Файл: Курсовая работа учебная дисциплина Теория электрической связи.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 410

Скачиваний: 15

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное образовательное бюджетноеучреждение высшего профессионального образования«Санкт-Петербургский государственный университеттелекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»__________________________________________________________Факультет фундаментальной подготовкиКафедра«теоретических основ телекоммуникаций»КУРСОВАЯ РАБОТАучебная дисциплина «Теория электрической связи»Тема: «Расчёт основных характеристик цифровой системы связи с использованием квадратурной модуляции»Выполнил студент группы РЦТ-91 Переклад Д. Д.,номер зачётной книжки 1904018; номер выполняемого варианта =18Проверил руководитель доц. каф. ТОТ,канд. техн. наук, Карнаухов А. М.Оценка __________(подпись)Санкт-Петербург - 2021Оглавление1. Задание......................................................................................................... 32. Исходные данные ....................................................................................... 53. 3.1. Источник сообщений .......................................................................... 63.2. Аналогового-цифровой преобразователь ............................................. 93.3. Кодер ........................................................................................................ 103.4. Формирователь модулирующих сигналов............................................ 113.5. Модулятор ............................................................................................... 163.5.1. Сглаживающий формирующий фильтр ............................................. 153.5.2. Блоки перемножителей, инвертор, сумматор..................................... 193.6. Непрерывный канал ................................................................................ 213.7. Демодулятор............................................................................................. 223.8. Декодер ..................................................................................................... 25Список литературы ........................................................................................ 30

  1. Задание
Изучить и разработать систему цифровой связи, оптимальную в отношении флуктуационной помехи и исключающую появления межсимвольной помехи. Требуется:1) изобразить структурную схему системы цифровой связи, включив блоки сглаживающих формирующих фильтров СФФ1 и СФФ2 в передающем устройстве и согласованных фильтров СФ1 и СФ2 в приемном устройстве;
2) пояснить назначение всех функциональных узлов цифровой системы связи;3) рассчитать основные характеристики системы передачи цифровой информации.Рис. 1. Структурная схема цифровой системы связиНа рис. 1 назначение функциональных узлов системы цифровой связи:1 – источник сообщений;2 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП);3 – кодер (К);4 – перемежитель (П);5 – формирователь модулирующих символов (ФМС) или преобразователь последовательного кода в параллельный код;6 – сглаживающие формирующие фильтры (СФФ1, СФФ2);7 – перемножители;8 – фазовращатель;9 – генератор гармонических колебаний;10 – инвертор;11 – сумматор;12 – непрерывный канал;13 – демодулятор (ДМ);14 – преобразователь параллельного кода в последовательный код;15 – деперемежитель (ДП);16 – декодер (ДК);17 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);18 – получатель сообщений.

  1. Исходные данные

Предельные уровни аналогового сигнала aмин, aмакс (В)

a(max)=6,4(В)

a(min)=-6,4(В)

Верхняя частота спектра аналогового сигнала fв

fв=(1+m)10^4(Гц)= 11800(Гц)

Заданный уровень квантования

j=500-3m=446

Спектральная плотность мощности флуктуационной помехи

3,0*10-7

q – номер тактового интервала ошибки

q=(m mod3)+1=1

Вид модуляции

КАМ-16
Кодирование и декодирование – сверточное

    1. Источник сообщения
Источник сообщения (ИС) вырабатывает реализации a(t) стационарного случайного процесса A(t) типа квазибелого шума с параметрами мин aмин, aмакс, fв. Мгновенные значения сообщения равновероятны в интервале от значения aмин до значения aмакс.Требуется:

  1. написать аналитические выражения для плотности вероятности мгновенных значений сообщения, функции распределения и построить их графики.

Рис. 2 График плотности вероятностиРис. 3 График функции распределения вероятности

  1. Рассчитать математическое ожидание и дисперсию сообщения A(t)
До amin и после amax w(a) равно 0.

  1. Написать аналитическое выражение для спектральной плотности мощности сообщения А(t) и построить график.
Рис. 4 График спектральной плотности мощности

  1. Найти аналитическое выражение для корреляционной функции сообщения А(t) и построить график. По форме графика определить, является ли сообщение А(t) эргодическим случайным процессом или не является таким.
В соответствии с теоремой Винера-Хинчина корреляционная функция стационарного случайного процесса A(t) определяется по формуле -1.45*10^-4 1.75 -6*10^-5
Рис. 5 График корреляционной функцииТак как , сообщение А(t) является эргодическим случайным процессом [1, с. 39-40; 10, с. 112-121]

    1. Аналого-цифровой преобразователь
Требуется:

  1. рассчитать интервал дискретизации t для получения непрерывных отсчетов реализации a(t).

  1. Рассчитать частоту дискретизации

  1. Определить число уровней квантования L

  1. Рассчитать мощность шума квантования Pшк и сравнить ее с мощностью непрерывного сообщения A(t),

  1. Найти минимальное число k двоичных разрядов, требуемое для записи в двоичной форме любого номера j из L-1

  1. Записать k-разрядное двоичное число, соответствующее заданному уровню квантования
446=1101111102

  1. Начертить временную диаграмму отклика АЦП bАЦП(t) на заданном уровне квантования j в виде последовательности импульсов, сопоставляя единичным символам прямоугольные импульсы положительной полярности, а нулевым – нулевые напряжения.
Рис. 6 Отклик АЦП

    1. Кодер
Требуется:

  1. задать следующие параметры сверточного кодера: степень кодирования k n/ 1/ 2  ; длину кодового ограничения К  3 ; векторы связи g1 111 и g2 101. Импульсная характеристика h k () задается информационной последовательностью 110111110…, где k – номер тактового интервала

  2. Определить и изобразить структурную схему кодера.

Рис. 7 Структурная схема кодера

  1. Изобразить решетчатую диаграмму сверточного кодера от момента времени t1 до момента времени t13. Решетчатая диаграмма строится аналогично диаграмме [6, рис. 9, с. 21]
Рис. 8 Решетчатая диаграмма декодера

  1. По решетчатой диаграмме сверточного кодера определить последовательность кодовых символов (КС) на выходе кодера при условии, когда на вход кодера поступает 9-разрядная двоичная последовательность информационных символов (ИС) , соответствующая заданному уровню квантования j

    Информационные символы,

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    Кодовые символы,

    11

    01

    01

    00

    01

    10

    10

    10

    01

    11

  2. На решетчатой диаграмме кодера отметить путь, соответствующий полученным КС.
Рис. 9 Путь, соответствующий полученным КС

    1. Формирователь модулирующих символов
Требуется:

  1. Изобразить сигнальное созвездие для заданного вида модуляции.