Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 750
Скачиваний: 18
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕГЛАВА 1 СТРУТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ СВЯЗИГЛАВА 2 ВЫБОР СХЕМЫ ПРИЕМНИКА (ДЕМОДУЛЯТОРА)ГЛАВА 3 РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ НА ВЫХОДЕ ПРИЕМНИКА.ГЛАВА 4 СРАВНЕНИЕ ВЫБРАННОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА С ОПТИМАЛЬНЫМ ПРИЕМНИКОМ4.1 Оптимальный приемник и алгоритм его работы4.2 Сравнительный анализ помехоустойчивости для разных видов модуляции4.3 Алгоритм приемника Котельникова применительно к ОФМ………..4.4 Описание сущность оптимальной фильтрации. Оптимальный фильтр4.5 Схема оптимального фильтра, согласованного с прямоугольными импульсамиГЛАВА 5 ПЕРЕДАЧА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ МЕТОДОМ ИКМ ГЛАВА 6 ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕГЛАВА 7 СТАТИСТИЧЕСКОЕ КОДИРОВАНИЕГЛАВА 8 ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ДВОИЧНОГО КАНАЛА СВЯЗИЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Теория связи- это наука, которая на данный момент наиболее быстро развивается. Она изучает способы передачи и обработки информации между различными устройствами и системами. Эта дисциплина включает в себя широкий спектр тем, что от простых методов передачи данных до более сложных систем связи, которые позволяют людям общаться по всему миру. Важно отметить, что теория связи имеет широкое применение в современном технологической инфраструктуре для обеспечения надежного обмена информацией. Она используется в средствах связи, таких как телефоны, компьютеры, интернет и телевизоры.Правильная эксплуатация систем связи также требует знания основ теории передачи сигналов, выбора оптимального режима работы и критериев оценки достоверности передачи сообщений и т.д.
Цели данной курсовой работы заключаются:
-
в изучение фундаментальных закономерностей, связанных с получением сигналов и обработкой преобразованием в радиотехнических устройствах; -
необходимо закрепить и развить навыки математического описания сигналов и определения их вероятностных и числовых характеристик; -
уметь выбирать математические аппараты для решения научно-технических задач в области теории связи;
-
Вариант №9 -
Способ модуляции- ОФМ (относительно- фазовая модуляция). -
Способ приема – способ сравнения фаз (НГК). -
Мощность сигнала на входе демодулятора приемника Pc=1,1 мВт. -
Длительность элементарной посылки Т= 12,0 мкс. -
Помеха- белый шум с гауссовским законом распределения. -
Спектральная плотность мощности помехи No= 0,001 ВтГц. -
Вероятность передачи сигнала “1” p(1)= 0,30. -
Число уровней квантования N= 256. -
Пик-факторов аналоговых сигнала П= 2,6.
- сообщение- это способ представления информации и передается с помощью сигналов;- сигнал- это физический процесс, отображающий передаваемое сообщение;Система связи- это совокупность устройств, выполняющих преобразование сообщений и сигналов с целью передачи информации от источника к получателю.Рассмотрим структурную схему системы связи и подробно опишем назначение элементов (см.рис.1): Рисунок 1 Структурная схема системы связи Описание элементов схемы:- источником сообщений (непрерывных)- это различного рода устройства (автомат, вычислительная машина и т.д.), на выходе которого имеется непрерывный электрический сигнал. Следовательно, соответствующими этим сообщениям сигналы подразделяются на непрерывные и дискретные. К непрерывным относятся также сигналы, которые могут принимать в некоторых пределах любые значения и являются непрерывными функциями времени. К дискретным относятся сигналы, которые состоят из отдельных (дискретных) элементов, имеющих конечное число различных значений;- кроме того преобразование сообщения в сигнал должно быть обратимым. В этом случае из выходного сигнала можно восстановить входной первичный сигнал, т.е. можно получить всю информацию, содержащуюся в переданном сообщении. Поэтому, поскольку спектр сигнала бесконечен, т.е. сигнал ограничен по времени, то схему необходимо включить ФНЧ (фильтр низких частот) для восстановления исходного непрерывного сигнала S(t) после дискретизации. В результате, частота среза фильтра выбирается таким образом, чтобы сохранялась эффективная ширина спектра;- АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) осуществляет преобразование из аналогового в цифровой сигнал. АЦП состоит из следующих этапов: 1) в основе преобразования различных непрерывных сигналов для их обработки в цифровой форме лежит процедура дискретизации. Непрерывные сообщение подвергаются дискретизации через заданный интервал времени Δt; 2) полученные отсчеты мгновенных значений квантуются. Следовательно, значение непрерывных сигналов, можно ограничить конечным множеством, содержащим определенное, заранее установленное для того или иного вида сигналов, число разрешенных амплитудных значений.
