2.2. Виртуальный лабораторный стенд для исследования статистических характеристик передачи импульсных сигналов по каналу с шумами

Стенд построен в программе VisSim 3.0 и предназначен для оценки статистических параметров канала связи путем измерения числа принятых, правильно и ложно принятых и пропущенных импульсов при посылке 100 импульсов и вычисления соответствующих частот. Стенд позволяет изменять амплитуду посылаемых импульсов, затухание в линии связи, дисперсию аддитивного шума линии и порог решателя приемника.

Основная панель стенда имеет вид:

Рис. 16. Основная панель виртуального лабораторного стенда для исследования статистических характеристик передачи импульсных сигналов по каналу с шумами

Стенд разделен на три области:

• модель канала передачи;

• измерительно-индикаторная панель и

• панель осциллографа.

Ряд блоков – составные, их состав можно посмотреть двойным щелчком (или одинарным правой кнопкой). Обратно, на главную панель – щелчок правой на свободном месте.

Для уменьшения числа соединительных линий используется беспроводная передача значений переменных.

Главные составные блоки имеют следующее содержание.

Передатчик моделируется генератором прямоугольных импульсов:

Линия связи

Рис.17. Модель линии связи. Входной сигнал ослабляется, смешивается с шумом линии и пропускается через фильтр (апериодическое звено), определяющий полосу частот пропускания канала

Приемное устройство

Рис. 18. Структура модели приемного устройства

На основной панели помещены и другие составные блоки, наполнение которых и пояснения можно получить двойным щелчком по ним.

Примечание. Предполагается, что для обеспечения правильной работы счетчиков импульсы передаются безошибочно на приемную сторону и по высококачественному каналу.

3. Задания к работе

3.1. Определение вероятности правильного приема импульса

Запустить Vissim. Установить кириллицу: View (Вид) - Fonts (Шрифты) - выбрать шрифт MS Sans Serif, кириллица, размер 8). Выбрать красивое оформление блоков и линий связи: View (Вид) - Presentation Mode (Режим презентации).

Загрузить виртуальный лабораторный стенд TSI_Lab_2_Vis.zip из Приложения:

Рис. 19. Виртуальный стенд для определения статистических характеристик канала связи

Изменяя величину порога и запуская моделирование регистрировать число импульсов и определять частоты их появления делением на 100 при А = 5, затухании в линии, равном 0.5 и интенсивности шума равном 2 единицы. Результаты заносить в таблицу.

Рис. 20 (анимация, 7 кадров). Повышение величины порога уменьшает число правильно принятых импульсов (заштрихованную площадь)

Построить зависимость частоты правильно принимаемых импульсов от величины порога. Выполнить это можно вручную или в Маткаде:

Рис. 21. Лист Маткада с построением экспериментальной зависимости частоты принимаемых импульсов от величины 10 - Tresh (Порог) - красные кружки, ее интерполяцией (синяя линия) и плотностью распределения вероятности (коричневая линия), найденной как производная от интерполирующей зависимости

При построении вручную на графике отобразить как минимум, красные кружки и синюю линию, соответствующие результатам измерений.

Приложить построенный график к отчету. Вычислить отношение сигнал/шум на входе приемника и сравнить его с показаниями на стенде.

Сохранить диаграмму (файл Vissim, изменив название на свое) и снимок экрана в личной папке, в подпапке ТСИ_Лаб_2. Приложить снимок к отчету.