Теория Электрической Связи

Для идеального приемника Котельникова формула определения потенциальной помехоустойчивости двоичной системы связи с аддитивным гауссовскимквазибелым шумом имеет вид:

где , — табулированная функция Крампа. Таким образом, При заданной интенсивности помехи потенциальная помехоустойчивость двоичной системы зависит только от эквивалентной энергии сигналов. Учитывая, что для противоположных сигналов ФМ:, а отношение энергии сигнала на входе демодулятора к спектральной плотности мощности флуктуационной помехи определяется как, можно записать Отношение сигнал/шум на входе приемника можно найти как.

Мощность шума в полосе пропускания канала, которая в нашем случае совпадает с шириной спектра сигнала цифровой модуляции, равна. Мощность сигнала на входе приемного устройства зависит от вида модуляции и амплитуды модулирующего колебания. 6.

3. Определение пропускных способностей непрерывного и двоичного каналов связи. Сравнение пропускной способности двоичного канала с производительностью источника двоичных сообщений. Пропускная способность непрерывного канала связи характеризует максимально возможную скорость передачи информации по данному каналу. В соответствии с теоремой Шеннона для гауссовского канала она равна:

Производительность источника двоичных сообщений превышает пропускную способность двоичного канала. Требуется уменьшить скорость передачи, или увеличить пропускную способность канала, иначе будет происходить потеря информации.

7. Декодирование восстановленного цифрового сигнала.

7.1. Восстановление по принятой комбинации (с учетом ошибок декодирования) кодовой комбинации на выходе декодера канала. С выхода декодера канала сигнал поступает на вход ЦАП. Ошибки в двоичном канале связи приводят к несовпадению переданных и принятых комбинаций сигнала ИКМ. Помехоустойчивое кодирование осуществляется циклическим кодом, значит обнаружение ошибок сводится к делению принятой комбинации на образующий полином. Когда ошибок в принятой комбинации нет, деление на порождающий полином производится без остатка. Если при делении получается остаток, то это свидетельствует о наличии ошибок. Запишем принятую кодовую комбинацию с учетом ошибок (ошибки, согласно заданию, произошли в 3, 11, 12 позиции кода): 101 110 101 111 111 100 11 101.

Синдромы ошибок находятся путем деления позиции кода, в которой произошла ошибка, на порождающий многочлен. Так как исправляющая способность используемого кода равна 1, то ошибки кратностью больше единицы не могут быть исправлены, но могут быть обнаружены, поэтому для таких ошибок не может быть найден синдром. Позиция ошибки.

Синдром1 001 000 001 000 999 918 087 546 569 763 958 461 814 833 362 272 396 166 123 487 232.

Исправим ошибку в 6-ом символе. Для этого необходимо разделить пришедшую последовательность на порождающий многочлен, затем сравнить получившийся остаток с синдромами и исправить ошибку, на которую указывает синдром.

111 100/1011=011 Получившийся синдром указывает на ошибку в позиции 10 000.

Следовательно, исправленная последовательность имеет вид101 100.

Рассмотрим ошибки на 11-ой и 12-ой позициях принятой последовательности. Они располагаются в одной комбинации, но исправляющая способность используемого кода равна 1, поэтому декодер сможет обнаружить ошибку, но не исправит ее. 111 100/1011=110Тогда последовательность примет вид101 100.

Таким образом, на выходе декодера канала мы получили комбинацию, в которой 3 ошибки.

7.2. Изображение графика сигнала на входе и выходе декодера канала для заданных отсчетов сигнала с указанием длительности посылки. Рисунок 17 — График сигнала на входе и выходе декодера канала7.

3. Определение напряжения дискретных отсчетов на выходе декодера источника y (nT) для восстановленных кодовых комбинаций. Представим полученные результаты в виде таблицы:

Номер дискретного отсчета5678.

Напряжение дискретного отсчета, В3,24,04,86,4Кодовая комбинация кодера источника100 010 101 111 001.

Кодовая комбинация кодера канала101 100 010 111 101 114 410 598 400.

Конфигурация ошибок10 000 000 000 100 000 595 968.

Кодовая комбинация на входе декодера канала101 100 010 111 101 011 331 383 296.

Кодовая комбинация на выходе декодера канала100 010 101 101 001.

Напряжение восстановленного дискретного отсчета, В2,122.

653,184,777.

4.Построение графиков сигналов во временной области на входе и выходе декодера источника. Рисунок 18 — График сигналов во временной области на входе и выходе декодера 8. Определение параметров сигнала на выходе цифро-аналогового преобразователя.

8.1. Восстановление непрерывного сигнала по отсчетным значениям y (nT) с использованием в качестве базисных функций усеченного ряда Котельникова. Усеченный ряд Котельникова записывается в виде:

где — базисные функции, — напряжения дискретных отсчетов на входе восстанавливающего устройства. При восстановлении рядом Котельникова базисными функциями будут:

Восстановленный сигнал равен:

Подставим имеющиеся значения и изобразим график полученной функции восстановленного сигнала:

8.2. Построение графика сигнала на входе и выходе устройства восстановления для заданных отрезков. Сравнение формы восстановленного сигнала y (t)cформой исходного сигнала x (t).Рисунок 19 — График сигнала на входе и выходе устройства восстановления.

Рисунок 20 — Сравнение формы исходного и восстановленного сигнала8.

3. Расчёт средней мощности шума передачи. Оценка суммарной среднеквадратичной ошибки восстановления непрерывного сигнала.

9. Оценка эффективности системы электросвязи.

9.1. Определение энергетической и частотной эффективности исследуемой системы электросвязи. R=k/n=4/8- скорость кода9.

2.Разработка обоснованных предложений по повышению энергетической и частотной эффективности. Анализ проведенных исследований показывает, что исследуемая система связи обладает низкой эффективностью, а именно: энергетическая эффективность — 0,007%, частотная эффективность — 7,4%. Для улучшения параметров необходимо увеличивать полосу частот, наращивать скорость передачи информации по каналу, для чего можно уменьшить длительность импульса или увеличить мощность сигнала с целью увеличения отношения мощности сигнал/шум и, следовательно, для уменьшения вероятности ошибки.

Заключение

Курсовой проект по дисциплине «Теория электрической связи» направлен на детальное изучение тракта передачи информации путем подробного рассмотрения всех процессов, происходящих в системе связи, что является необходимым условием формирования специалиста в области электрической связи. Таким образом, в результате проведенных расчётов была спроектирована система электросвязи с заданными параметрами, рассмотрены основные этапы передачи информации. Библиографический список.

1. Общая теория связи / Д. Л. Бураченко, Н. Н. Клюев, В. И. Коржик, Л. М. Финк и др. / под ред. Л. М. Финка. — Л.: ВАС, 1970. — 412с.

2. Варакин Л. Е. Теория систем сигналов. — М.: Сов. радио, 1978. — 304с.

3. Игнатов В. А. Теория информации и передачи сигналов: учебник длявузов. — М.: Радио и связь, 1991. — 280с.

4. Теория электрической связи: учебник для вузов / А. Г. Зюко, Д. Д. Кловский, В. И. Коржик, М. В. Назаров /под ред. Д. Д. Кловского.-М.: Радио и связь, 1998.-432 с.

5. Тихонов В. И. Оптимальный приём сигналов. — М.: Радио и связь, 1983. — 320с.

6. Радиотехнические системы передачи информации: Учеб.

пособие длявузов / В. А. Борисов, В. В. Калмыков, Я. М. Ковальчук и др. /под ред.В. В. Калмыкова. — М.: Радио и связь, 1990. -304 с.