Файл: Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 103
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
12. Решение оптимизационной задачи. Определение оптимальной энергетической ширины спектра сообщения, доставляющей минимум относительной суммарной СКП его восстановления
В виду того, что выбор начальной энергетической ширины спектра исходного сообщения не приводит к минимуму ОСКПВ виду того что погрешность фильтрации , шум квантования и шум передачи - независимые случайные процессы, то суммарная СКП восстановления непрерывного сообщения будет равна сумме СКП (см формулу (48).
Тогда относительная суммарная СКП (ОСКП) восстановления сообщения очевидно равна:
(50)
Нетрудно показать, что относительные СКП фильтрации , квантования и передачи зависят от энергетической ширины спектра сообщения различным образом. С учетом полученных выше соотношений имеем:
(51),
где Kq= =0.083 (см. задание 4);
KП=Ky=1.083 определяется выражением:
KX (fA), PОШ (fA) - функции переменной fA, находятся как:
Pош=0.5е-0.5 h2
Из теории известно, что суммарная величина относительной СКП восстановления переданного сообщения имеет минимум при оптимально выбранной энергетической ширине спектра исходного сообщения.
Рисунок 25 - График зависимости ОСКП от энергетической ширины спектра сообщения
Оптимальная энергетическая ширина спектра сообщения видна на интервале f= [12500; 24000] Гц.
Алгоритм решения задачи:
Для решения поставленной задачи используем MathCAD 14.0.
Заключение
В данной работе мы изучили принципы построения систем электросвязи и расчёта их параметров. При расчете первых трех заданий мы рассмотрели структурную схему электросвязи, изучили функцию корреляции, рассчитали интервал корреляции , спектр плотности мощности и начальную энергетическую ширину спектра плотности сообщения , построили графики (рис.2, рис.3). В процессе выполнения заданий 1, 2, 3 рассчитали среднюю квадратическую погрешность фильтрации сообщения , среднюю мощность отклика ИФНЧ и изобразили сигналы и спектры на входе и выходе дискретизатора ЦАП (рис.5-7).
В заданиях № 4-6 при заданных значениях числа уровней квантования и средней мощности отклика рассчитали интервал , пороги (табл.2) и уровни (табл.3) квантования. Изучили характеристики квантования (рис.8), определили энтропию , производительность (скорость ввода информации в ДКС) , избыточность источника и функцию распределения вероятностей. Рассчитали априорные вероятности передачи по двоичному дискретному каналу связи, начальную ширину спектра сигнала ИКМ и построили графики (рис.9-14).
При выполнении заданий 7, 8, 9 изучили принципы расчета характеристик и параметров сигналов дискретной модуляции, узкополосного непрерывного гауссовского канала связи, а также научились оценивать помехоустойчивость и эффективность приема сигналов дискретной модуляции. Рассчитали ширину спектра сигнала ДАМ, мощность, приходящуюся в среднем на один двоичный символ Р=616.8 Вт, амплитуду модулированного сигнала U = 35.12 В, пропускную способность канала С = 422149.016, среднею вероятность ошибки Pош=2.765*10-4, энтропию ошибочных решений, скорость передачи информации по дискретному каналу связи R=23911,975, эффективность системы передачи Э=0.042. Построили графики спектра сигнала ДАМ (рис.15), ФПВ аддитивной гауссовой помехи (рис.16), ФПВ огибающей помехи (рис.17), ФПВ суммы сигнала и помехи (рис.18), ФПВ огибающей суммы (рис. 19).
В процессе выполнения заданий 10-11 изучили числовые характеристики сигнала, рассчитали скорость передачи информации по L-ичному ДКС , величину относительных потерь в скорости , дисперсию случайных импульсов шума передачи , среднюю квадратическую погрешность шума передачи (СКПП) = 0.014, суммарную начальную СКП восстановления непрерывного сообщения (СКПП) = 1,097 Вт, относительную СКП (ОСКП) = 0.439. Построили в масштабе сравнительный график закона распределения вероятностей отклика декодера и закона распределения вероятностей отклика квантователя (рис.21), изобразили сигналы на выходе декодера и интерполятора ЦАП, а также восстановленного сообщения на выходе системы электросвязи (рис.22-24). Определили, что в интервале времени от t=1.57 до t=1.8 мс сигнал на выходе лучше всего повторяет исходный.
В задании 12 решили оптимизационную задачу: с помощью MathCAD 14 определили оптимальную энергетическую ширину спектра сообщения, доставляющую минимум относительной суммарной СКП его восстановления. Построили график зависимости ОСКП от энергетической ширины спектра сообщения (рис.25).
Список литературы
-
В.Г. Санников - Методические рекомендации по выполнению курсовой работы-М.: 1996. -
Самоучитель MathCad 14 Автор: Макаров Е.Г. Издательство: Новый Диск Год издания: 2008 -
Зюко А.Г., Кловский В.Г. Теория электрической связи. - М.: Изд-во Радио и связь, 1998.