11.Вероятность ошибки при использовании метода синхронного накопления.

При методе синхронного накопления суммируются k отсчетов (в нашем случае 3), взятых через интервал корреляции .

Рассмотрим физически преимущества и недостатки данного способа:

При суммировании k отсчетов полезный сигнал возрастает по амплитуде в k раз, а мощность накопленного сигнала увеличивается в раз. Помеха же суммируется со случайной фазами, в результате мощность помехи возрастает в k раз.

Т.е. и отношение мощность сигнал/шум увеличится в k (3) раза, следовательно вероятность ошибки уменьшится. При увеличении числа k вероятность ошибки еще уменьшится,но с ростом k скорость передачи будет уменьшатся.

это означает, что помехоустойчивость при использовании данного метода увеличилась бы в 4,8 раз.

12. Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов.

Рис 6. Принцип метода ИКМ

Сущность метода ИКМ заключается в передаче непрерывного сообщения в цифровой форме для этого на передающей стороне используется аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и для обратного преобразования на приемной стороне цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).

Преобразование аналог-цифра состоит из трех операции сначала непрерывное сообщение дискретизируется по времени через интервалы t, полученные отсчеты мгновенных значений квантуются, затем полученная последовательность квантованных значений непрерывного сообщения представляется посредством кодирования в виде последовательности кодовых комбинаций. Чаще всего кодирование сводится к записи номера уровня в двоичной системе счисления. При импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) передача отдельных значений сигнала сводится к передаче определенных групп импульсов. Эти группы передаются друг за другом через относительно большие промежутки времени по сравнению с длительностью отдельных импульсов в линию связи. На приемной стороне линии связи последовательность импульсов после демодуляции и регенерации в приемнике поступает на ЦАП. В состав ЦАП входят декодирующее устройство, предназначенное для преобразования кодовых комбинации в квантованную последовательность отсчетов, и сглаживающий фильтр, восстанавливающии непрерывное сообщение по квантованным значениям.

К достоинствам ИКМ относится:

Основное техническое преимущество цифровых систем передачи перед непрерывными системами - их помехоустойчивость.

Широкое использование в аппаратуре преобразования сигналов современной элементной базы цифровой вычислительной техники и микроэлектроники.

Возможность приведения всех видов передаваемой информации к цифровой форме позволит осуществить интеграцию систем передачи и систем коммутации, а также расширить область использования вычислительной техники при построении аппаратуры связи и единой автоматизированной сети связи.

Недостатки ИКМ:Основным недостатком является то, что преобразование непрерывных сообщений в цифровую форму в системах ИКМ сопровождается округлением мгновенных значений до ближайших разрешенных уровней квантования.

Возникающая при этом погрешность преобразования является неустранимой, но контролируемой (так как не превышает половины шага квантования).

Произведем расчет мощности шума квантования и отношения сигнал/шум квантования h²_кв для случая поступления на вход приёмника сигнала с максимальной амплитудой.

непрерывное сообщение;

погрешность квантования (шум квантования);

П = 3. - пик-фактор входного сигнала;

n =10 - число разрядов двоичного кода (при передаче сигналов методом ИКМ);

- число уровней квантования;

b_max =5,6 в - максимальная амплитуда аналогового сигнала на входе АЦП;

Мощность шума квантования определяется поформуле ;

, Вт – мощность шума квантования

;

Вт – мощность сигнала

Наидем соотношение сигнал/шум квантования по формуле: ; - это отношение мощности сигнала и мощности шума квантования h_кв при максимальной амплитуде аналогового сигнала.

Верность квантованного сообщения зависит от числа уровней квантования. Выбирая его достаточно большим можно уменьшить мощность шума квантования, до любой допустимой величины. Добавление каждого двоичного символа в кодовой комбинации (увеличение разрядности кода) улучшает отношение сигнал/шум приблизительно на 6 дБ. С другой стороны, увеличение разрядности требует повышения быстродействия многоразрядных кодирующих устройств, а также соответствующего расширения полосы частот канала передачи.