Федеральное агентство связи

Поволжский Государственный Университет Телекоммуникаций

и Информатики

Кафедра ТОРС

Сдана на проверку Допустить к защите

«_____»___________2013 г. «_____»___________2013 г.

Защищена с оценкой __________

«_____»___________2013 г.

Курсовая работа по дисциплине ОТС

«Исследование системы передачи дискретных сообщений»

Выполнил: студент гр. ИКТр-12

Надеждин В.С.

Проверил: Николаев Б.И.

Самара,2013

Содержание

Рецензия…………… ………………………………………………………………3

Выбор варианта ……………………………………………………………………4

Задание 1: Структурная схема системы передачи.………………………………6

Задание 2: Исследование тракта кодер-декодер источника…………………….7

Задание 3: Исследование тракта кодер-декодер канала……………………… .10

Задание 4: Исследование тракта кодер-декодер модулятор-демодулятор……12

Задание 5: Демонстрация работы системы передачи…………………………..16

Список использованной литературы…………………………………………….20

Рецензия.

Выбор варианта

№ зачетки: 0183.

a=0, b=1, c=8, d=3.

1. Выбор алгоритма кодирования источника ,

при выбираем код Хаффмана.

2.Расчёт вероятностей символов на выходе источника сообщений (таблица 1).

Таблица 1.

I	Символ	Вероятность
0	а
1	б
2	в
3	г
4	д
5	е
6	з
7	и
8	к
9	л
10	м
11	н
12	о
13	п
14	р
15	с

3.Расчёт скорости выдачи символов источником.

V_n = (a+b+c+d)*10³=12*10³ [симв/с].

4.Выбор вида модуляции.

у = (b+c+d) mod 4=12 mod 4 = 0,

при выбираем AМ.

5.Выбор вида канала.

y = (a+b) mod 2 = 1,

При выбираем гауссовский канал с неопределенной фазой.

6.Расчёт коэффициента передачи канала.

.

7.Расчёт спектральной плотности мощности шума.

8.Расчёт максимально допустимой вероятности ошибки на выходе демодулятора.

.

9.Выбор текста передаваемого сообщения.

Т

в

екст сообщения состоит из 8 символов источника . Здесь - символ, имеющий наибольшую вероятность; - символ, имеющий следующую величину вероятности после символа ; - символ, имеющий следующую величину вероятности после символа .

10. Выбор номеров ошибочных разрядов.

Ошибочные разряды: 2,12,11.

\

Задание №1.

1. Структурная схема системы передачи

Составим обобщенную структурную схему системы передачи дискретных сообщений, включающую в себя источник сообщений, кодер источника, кодер канала, модулятор, канал связи, демодулятор, декодер канала, декодер источника и получателя сообщений. Дадим краткую характеристику каждого из блоков.

Источником сообщений и получателем в одних системах связи может быть человек, в других – различного рода устройства(автомат, вычислительная машина и т.д).

Устройство, преобразующее сообщение в сигнал, называют передающим, а устройство, преобразующее принятый сигнал в сообщение – приёмным.

Процедура кодирования представляет собой преобразование сообщения в последовательность кодовых символов. Устройства, осуществляющие кодирование называют кодерами.

Модулятор - устройство, преобразующее код в сигнал. Процедура модуляции представляет собой преобразование последовательности кодовых символов в сигналы, пригодные для передачи по каналу. При цифровой модуляции закодированное сообщение, представляющее собой последовательность кодовых символов, преобразуется в последовательность элементов сигнала, путём воздействия кодовых символов на переносчик. Посредством модуляции один из параметров переносчика изменяется по закону, определяемому кодом. С помощью кодирования и модуляции источник сообщения согласуется с каналом.

Аналоговый канал или канал связи - совокупность средств, обеспечивающих передачу сигнала от источника сообщений к получателю сообщений.

Процедура демодуляции представляет собой преобразование сигналов, передаваемых по каналу связи, в последовательность кодовых символов. Устройства, выполняющие такие преобразования, называют демодуляторами.

Процедура декодирования представляет собой преобразование последовательности кодовых символов в сообщение. Устройства, выполняющие такие преобразования, называют декодерами.

Кодек– совокупность устройств - кодера и декодера.

Модем – совокупность устройств – модулятора и демодулятора.

Целью передачи сообщения является доставка сообщения от источника сообщений на передаче до получателя сообщений на приеме. В источнике сообщений (ИС) образуется исходное сообщение. Оно поступает в кодер, а именно в кодер источника (КИ). Кодер служит для преобразования первичного алфавита , во вторичный, из элементов . С кодера источника (КИ) сообщение поступает на кодер канала (КК). В кодере канала (КК) сообщение преобразуется в кодовую комбинацию .

Далее каждый элемент кодовой комбинации в модуляторе (Мод) преобразуется в элементарный сигнал . Модуляция обеспечивает преобразование спектра низкочастотного первичного сигнала в область частоты несущей, которую можно передать по данному каналу. Далее сигнал поступает в канал связи (КС). Канал связи (КС) – совокупность средств, предназначенных для передачи сигналов, имеющий вход и выход. Далее с КС сигнал поступает в демодулятор (Дем). В место приема демодулятор выдает оценку кодовых символов .

Далее сигнал поступает на декодер канала (ДК). Преобразуется в ДК, поступает на декодер источника (ДИ). В ДИ восстанавливается исходное сообщение. На выходе декодера, несмотря на ошибки в приеме сигналов, возникающие из-за действующих в КС шумов, должна формироваться последовательность, которая поступала на вход КК. Достигается это с помощью эффективных кодов, которые исправляют ошибки, возникающие при передаче сообщения по КС. Декодер выдает оценку сообщения . Получатель сообщения (ПС) восстанавливает сообщение по принятому сигналу и выдает нам готовое передаваемое сообщение.

Рис. 1. Структурная схема системы передачи дискретных сообщений.

Задание №2.

Исследование тракта кодер-декодер источника.

1. Найдем энтропию источника.

Энтропия источника - предел среднего количества информации, отнесённый к одному символу последовательности:

- алфавит из 16 символов.

_{H(A) = 2.937 бит/симв}

Найдем избыточность источника.

ρ_и=0,265

Найдем производительность источника.

H’(A)=υ_и*H(A)

H’(A)=12*10³*2,937=35,24*10³

(υ_и-заданно вариантом)

2. Найдем минимально необходимое число разрядов кодового слова ,при условии, что производится примитивное кодирование.

k=4

Среднее количество двоичных символов : для случая примитивного кодирования среднее количество двоичных символов, приходящееся на один символ источника, будет равно , т. е. = =4 (поскольку все символы представляются комбинациями с одинаковым числом разрядов).

Номер символа	Символ	Код. комбинац.
0	а	0000
1	б	0001
2	в	0010
3	г	0011
4	д	0100
5	е	0101
6	з	0110
7	и	0111
8	к	1000
9	л	1001
10	м	1010
11	н	1011
12	о	1100
13	п	1101
14	р	1110
15	с	1111

Таблица 2. Примитивное кодирование

3. Построим кодовое дерево для кода Шеннона-Фано, при условии, что производится экономное кодирование. Запишем кодовые комбинации для представления всех 16 символов источника, найдем число разрядов каждой полученной комбинации.

РЗСБНМГОЕДПЛКИВА (1)

А(0,217)

В(0,207)

0 1

РЗСБНМГОЕДПЛКИ(0,576)

ВА(0,424)

0 1

РЗСБНМГОЕДПЛ(0,34)

0 1

0 1

СБ(0,0039)

Л(0,2)

РЗСБНМГОЕДП(0,14)

Р (0,05)

РЗСБНМГО (0,091)

ЗСБНМГО(0,041)

ЗСБНМ(0,0229)

З(0,01)

М(0,006)

СБН (0,0069)

0 1

0 1

КИ(0,236)

0 1

0 1

0 1

0 1

[Введите цитату из документа или краткое описание интересного события. Надпись можно поместить в любое место документа. Для изменения форматирования надписи, содержащей броские цитаты, используйте вкладку "Работа с надписями".]

0 1

СБНМ(0,0129)

0 1

0 1

И(0,135)

К(0,101)

ЕДП(0,049)

ЕДП(0,049)

0 1

0 1

0 1

Н(0,003)

ДП (0,029)

Е (0,02)

ГО(0,0181)

С (0,0019)

Б (0,002)

Г (0,0081)

П (0,015)

Д (0,014)

О (0,01)

а	01	2	1	1
б	1000101001	10	6	4
в	00	2	1	1
г	1000110	7	4	3
д	100110	6	3	3
е	10010	5	3	2
з	1000100	7	5	2
и	111	3	0	3
к	110	3	1	2
л	101	3	1	2
м	10001011	8	4	4
н	100010101	9	5	4
о	1000111	7	3	4
п	10000	5	4	1
р	1000101000	10	7	3
с	10010	5	3		2

- число разрядов кодовой комбинации.

и - число нулей и единиц в кодовой комбинации -го символа.

Среднее количество двоичных символов, приходящееся на один символ источника:

Средняя скорость выдачи двоичных символов на выходе кодера источника:

V_ки = V_и* =38,592*10³ бит/симв

Избыточность на выходе кодера:

=0.031

P(0) = 0.598603

P(1) = 0.401397

Вывод: при экономном кодировании среднее число двоичных символов, приходящееся на один символ источника меньше, чем в примитивном кодировании, это доказывает эффективность экономного кодирования. Избыточность при экономном кодировании намного меньше, чем в примитивном кодировании. Примитивный равномерный код не может обеспечить эффективного согласования источника с каналом связи.

.