МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. Ю. ФЕДЬКОВИЧА

ІНЖЕНЕРНО-ТЕХНІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА КОРЕЛЯЦІЙНОЇ ОПТИКИ

Розрахунок характеристик систем електрозв’язку

КУРСОВА РОБОТА

Завідувач кафедри

доктор фізико-математичних наук,

професор О. В. Ангельський

Керівник роботи Ю. О. Ушенко

Виконавець роботи

студентка 3-го курсу Т.Д.Боднар

ЧЕРНІВЦІ, 2011

Завдання на роботу

1. Структурна схема системи передавання дискретних повідомлень. Зобразити структурну схему системи передавання дискретних повідомлень. Пояснити призначення кожного блока, дати визначення основних параметрів, що характеризують кожен блок.

2. Розрахунок параметрів кодера і декодера простого коду. Розрахувати параметри кодера і декодера простого коду: значність коду п, тривалість двійкового символу , час передавання одного знака , припустиму ймовірність помилки символу на виході декодера .

3. Розрахунок інформаційних характеристик джерела повідомлень. Для заданих статистичних характеристик джерела дискретних повідомлень зробити розрахунок ентропії Н(А), надлишковості і продуктивності джерела . Пояснити причини надлишковості джерела. Сформулювати вимоги до пропускної здатності каналу зв’язку.

4. Розрахунок перешкодостійкості демодулятора. Для заданих виду модуляції й способу прийняття розрахувати й побудувати графік залежності ймовірності помилки двійкового символу на виході демодулятора від відношення сигнал/шум на виході демодулятора ; визначити необхідні відношення сигнал/шум й ₁, при яких забезпечується припустима ймовірність помилки символу на вході декодера простого коду .

5. Вибір коригувального коду й розрахунок перешкодостійкості системи зв’язку з кодуванням. Для заданих виду модуляції, способу прийняття й енергетичного виграшу кодування вибрати коригувальний код, що забезпечує ймовірність помилки символу на виході декодера . Розрахувати й побудувати залежність імовірності помилки символу на виході декодера від відношення сигнал/шум на вході демодулятора . Визначити досягнутий ЕВК. Визначити необхідне відношення сигнал/шум на вході демодулятора (Р_s/No)₂, при якому забезпечується ймовірність помилки символу на виході декодера .

6. Розрахунки ефективності системи передавання дискретних повідомлень. Зробити розрахунки й порівняння інформаційної, енергетичної й частотної ефективності системи зв’язку, що розраховується для двох варіантів цифрового передавання із перешкодостійким кодуванням і без нього. Побудувати графік граничної залежності β=f( ). На цьому рисунку точками показати ефективність двох варіантів передавання. Порівняти показники ефективності двох варіантів передавання між собою і з граничною ефективністю. Зробити висновки за результатами порівняння.

7. Висновок. Вихідні дані для виконання кр варіанта д-03

Повідомлення дискретного джерела кодується двійковим кодом і передається по каналу зв’язку з постійними параметрами й адитивним білим гауссівським шумом модульованим сигналом. У каналі зв’язку використовується перешкодостійке кодування.

1. Джерело виробляє послідовність незалежних знаків із розподілом ймовірностей: рівномірним при обсязі алфавіту букв російського тексту .

2. Припустима ймовірність помилки знака на вході одержувача

.

3. Швидкість модуляції на виході кодера простого коду В=2400Бод.

4. Спосіб прийняття - некогерентний.

5. Енергетичний виграш кодування ЕВК= Б.

6. Метод модуляції—ЧМ-2

Зміст

Вступ

1. Структурна схема передавання дискретних повідомлень

2. Розрахунок параметрів кодера і декодера простого коду

3. Розрахунок інформаційних характеристик джерела повідомлень

4. Розрахунок перешкодостійкості демодулятора

5. Вибір коригувального коду й розрахунок перешкодостійкості системи зв’язку з кодуванням

6. Розрахунок ефективності системи передавання дискретних повідомлень

7. Висновки

Використана література

Вступ

Ціллю цієї курсової роботи являється закріплення знань основних положень курсу «Теорія електричного зв’язку», шляхом проведення розрахунків характеристик дискретної системи передачі. Життя сучасного суспільства немислиме без широко розгалужених систем передачі інформації. Без них не змогли би функціонувати промисловість, сільське господарство, транспорт. Зокрема широке розповсюдження мають дискретні системи передачі. Найбільш поширеним прикладом дискретної системи передачі є система телеграфії, в якій як інформація використовується послідовність знаків ─ букв і цифр. Як відомо дискретні повідомлення є дискретні в часі і по рівнях.

