністю:
;
I_0L=I_0C=I_0∙Q=1,8∙〖10〗^(-3)∙60=108∙〖10〗^(-3) (А)

Рис. 10. Графік залежності частоти від коефіцієнта передачі контуру
Визначаємо графічно закон зміни коефіцієнта передачі контура в межах діапазону частот (за допомогою програми MathCad):
K(f)=1/√(1+[R/ρ∙(f/f_0 -f_0/f) ]^2 )
та закон зміни вихідної напруги:

U_вих= UK(f)

Рис.11. Графік залежності частоти від напруги

Смуга пропускання коливального контуру Vfповинна бути не меншою ніж ширина спектру маніпульованого сигналу. Спектри таких сигналів наведені в таблиці 3. Добротність контуру для забезпечення такої умови визначаємо із формули:

∆f=f_0/Q
∆f=(11,5∙〖10〗^6)/60=192∙〖10〗^3 (Гц)

Суть оптимального приймання сигналу полягає в тому, що у приймачі необхідно здійснити таке оброблення суміші сигнал-завада, щоб забезпечити виконання заданого критерію. Ця сукупність правил називається алгоритмом оптимального приймання сигналу у приймачі. Алгоритми оптимального приймання(когерентного та не когерентного) наведені в таблиці. Усі алгоритми в цій таблиці являють собою нерівності, що вказують послідовність операцій, які необхідно виконати над прийнятою сумішшю сигналу та завадиz(t)для визначення первинного сигналу b1.

Таблиця 4. Алгоритм приймання в гаусовому каналі
Типсигналу Когерентнеприймання Некогерентнеприймання
ЧМ-2 0.5-Õ*(h) 0.5exp(-〖-h〗^2/2)

E_s- енергія сигналу S1. Енергія дискретного сигналу визначається через потужність сигналу та швидкість модуляції В:

Es = Ps/B, де:

Ps - потужність сигналу, Вт
В - швидкість модуляції . В = 1/t_i Бод.

E_s = 4.6/(96∙〖10〗^3 )=47,8∙〖10〗^(-6)

ОПИС ОПТИМАЛЬНИХ ДЕМОДУЛЯТОРІВ

Демодулятора надходить сума переданого модульованого сигналу s(t) і завади n(t):
z(t) = s(t) + n(t)
Демодулятор повинен відновитицифровий сигнал. Критеріємоптимальності є мінімумймовірностіпомилкидвійкового символу(бітд) цифрового сигналу.
Сигнал цифровоїмодуляціїs(t) – цепослідовністьрадіоімпульсів, щовідображаютьцифровий сигнал і проходять через тактовийінтервал Т:
s(t)=±slk\t-kT)
деs'0-кТ)-і-ійрадіоімпульс, щопередається на к-му тактовому інтервалі
Радіоімпульсиможутьвідрізнятисяамплітудами, фазами або частотами. Існуютьрізнівидицифровоїмодуляції АМ-2, ФМ-2, ЧМ-2, КАМ-2, АФМ-2. При цьомурадіоімпульс використовується для передавання 0, а радіоімпульсsi(t) - для передавання 1.
Таблиця 5. Опис елементарних сигналів S_i (t)
Метод модуляції
АМ-2 ЧМ-2 ФМ-2
a√2 A(t)sin⁡〖2πf_0 t〗 a√2 A(t)sin⁡〖[f_0+∆f/2]t〗 a√2 A(t)sin⁡〖2πf_0 t〗

0 a√2 A(t)sin⁡〖[f_0+∆f/2]t〗 a√2 A(t) 〖sin(〗⁡〖2πf_0 t〗+π)=

=-a√2 A(t)sin⁡〖2πf_0 t〗

У даній таблиці використані наступні позначення:
а-коефіцієнт, щовизначаєенергіюелементарного сигналу( 1-біта);
А(t) - функція, щоописує форму елементарного сигналу;
f0 - частота несійногоколивання;
∆f – відхилення(девіація) частоти при ЧМ-2.
Під час демодуляціїпослідовностіелементарнихсигналівнеобхідновиконатидискретизацію з інтервалом Т в моменти часуt0+kT,k = ...-1,0,1,2... Правильнийвибірцихмоментівзабезпечує система тактовоїсинхронізації(ТС).
На основіоцінкивирішуючою схемою виноситьсярішення про переданий сигнал. Правило винесеннярішенняформулюється на основі сигналу, щодемодулюється. Рішеннявиноситься шляхом порівнянняоцінкиа з пороговимзначенням

