21

Курсовая Работа по дисциплине «Теории электрической связи»

Тема: Квазиоптимальная по критерию минимума вероятности

ошибки система связи

Принял: Старший преподаватель А.Т. Омаров «__»___________2016 Выполнила:

АСТАНА 2016

Содержание

Введение 1 Задание к курсовой работе 1.1 Структурная схема системы связи 1.2 Преобразование аналогового сигнала в цифровой 1.3 Кодирование кодом с проверкой на четность 1.4 Характеристики источника двоичных сообщений 1.5 Структурная схема цифрового модулятора 1.6 Структурная схема цифрового демодулятора 1.7 Определение h 1.8 Вероятность ошибочного приема кодовой комбинации PОШ.К.К. 1.9 Пропускная способность канала связи Заключение Список литературы

3 4 6 10 13 15 17 19 21 22 23 24 25

Введение

Современные системы связи представляют собой сложные комплексы, состоящие из различных функционально зависимых элементов. В общем случае эффективность любой технической системы определяется количеством и качеством выдаваемой продукции. В системах связи таким продуктом является передаваемая информация, количество которой определяется средней скоростью передачи бит/с, а качество - величиной ошибки. Важнейшим показателем эффективности систем связи является информационная эффективность, определяющая степень использования системой пропускной способности канала, а также энергетическая и частотная эффективности, характеризующие использование канала по мощности и по частоте. Зависимость между этими показателями носит обменный характер (увеличение одного показателя связано с уменьшением другого и наоборот) и зависит от способов модуляции и кодирования.

Задача оптимизации систем передачи информации сводится к нахождению наилучшего варианта системы при заданных условиях и ограничениях, при котором потребителю в единицу времени доставляется максимальное количество информации при заданной верности передачи. Для повышения эффективности систем используются сокращение избыточности источника, помехоустойчивое кодирование и др.

В курсовой работе рассматривается построение квазиоптимальной по критерию минимума вероятности ошибки системы связи при заданных виде модуляции и способе приема и сравнение ее параметров с потенциально возможными (предел Шеннона).

1 Задание на курсовую работу

Разработать квазиоптимальную по критерию минимума вероятности ошибки систему связи, рассчитать ее основные параметры и указать пути совершенствования разработанной системы связи.

Необходимо:

1.1 Сделать сравнительный анализ потенциальной помехоустойчивости и области применения заданного вида дискретной (цифровой) модуляции в сравнении с другими видами модуляции. Пояснить, в каналах какого типа являются оптимальными по критерию минимума вероятности ошибки заданный вид модуляции и способ приема.

Составить структурную схему системы связи для заданного вида модуляции и способа приема (таблица 1).

1.2 Предполагая, что передаваемый информационный сигнал является низкочастотным аналоговым сигналом, описать преобразования, которым он подвергается в АЦП при переходе к первичному цифровому сигналу ИКМ.

Рассчитать частоту дискретизации F_д и интервал дискретизации Т_д цифрового ИКМ сигнала, если ширина спектра аналогового сигнала - (таблица 2).

Составить кодовые комбинации заданных от счетов и нарисовать временную диаграмму цифрового ИКМ сигнала. Число уровней квантования – M (таблица 2), квантование равномерное, шаг квантования - (таблица 3), код – двоичный симметричный.

1.3 Пояснить процесс помехоустойчивого кодирования кодом проверки на четность и закодировать полученные выше кодовые комбинации этим кодом.

Нарисовать структурную схему кодера и временную диаграмму цифрового сигнала с учетом применения этого кода.

Рассчитать тактовую частоту F_maкm и тактовый интервал Т_такт (длительность единичного элемента кодовой комбинации) цифрового ИКМ сигнала, закодированного кодом проверки на четность.

1.4 Определить параметры источника сообщений (методические указания к данному пункту) при вероятности появления в цифровом ИКМ сигнале элемента (символа) «1», равном p(1)=0,001+0,kn, где k, n - предпоследняя и последняя цифры номера варианта.

Найти количество информации в кодовых комбинациях от счетов I_к.к.1 и I_к.к.2.

Рассчитать скорости модуляции В и передачи информации R для N-канальной (таблица 3) цифровой системы передачи.

1.5 Составить структурную схему дискретного (цифрового) модулятора системы связи и записать алгоритм его работы.

Нарисовать временные диаграммы цифрового информационного сигнала на входе модулятора и модулированною сигнала на выходе модулятора, а также временные диаграммы сигнала в характерных точках схемы модулятора.

Рассчитать ширину спектра модулированного сигнала и нарисовать его спектральную диаграмму.

1.6 Составить структурную схему демодулятора (приемника) системы связи, для заданного способа приема (таблица 1) и записать алгоритм его работы.

Нарисовать временные диаграммы модулированного сигнала на входе демодулятора и демодулированного информационного сигнала на выходе демодулятора, а также временные диаграммы сигнала в характерных точках схемы демодулятора.

1.7 Определить величину параметра h² на входе демодулятора, при которой достигается заданная вероятность ошибки р_ош (таблица 4), если единственной помехой, воздействующей на сигнал, считать аддитивный белый гауссовский шум со спектральной плотностью мощности W₀ (таблица 4).

Рассчитать амплитуду модулированного сигнала, при которой достигается полученное значение h².

1.8 Найти вероятности ошибочного приема кодовой комбинации Р_oш.к.к без учета и с учетом помехоустойчивого кодирования кодом проверки на четность.

1.9 Определить пропускную способность канала заданной системы связи.

Рассчитать потенциально возможную пропускную способность канала при увеличении полосы частот канала F_K до бесконечности (предел Шеннона).

1.10 Сделать заключение по результатам работы:

• сравнить вероятности ошибочного приема кодовых комбинаций (пункт 3.8) и сделать заключение об эффективности помехоустойчивого кодирования кодом проверки на четность;

• сравнить пропускную способность канала с производительностью источника сообщений и сделать заключение о возможности повышения пропускной способности канала, способах ее повышения;

• сравнить заданную вероятность ошибки с вероятностью ошибки, которая может быть получена в соответствии с теоремой кодирования Шеннона и сделать заключение о возможности повышения верности передачи, способах ее повышения;

• сравнить пропускную способность системы связи с потенциальной ее возможностью (пределом Шеннона) и сделать заключение об эффективности использования пропускной способности канала для заданного вида модуляции и способа приема.

Исходные данные:

Номер варианта - 23

Вид модуляции – ЦАМ

Способ приема – неоптимальный

Ширина спектра аналогового сигнала - ∆F = 3,4кГц

Число уровней квантования – M= 256

Шаг квантования - = 1,6 мВ

N = 6

Вероятность ошибки - Р_ош = 2∙10^-6

Спектральная плотность мощности шума - W₀=2∙10^-6 В²/Гц.