14

Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова

Кафедра теории электрической связи им. А.Г. Зюко

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы по дисциплине

“ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ, СИГНАЛОВ И ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ”

на тему

АНАЛИЗ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ И РАСЧЕТЫ ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛОВ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ

(2012/13 уч. год, поток ИБ2)

Составители: Иващенко П. В.,

Орябинская О.А.

СХВАЛЕНО на засіданні кафедри теорії електричного зв’язку ім. А.Г. Зюко Протокол № __ від __.10.2012 р.

Одесса 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

С.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К КР 3

1 АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРВИЧНОГО СИГНАЛА 4

2 РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ АЦП И ЦИФРОВОГО СИГНАЛА 5

3 РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛОВ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ КАНАЛОМ СВЯЗИ 7

4 АНАЛИЗ ПРОХОЖДЕНИЯ ПОМЕХИ ЧЕРЕЗ БЛОКИ ДЕМОДУЛЯТОРА 7

ВЫВОДЫ К КР 9

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 9

ПРИЛОЖЕНИЕ А Исходные числовые данные к КР 11

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Справочные соотношения 12

Метод модуляции 12

ФМ-4 12

ФМ-8 12

КАМ-8 12

КАМ-16 12

d 12

2 12

1,326 12

12

1,265 12

ПРИЛОЖЕНИЕ В Основные правила оформления КР 13

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Образец титульного листа 14

Исходные данные к кр

Исходным к курсовой работе является первичный непрерывный сигнал радиосвязи. Его дальнейшие преобразования соответствуют таким условиям:

• используется цифровой метод передачи;

• передача ведется модулированным сигналом;

• в радиоканале на сигнал действует помеха.

В табл. Приложения А приведены исходные данные, которые определяют сигналы и их преобразование.

1. Характеристики первичного случайного сигнала b(t):

– среднее значение сигнала равно нулю;

– дисперсия сигнала ;

– коэффициент амплитуды сигнала К_А;

– спектральная плотность мощности G_b(f) одного из трех видов:

А)

Б) ;

В)

– коэффициент с определяет протяженность спектра; частота f₀ = c/3;

– максимальная частота спектра F_max определяется по условия, что на интервале (0, F_max) сосредоточена относительная доля r средней мощности сигнала.

2. Аналого-цифровое преобразование непрерывного сигнала в цифровой выполняется с использованием равномерного квантования с допустимым отношением сигнал/шум квантования _{кв доп}.

3. Амплитудный спектр элемента модулированного сигнала, который передается каналом связи, – ”корень из спектра Найквиста” с коэффициентом ската .

4. Канал связи моделируется полосовым фильтром с П-образной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ), полоса пропуска которого равна ширине спектра модулированного сигнала. В канале связи действуют:

– аддитивный белый гауссовский шум со спектральной плотностью мощности N₀/2, – < f < ;

– модулированный сигнал со средней мощностью P_s.

5. Метод цифровой модуляции.

При выполнении КР необходимо решить четыре задачи, их решения оформляются как разделы КР:

1. Анализ характеристик первичного сигнала.

2. Расчеты параметров АЦП.

3. Расчеты характеристик сигналов, передаваемых каналом связи.

4. Анализ прохождения помехи через блоки демодулятора.

Выводы.

1 Анализ характеристик первичного сигнала

Исходные данные:

• спектральная плотность мощности (СПМ) G_b(f) сигнала b(t);

• дисперсия сигнала b(t);

• относительная доля r средней мощности сигнала b(t), которая сосредоточена на интервале частот (0, F_max).

Необходимо:

• найти среднюю мощность P_b сигнала b(t);

• найти корреляционную функцию K_b() сигнала b(t);

• проверить, выполняются ли для функции K_b() основные свойства корреляционных функций случайных процессов;

• построить график спектральной плотности мощности G_b(f);

• построить график корреляционной функции K_b();

• определить максимальную частоту F_max спектра сигнала и показать ее на графике G_b(f);

• определить интервал корреляции _к сигнала и показать его на графике K_b().

Расчетные соотношения

При выполнении этой задачи рекомендуется использовать литературу [1, разд. 2.2; 2, разд. 4.3, 4.4; 4, разд. 7.1].

Средняя мощность сигнала b(t) определяется по заданной СПМ

P_b = 2 (1.1)

Поскольку среднее значение сигнала b(t) равно нулю, то полученное значение средней мощности должно совпадать с заданным значением дисперсии сигнала.

Корреляционная функция сигнала определяется по заданной СПМ

(1.2)

После определения функции K_b() необходимо проверить, выполняются ли основные свойства корреляционных функций случайных процессов:

• K_b() – четная функция;

• K_b(0) = P_b;

• K_b(0)  K_b().

Графики функций G_b(f) и K_b() необходимо построить для неотрицательных значений аргументов с использованием числовых масштабов по осям координат.

Интервал корреляции сигнала _к необходимо определить как протяженность интервала (0, _к), вне которого значения функции корреляции или ее огибающей, если K_b() имеет колебательный характер, не превышают 0,1К_b(0). Интервал корреляции можно определить аналитически, решая уравнение

K_b(_к) = 0,1K_b(0), (1.3)

численно, подбирая _к, при котором выполняется равенство (1.3), графически или из графика К_b(), проводя горизонтальную линию на уровне 0,1K_b(0) до пересечения с графиком.

В курсовой работе максимальная частота спектра сигнала F_max определяется как протяжность интервала (0, F_max), в котором сосредоточена относительная доля r средней мощности сигнала, т.е. из условия

. (1.4)

Сначала необходимо выполнить интегрирование, а из полученного уравнения аналитически или численно найти F_max. Трудности могут возникать в случае спектра вида А; чтобы их преодолеть, достаточно принять, что F_max – f₀  F_max и F_max + f₀  F_max.

Для выполнения интегрирования (1.1), (1.2) и (1.4) можно использовать справочные соотношения, приведенные в Приложении Б.