Дискретні і цифрові системи передачі знаходять широке розповсюдження через їх величезні переваги над аналоговою системою. Найбільшою перевагою їх є висока завадостійкість, дешева передавальна і приймальна апаратура, і висока якість передачі інформації. В аналоговій системі передач сигнал передається у аналоговому вигляді в більшості випадків з перенесенням спектру сигналу у вищі частоти. Відмінністю дискретної системи передачі від цифрової є те, що в цифровій системі джерело інформації видає повідомлення в аналоговому вигляді, а потім відбувається дискретизація по часу і квантування по рівнях. Подальший процес передачі співпадає в обох системах передачі. Отже відмінністю дискретної системи передачі від цифрової є наявність дискретного джерела повідомлень в дискретній. Основними параметрами дискретного джерела повідомлень є ентропія, коефіцієнт надлишковості і продуктивність, які разом з імовірністю помилки на виході декодера визначають ефективність системи передачі. Повідомлення дискретного джерела кодується двійковим кодом і передається дискретним каналом зв'язку з завадостійким кодуванням. Для передачі неперервним каналом зв'язку з постійними параметрами і адитивним білим гауссівським шумом використовується модуляція гармонійного переносника. Дана курсова робота призначена для дослідження дискретної системи передачі, її основних параметрів, а також вибору коректуючого коду для пониження необхідного відношення сигнал/шум, для забезпечення необхідної ймовірності помилки на виході декодера, тобто правильної передачі сигналу.

I.Структурна схема передавання дискретних повідомлень.

Перетворення дискретного повідомлення у сигнал зазвичай відбувається у виді двох операцій — кодування і модуляції. Кодування представляє собою перетворення повідомлення у послідовність кодових символів,а модуляція-перетворення цих символів у сигнали,придатні для передачі по каналу. За допомогою кодування і модуляції джерело повідомлення відповідає каналу.

Найпростішим прикладом дискретного повідомлення є текст. Будь-який текст складається з конкретного числа елементів:букв, цифр, розділових знаків. Їхня сукупність називається алфавітом джерела повідомлення. Так як число елементів в алфавіті скінченна кількість, то їх можна пронумерувати і тим самим звести передачу повідомлення до передачі послідовності чисел. Так, для передачі букв російського алфавіту (їх 32) необхідно передати числа від 1 до 32. Для передачі будь-якого числа, записаного в десятковій формі, потрібна передача однієї з десяти цифр від 0 до 9 для кожного десяткового розряду. Тобто, для передачі букв російського алфавіту потрібно мати технічну можливість передачі і прийому десяти різних сигналів, що відповідають різним цифрам. На практиці при кодуванні дискретних повідомлень широко застосовується двійкова система числення. При кодуванні відбувається процес перетворення елементів повідомлення у відповідні їм числа (кодові символи). Кожному елементу повідомлення присвоюється певна сукупність кодових символів, яка називається кодовою комбінацією. Сукупність кодових комбінацій, що позначають дискретні повідомлення, утворює код. По завадостійкості коди поділяються на прості (примітивні) та коректуючі. Коди, у яких всі можливі кодові комбінації використовуються для передачі інформації, називаються простими. Вони використовують всю сукупність кодових комбінацій, тому заміна 0 → 1 або 1→ 0 приводить до передачі неправильної інформації або помилки. Якщо ж не всі кодові комбінації використовуються, то поява помилки може бути визначена і в ряді випадків коректуватись. Для створення коректуючих кодів необхідно мати надлишкову кількість кодових комбінацій.

Структурна схема системи передачі дискретних повідомлень представлена на ( рис.1).

Рис.1. Структурна схема СПДП