
- •Содержание:
- •Введение
- •Энергетический расчёт системы
- •1.1 Техническое задание и основные расчетные соотношения.
- •1.2 Параметры передающей и приёмной антенн
- •1.3 Определение спектральной плотности собственных шумов приёмника
- •1.4 Определение коэффициентов потерь энергии сигнала
- •1.5 Расчет минимального отношения с/ш на входе приёмника
- •1.5.1 Простой цифровой сигнал с фМн и побитной передачей информации.
- •1.5.2 Посимвольная передача информации с пс с дфм.
- •1.6 Определение пропускной способности канала связи
- •1.7 Расчёт излучаемой мощности передатчика
- •1.8 Выбор вида информационной модуляции и параметров сигнала
- •Разработка функциональной и структурной схем
- •2.1 Разработка структурной схемы.
- •2.2 Функциональная схема согласующего устройства
- •2.3 Разработка функциональной схемы передатчика.
- •2.4 Разработка функциональной схемы приемника.
- •2.5 Синтез узла системы
- •2.6 Моделирование информационного сигнала
- •Заключение
- •Список литературы
1.4 Определение коэффициентов потерь энергии сигнала
Потерями при
распространении электромагнитных волн
можно пренебречь для 0,3 м. Это связано
с тем, что наиболее существенное
ослабление вносят кислород атмосферы,
водяной пар и дождь, а на волнах длиннее
10 см этими потерями можно пренебречь.
Потери в
антенно-фидерном тракте современных
мобильных РТС ПИ
.
Примем наихудший
случай
.
Коэффициент потерь
связан с несогласованностью формы и
ширины полосы пропускания АЧХ приемника,
с формой и шириной полосы спектра
сигнала, нестабильностью коэффициента
усиления приемника, неточностью
синхронизации и т.д. В современных РТС
передачи цифровой информации
.
Примем потери при
обработке сигнала
дБ
.
1.5 Расчет минимального отношения с/ш на входе приёмника
1.5.1 Простой цифровой сигнал с фМн и побитной передачей информации.
Для когерентного метода приёма при побитной передаче информации можно воспользоваться следующими соотношениями между вероятностью ошибок Рош и отношением сигнал/шум на входе приёмника q (принимая равными энергии сигналов и их априорные вероятности):
АМн – Рош
= 1 – Ф (
);
ЧМн – Рош
= 1 – Ф (
);
ФМн – Рош
= 1 – Ф (
);
ОФМн – Рош = 2[1 – Ф ( )].
– интеграл
вероятности, который при х≥3
можно разложить в асимптотический ряд
с погрешностью не хуже 10%.
Целесообразно выбрать сигнал с ФМн, обеспечивающий максимальную помехоустойчивость. Следовательно, имеем:
и
.
Найдем значения интеграла вероятности используя табличные значения и вычислим отношение сигнал/шум:
;
.
1.5.2 Посимвольная передача информации с пс с дфм.
В
случае посимвольной передачи информации
группа из n
информационных бит объединяется в один
символ. Для посимвольной передачи
информации используются ансамбли
сигналов, число сигналов в ансамбле
определяется как
.
Принимаем
,
.
Когерентный приемник таких сигналов
обеспечивает вероятность ошибочного
приема одного бита информации:
,
где
- коэффициент
взаимной корреляции между сигналами
ансамбля.
Наибольшую
помехоустойчивость обеспечивают
ортогональные сигналы, поэтому в данном
проекте будет использован ансамбль
ортогональных сигналов и следовательно
.
Базу сигнала примем
.
Тогда определим
минимальное отношение сигнал/шум :
,
1.6 Определение пропускной способности канала связи
Полоса пропускания приемника определяется по формуле:
,
где
- эффективная
полоса информационного сигнала
- несущая частота
сигнала
- нестабильность
несущего колебания
- относительная
нестабильность несущего колебания,
обусловленная эффектом Доплера
В
качестве нестабильности несущего
колебания берем нестабильность кварцевого
генератора
.
Если учесть что приемник и передатчик малоподвижны, то относительной нестабильностью несущего колебания, обусловленной эффектом Доплера, можно пренебречь. Основная составляющая полосы пропускания приемника – это эффективная полоса частот занимаемая сигналом ( ),зависит от параметров сигнала и в общем случае определяется как:
,
где
- длительность
информационного бита, определяется
исходя из заданной скорости передачи
цифровой информации (R):
- энтропия на входе
приемника. При равной вероятности бит:
- условная энтропия:
бит
- коэффициент,
учитывающий факторы, снижающие скорость
передачи информации (синхронизация,
случайные мощные помехи и др.). Выбираем
случай
.
Простой цифровой сигнал с ФМ и побитной передачей информации:
При таком способе передачи имеем:
,
.
Посимвольная передача информации с ПС с ДФМ.
При таком способе передачи имеем: ,
,
.