Схема оптимального когерентногодемодулятора BФМ-2

Рис.12. Схема оптимальногоприйманнясигналів із ЧМ-2
На рис.12. приведена схема когерентного демодулятора сигналів.Працює він наступним чином. При ЧМ-2 елементарні сигнали відрізняються частотами радіо імпульсів. У демодуляторі необхідно створити два підканали для роздільного оброблення радіоімпульсів. У кожному з підканалів необхідно виконати наступні операції: когерентне детектування , фільтрацію узгодженими фільтрами і дискретизацію.Схема ВН повинна створювати два коливання:
-для верхнього підканалу√2 sin⁡〖2π(f_0+∆f/2〗)t
- для нижнього підканалу√2 sin⁡〖2π(f_0-∆f/2〗)t
З виходів дискет беруться оцінки амплітуд імпульсівa_1,a_0.Рішення виноситься шляхом порівняння цих оцінок за правилом a_1>a_0 то передавався сигналs_1 (t), а якщоa_1

ОБЧИСЛЕННЯ ПОТЕНЦІЙНОЇ ЗАВАДОСТІЙКОСТІ

Під потенційною завадостійкістю приймання дискретних сигналів розуміють мінімально можливу ймовірність помилки, якщо сигнали приймаються оптимальним приймачем.
Таблиця 6. Ймовірність помилки Рпом при оптимальному прийманні дискретних сигналів
Тип сигналу Когерентне приймання Некогерентне приймання
ЧМ-2 〖0,5-Φ〗_0 (h) 0,5 exp(-h^2/4)

Труднощі застосування формул , наведених у таблиці 7.1. полягають у необхідності мати таблицю інтеграла ймовірності . Тому ймовірність помилки при когерентному прийманні сигналів АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2 можна визначати для технічних розрахунків за формулою:
Р_пом=0,5〖*exp〗^(〖-h〗^2 ), де:
відношення енергії сигналу до спектральної густини завади
Енергія сигналу вимірюється у В2, а спектральна густина сигналу в В2/Гц

h2=Е_s/N_0 =(47,8∙〖10〗^(-6))/(3,3∙〖10〗^(-5) )=14.2
P_ном=0,5∙〖exp〗^(〖-h〗^2 )=0,5∙〖2,7〗^((-〖14.2〗^2 ) )=11∙〖10〗^(-5)

ПРОПУСКНА ЗДАТНІСТЬ ДВІЙКОВОГО КАНАЛУ

Якість передавання повідомлення залежить від ймовірності помилок сигналів та відношення сигнал-завада, яке не повинно бути меншим ніж 20 дБ. Найбільше значення швидкості передавання інформації каналом зв’язку при заданих обмеженнях називають пропускною здатністю каналу, яка вимірюється у біт/c.
Пропускна здатність двійкового каналу визначається за формулою:

C_(к.дв.)=B[1+p〖log〗_2 p+(1-p) 〖log〗_2 (1-p) ]

C_(к.дв.)=96*〖10〗^3 [1+11*〖10〗^(-5)*1.443ln*11*〖10〗^(-5)+(1-11*〖10〗^(-5) ) 1.443ln(1-11*〖10〗^(-5) ) ]=96 кбiт/с

ЕФЕКТИВНІСТЬ СИСТЕМИ ЗВ’ЯЗКУ

Під ефективністю розуміють степінь використання потужності сигналу, смуги частот каналу та його пропускну здатність.
Для оцінки міри ефективності професор А.Г. Зюко запропонував порівняти ці показники зі швидкістю передавання інформації R.
Узагальнюючою оцінкою ефективності системи зв’язку є коефіцієнт використання пропускної здатності каналу:
, що дістав назву інформаційної ефективності.
η=(64∙〖10〗^3)/(96∙〖10〗^3 )=0,66=66%
У реальних каналах зв’язку швидкість передавання інформації завжди менша за пропускну здатність, тому .
Коефіцієнт частотної ефективності: характеризує використання смуги частот каналу: .
γ=(64∙〖10〗^3)/(192∙〖10〗^3 )=0,33=33%
Коефіцієнт енергетичної потужності :
β=(64∙〖10〗^3)/(4,6/〖3,3∙10〗^(-6) )=0.045
β=20lg0,045=-27 (дБ)

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Стеклов В.К., БеркманJI.H. Теоріяелектричногозв'язку. - К.: «Техніка», 2006.
Панфілов І.П., Дирда В.Ю., Капацін А.В. Теоріяелектричногозв'язку. - К.:»Техніка», 1998.
Шинаков Ю.С., Колодяжньїй Ю.,М. Теорияпередачисигналов. - М.: «Радио и свіязь», 1989.
Зюко А.Г., Кловский Д.Д. Теорияпередачисигналов. - М.: «Связь», 1986.
http://habrahabr.ru/post/140611/
http://ru.wikipedia.org/wiki/Код_Хэмминга

Не Пропустите: