ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Кафедра общей теории связи

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теория электрической связи»

Вариант №23

Выполнил студент группы *****:

**********

Проверил:

*****

Москва ****

Исходные данные:

№ в групповом журнале

ИС, АЦП; L=8

ПДУ

НКС

ПРУ

Функция корреляции сообщения BA(τ)

PA, В2

α, с-1

способ передачи

частота, МГц

G0, Вт*с

h02

способ приёма

f0

F1

23

4.8

9

ЧМ

3.2

3.25

0.0017

12.0

КП

В условии:

P_A=σ_A² – мощность сообщения

β – показатель затухания функции корреляции

L – число уровней квантования

G₀ – постоянная энергетического спектра шума НКС

h₀² – отношение сигнал/шум (ОСШ) по мощности на выходе детектора

АМ – амплитудная модуляция

НП – некогерентный приём

1. Изобразим структурную схему системы электросвязи и поясним назначение её отдельных элементов

Источник сообщения – некоторый объект или система, информацию о состоянии которой необходимо передать

A(t) – сообщение, несущее в себе новую информацию о состоянии источника

ФНЧ – ограничивает спектр сообщения некоторой частотой F_B

АЦП – аналогово-цифровой преобразователь, в состав которого входят:

Дискретизатор – устройство, представляющее отклик ФНЧ в виде отсчётов x_k

Квантователь – устройство, преобразующее отсчёты в квантованные уровни x_k⁽ⁿ⁾; k=0,1,2..; n=0,L; L – число уровней квантования

Кодер – устройство, преобразующее квантованные уровни в последовательность ИКМ b_k⁽ⁿ⁾

Модулятор – устройство, формирующее сигнал, амплитуда, фаза или частота которого меняется в соответствии с сигналом b_k⁽ⁿ⁾

Выходное устройство ПДУ – осуществляет фильтрацию и усиление модулированного сигнала для предотвращения внеполосных излучений, и обеспечения требуемого соотношения сигнал/шум на входе приёмника

Линия связи – среда или технические сооружения, по которым сигнал поступает от передатчика к приёмнику. В линии связи на сигнал налагается помеха.

Входное устройство ПРУ – осуществляет фильтрацию принятой смеси сигнал + шум

Детектор – преобразует принятый сигнал в ИКМ b_k⁽ⁿ⁾

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь, включающий:

Декодер – преобразует кодовые комбинации в импульсы

Интерполятор и ФНЧ – устройства, восстанавливающие непрерывный сигнал из импульсов – отсчётов

Получатель – объект или система, которому передаётся информация

Временные диаграммы

Исходное сообщение

Сигнал на выходе дискретизатора

Сигнал на выходе квантователя

Сигнал на выходе кодера

Сигнал на выходе модулятора

Выход входного устройства (ПРУ) – вход детектора

В линии связи на сигнал накладывается помеха

Выход решающего устройства

Выход декодера

Все квантованные уровни сдвигаются на период Т

Спектр сигнала на выходе дискретизатора

2. По заданной функции корреляции исходного сообщения

Во всех вычислениях будем пользоваться математическим пакетом MathCAD.

2.А Рассчитаем интервал корреляции, спектр плотности мощности и начальную энергетическую ширину спектра сообщения

Интервал корреляции:

с

Спектр плотности мощности:

Энергетическая ширина спектра:

_рад/с

рад/с

2.Б Построим в масштабе графики функции корреляции и спектра мощности, отметим на них параметры, найденные в 2.А

График функции корреляции:

График спектра мощности:

3. Считая, что исходное сообщение действует на ифнч с единичным коэффициентом передачи и полосой пропускания, равной начальной энергетической ширине спектра, рассчитаем:

3.А Среднюю квадратичную погрешность фильтрации (СКПФ) сообщения, среднюю мощность отклика ИФНЧ, частоту и интервал временной дискретизации отклика ИФНЧ

Средняя мощность отклика ИФНЧ

- мощность входного сигнала квантователя

Средняя квадратичная погрешность фильтрации (СКПФ) сообщения:

Частота и период дискретизации:

4. Полагая, что последовательность дискретных отсчётов на выходе дискретизатора далее квантуется по уровню с равномерной шкалой квантования

4.А Рассчитаем интервал квантования, пороги и уровни квантования, среднюю квадратическую погрешность квантования (СКПК):

Интервал квантования:

_{L= 8 – число уровней квантования}

Пороги квантования:

n	0	1	2	3	4	5	6	7	8
h(n) ,В	-∞	-5.254	-3.503	-1.751	0	1.751	3.503	5.254	∞

Уровни квантования:

n	0	1	2	3	4	5	6	7
x(n) ,В	-6.13	-4.379	-2.627	-0.876	0.876	2.627	4.379	6.13

Средняя квадратическая погрешность квантования (СКПК):

- мощности входного и выходного сигналов квантователя

– коэффициент взаимной корреляции между этими сигналами

− ФПВ гауссовской случайной величины х

hn	-5.254	-3.503	-1.751	0	1.751	3.503	5.254
Wx(hn)		0.031	0.138	0.228	0.138	0.031

– распределение вероятностей дискретной случайной величины, квантованный сигнал

Мощность шума квантования равна:

4.Б Построим характеристику квантования