ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПБГУТ) Факультет фундаментальной подготовки Кафедра теоретических основ телекоммуникаций
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине:		Теория информации
Тема работы:		Расчет основных характеристик цифровой системы связи с квадратурной модуляцией
				Работу выполнил студент
				группы
Вариант
				Проверил руководитель работы
				Щербатый Павел Евгеньевич
				Курсовая работа защищена
Оценка				«__» ______________ 20___г.

Оглавление

1. Структурная схема системы цифровой связи 3

2. Исходные данные 5

3. Расчёт основных характеристик системы передачи цифровой информации 6

3.1. Источник сообщения 6

3.2. Аналого-цифровой преобразователь 8

3.3. Кодер 9

3.4. Формирователь модулирующих символов 11

3.5. Модулятор 16

3.5.1. Сглаживающий формирующий фильтр 16

3.5.2. Блоки перемножителей, инвертор, сумматор 20

3.6. Непрерывный канал 22

3.7. Демодулятор 23

3.8. Декодер 27

4. Список литературы 36

1. Структурная схема системы цифровой связи

Рис. 1. Структурная схема системы цифровой связи

Назначение всех функциональных узлов цифровой системы связи (ЦСС):

1 – источник сообщений создает реализации a(t) случайного процесса A(t);

2 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговый сигнал от источника сообщения в последовательность его двоичных цифровых отсчётов;

3 – кодер (К) включает в цифровой поток от АЦП дополнительные символы, предназначенные для повышения помехоустойчивости системы связи;

4 – формирователь модулирующих сигналов (ФМС) служит для получения модулирующих сигналов I(t) и Q(t), соответствующих заданному виду модуляции;

5 – сглаживающие формирующие фильтры (СФФ1, СФФ2) необходимы для оптимизации ЦСС в отношении межсимвольной помехи;

6 – перемножители, используются для получения БМ сигналов: синфазного I(t)cosωсt и квадратурного Q(t)sinωсt;

7 – фазовращатель на угол φ = -π/2 модулятора служит для получения второго несущего колебания, ортогонального по отношению к первому;

8 – генератор гармонических колебаний предназначен для получения несущего колебания;

9 – инвертор изменяет знак перед сигналом;

10 – сумматор модулятора нужен для объединения синфазного и квадратурного сигналов в единый сигнал с квадратурной модуляцией SКАМ(t) = I(t)cosωсt + Q(t)sinωсt;

11 – непрерывный канал является средой распространения сигнала SКАМ(t);

12 – демодулятор (ДМ) нужен для анализа приходящего сигнала, искаженного помехами, и принятии решения о переданном сообщении;

13 – преобразователь параллельного кода в последовательный код служит для преобразования сигнала с выхода демодулятора в последовательный формат кодовых комбинаций;

14 – декодер (ДК) предназначен для исправления части ошибок, возникших при приёме сообщений вследствие влияния помех;

15 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) предназначен для восстановления аналоговой формы сигнала по принятым его цифровым отсчётам;

16 – получатель сообщений (ПС).

2. Исходные данные

Таблица 1

Параметр	Значение параметра
№ варианта	7
Верхняя частота спектра аналогового сигнала , Гц	3800
Предельные уровни аналогового сигнала, В	= 3.3
	= 0
Заданный уровень квантования j	327
Шаг квантования , мВ	10.0
Спектральная плотность мощности флуктуационной помехи , В2/Гц	3
Номер тактового интервала ошибки, g	10
Вид модуляции	КАМ-16

3. Расчёт основных характеристик системы передачи цифровой информации

1. Источник сообщения

Источник сообщения (ИС) вырабатывает реализации стационарного случайного процесса A(t) типа квазибелого шума с параметрами , и . Мгновенные значения сообщения равновероятны в интервале от значения до значения .

1. Плотность вероятности мгновенных значений сообщения:

Рис. 1. График закона распределения плотности вероятности случайного процесса A(t)

Функция распределения мгновенных значений\

Рис.3. График функции распределения F(a)

2. Математическое ожидание сообщения:

Найдем дисперсию случайного процесса a(t):

3. Спектральная плотность мощности сообщения:

, где

Рис. 4. График спектральной плотности мощности сообщения

стационарного случайного процесса A(t) определяется по формуле:

Рис. 5. График корреляционной функции сообщения

Так как , следовательно, сообщение A(t) является эргодическим случайным процессом.