Операция квантования сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения первичного сигнала передаются ближайшие значения по установленной шкале дискретных уровней.
3) полученная последовательность кодируется. Кодирование используется при передаче дискретных сообщений, а также при передаче непрерывных сообщений цифровым методом (ИКМ). При кодировании происходит повышение помехоустойчивости; при этом возрастает скорость передачи информации (устраняет избыточности в сообщение), а длительность передачи уменьшается. Кодирование позволяет обнаружить и устранить ошибки.
- дальше полученный код поступает на модулятор, который преобразует дискретный сигнал в аналоговый и передатчик передает модулированный сигнал в линию связи;
- выходное устройство в схеме ограничивает спектр частот передаваемого сигнала для устранения помех в канале связи и увеличивает эффективности использования полосы частот. Таким образом, выходное устройство содержит полосовые фильтры (такой фильтр увеличивает относительные доли полезного сигнала), усилитель мощности и излучатель сигнала. Следовательно, кодирующее устройство, модулятор и выходное устройство образует передатчик;
- линия связи- это совокупность технических средств, где сигнал претерпевает изменения из-за воздействия помех и искажений. В линии связи на передаваемый сигнал действует помеха. Где помеха x(t), вызывающих отклонение принятых сигналов от переданных (включая искажения сигнала);
- в схеме входное устройство- выделяет из линии связи сигнал нужного передатчика и усиливает его до необходимого уровня. Таким образом, преобразует исходную информации в электрический сигнал;
- далее на прием сигнала подается на демодулятор(детектор), который преобразует принятый модулированный сигнал в сообщение, которым осуществлялась модуляция, и содержащее переданную информацию. Следовательно, после демодуляции передается в ЦАП виде кода;
- ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) происходит обратное преобразование цифрового сигнала в дискретный по времени и амплитуде аналоговый сигнал, а устройство восстанавливает непрерывный сигнал, поступающий в приемник информаций:
В состав ЦАП входят декодирующее устройство, которое производит обратное преобразование принятых сигналов (кодовых комбинаций) в исходное сообщение с целью обнаружения ошибок, и интерполятор используется для увеличения частоты дискретизации сигнала. Он приближает форму входного сигнала к оригинальной форме с помощью алгоритмов, которые добавляют промежуточные значения между уже заданными. Это позволяет увеличить точность воспроизведения аналогового сигнала при его преобразовании из цифрового и уменьшить искажения на выходе. Интерполяция также может использоваться для сглаживания шумов, которые могут возникать во время цифровой обработки сигнала.
- далее сообщение подается на приемник сообщений, и потребитель может получить исходное сообщение.ГЛАВА 2 ВЫБОР СХЕМЫ ПРИЕМНИКА(ДЕМОДУЛЯТОРА). На вход приемного устройства любой системы связи поступает переданный сигнал S(t) и помехи ξ(t).x(t)= S(t)+ξ(t)причем сигналы S(t) представляет собой сложные колебания, содержащие, кроме времени t, множество параметров (амплитуду, фазу, частоту и пр.): S(t)=f (a; b; c;…;t). Основной задачей приемника является определение(измерения) параметров сигнала, несущие информацию с помощью всех остальных параметров сигналы, не несущие информацию. Дискретная фазовая модуляция обеспечивает наиболее высокую помехоустойчивость приема дискретных сигналов. Однако при практической реализации схемы приемника возникают трудности с получением опорного напряжения. Для устранения опасности (обратной работы) применяется относительно фазовая модуляция (ОФМ). Если при обычной ДФМ прием осуществляется путем сравнения фаз приходящего сигнала с фазой опорного генератора, то при ОФМ осуществляется сравнение фазы каждой посылки с фазовой предыдущей посылки. Если фаза очередной посылки совпадает с фазой предыдущей посылки, то приемник выдает “1”, если где фазы противоположны, то приемник выдает“0”.Прием сигналов ОФМ для демодуляции сигналов осуществляется двумя методами: когерентный (метод сравнения полярностей) и некогерентный (метод сравнения фаз).При некогерентном приеме ОФМ (относительно-фазовая модуляция) структурная схема приемника имеет следующий вид (см.рис.2).Рисунок 2- схема некогерентного ОФМ приемника.При некогерентном приеме ОФМ сигналов в приемнике вместо опорного генератора используется линия задержки, задерживающая входной высокочастотный сигнал на время, равное длительности элементарной посылки.Так как в этой схеме опорное напряжение содержит, кроме высокочастного напряжения предыдущей посылки, также составляющую помехи, то эта схема обеспечивает меньшую помехоустойчивость, чем схема когерентного приема.При модуляции импульса скважностью 2 (см.рис.3) имеет вид сигнала ОФМ (см.рис.4) и их спектры.