Файл: Общая теория связи.docx

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»(СПбГУТ)Факультет фундаментальной подготовкиКафедра теоретических основ телекоммуникаций________________________________________________________________Курсовая работапо дисциплине «Общая теория связи»Выполнилстуд. 2 курса, гр. ИКТ3-15Малахов Максим Юрьевич№ зачетной книжки2105267направление подготовки 11.03.02____________«___»________ 2023Принял Виноградов Виталий Борисович_____________оценка___________«___»________ 2023Санкт-Петербург, 2023

Введение

Цель курсовой работы (КР) - изучить принципы работы системы цифровой передачи аналоговых сообщений и рассчитать основные характеристики входящих в неё функциональных узлов.Задание: изучить и разработать систему цифровой связи, оптимальную в отношении флуктуационной помехи и исключающую появление 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 приёмном устройстве.
   
2. 
   Пояснить назначение всех функциональных узлов системы цифровой связи.
   
3. 
   Рассчитать основные характеристики системы передачи цифровой информации.
   

Исходные данные

Цель: Изучить и разработать систему цифровой связи, оптимальную в отношении флотационной помехи и исключающую появления межсимвольной помехи.

Параметр	Данные по моему варианту
Предельные уровни аналогового сигнала (В)
Верхняя частота спектра аналогового сигнала
Заданный уровень квантования
Спектральная плотность мощность флуктуационной помехи
q- номер тактового интервала ошибки
Вид модуляции	КАМ-16

---

1. Структурная схема системы цифровой связи

Система связи предназначена для передачи аналоговых сообщений по цифровому каналу связи. Рис.1 Структурная схема системы цифровой связиСтруктурная схема системы цифровой связи.Входящие в систему цифровой связи функциональные узлы:1 – источник сообщений; 2 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП);3 – кодер (К); 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; 16 – декодер (ДК); 17 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП); 18 – получатель сообщений.

---

2. Расчет системы цифровой связи

3.1. Источник сообщений

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

1. 
   Написать аналитические выражения для плотности вероятности w(a) мгновенных значений сообщения, функции распределения F(a) и построить их графики.
   
2. 
   Рассчитать математическое ожидание и дисперсию D{A(t)} сообщенияA(t).
   
3. 
   Написать аналитическое выражение для спектральной плотности мощности сообщения A(t)и построить график.
   
4. 
   Найти аналитическое выражение для корреляционной функции сообщения A(t) и построить график. По форме графика определить, является ли сообщение A(t) эргодическим случайным процессом или не является таковым.
   

0Ход работы:

1. 
   Для нахождения одномерной плотности вероятности мгновенных значений случайного
   

процесса a(t) учтем, что все его мгновенные значения в заданном интервале равновероятны, и, следовательно, плотность вероятности будет постоянна в этом интервале и равна нулю вне этого интервала.

---

Значение плотности вероятности внутри интервала от до определим из условия нормировки:Таким образом, аналитическое выражение для плотности распределения вероятности случайного процесса а(t) имеет вид:Тогда построим график одномерного закона распределения плотности вероятности мгновенных значений случайного процессаa(t):Рис. 2 Распределение плотности вероятностиФункция распределения F(a) связана с плотностью распределения интегральным соотношением:При значение плотности вероятности , следовательно, При значение функции распределения будет находиться следующим образом (∆ = :При значение функции распределения будет находиться как: Cоставим систему Подставляя числовые значения, получим функцию распределения:Тогда построим график одномерного закона распределения вероятности мгновенных значений случайного процессаa(t):

---

Рис. 3 Функция распределения

2. 
   Найдем математическое ожидание М случайного процесса a(t):
   

Так как w(a) вне интервала от до равна нулю, то получим:То есть получили, что среднее значение случайного процесса a(t) равно 0 В.Найдем дисперсию или математическое ожидание квадрата D случайного процесса a(t): =

3. 
   Постоянная составляющая процесса:
   

Мощность переменной составляющей процесса:Спектральная плотность средней мощности имеет равномерное распределение в интервале частот от 0 до величиной.Функция спектральной плотности мощности будет иметь вид:График энергетического спектра :Рис. 4 Энергетический спектр

4. 
   Корреляционную функцию случайного процесса можно определить через его энергетический спектр по теореме Винера-Хинчина.
   

Теорема Винера-Хинчина – связь между энергетическим спектром и корреляционной функцией:Корреляционную функцию случайного процесса:

---