
- •1. Техническое задание
- •2. Исходные данные
- •3. Методические рекомендации и основные соотнашения
- •3.1 Структурная схема системы электросвязи, назначения отдельных элементов
- •3.2 Анализ статистических характеристик и параметров передаваемого сообщения
- •3.3 Анализ характеристик и параметров аналого-цифрового преобразования сообщения
- •3.4 Характеристики и параметры сигналов дискретной модуляции
- •3.5 Характеристики и параметры узкополосного непрерывного гауссовского канала связи
- •3.6 Оценка помехоустойчивости и эффективности приема сигналов дискретной модуляции
- •3.7. Анализ характеристик и параметров цифро-аналогового преобразования сигналов
- •3.8. Анализ зависимости относительной суммарной скп От ширины спектра передаваемого сообщения
3.1 Структурная схема системы электросвязи, назначения отдельных элементов
В целом ряде случаев практики встает проблема передачи непрерывного сообщения по дискретному каналу связи. Эта проблема решается при использовании передачи непрерывного сообщения методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Структурная схема системы передачи непрерывного сообщения методом ИКМ приведена на рис. 1. Она состоит из источника сообщений (ИС), аналого-цифрового преобразователя (АЦП), двоичного дискретного канала связи (ДКС), составной частью которого является непрерывный канал связи (ДКС), составной частью которого является непрерывный канал связи НКС), цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) и получателя сообщений (ПС). Каждая из указанных частей системы содержит еще целый ряд элементов. Остановимся на них подробнее.
Источник сообщений – это некоторый объект или система, информацию о состоянии или поведения которого необходимо передать на некоторое расстояние. Причем под объекта, или системой подразумевают человека, ЭВМ, автоматическое устройство или что-либо другое. Передаваемая от ИС информации является непредвиденной для получателя. Поэтому количественную меру передаваемой по системе информации в теории электросвязи выражают через статистические (вероятностные) характеристики сообщений (сигналов). Сообщение – есть физическая форма представление информации. Часто представление представляют в виде изменяющегося во времени тока или напряжения, отображающих передаваемую информацию. Например в телефонии это изменение тока микрофона под действием звукового давления говорящего человека, в телевидении это изменение напряжения на выходе видикона под действием изменения яркости или цветности отображаемого объекта и т.д.
В ПДУ сообщение
вначале фильтруется с целью ограничения
его спектра некоторой верхней частотой
.
Это необходимо для эффективного
представления отклика ФНЧ
в виде последовательности отсчетов
,
,
наблюдаемых на выходе дискретизатора.
Отметим, что фильтрация связана с
внесением погрешности
,
отображающей ту часть сообщения, которая
подавляется ФНЧ. Далее отсчеты
квантуются по уровню. Процесс квантования
связан с нелинейным преобразованием
непрерывнозначных отсчетов
в дискретнозначные
,
,
что также привносит погрешность,
называемую погрешностью (шумом)
квантования
.
Квантованные уровни
затем кодируются двоичным безызбыточным
кодом.
Последовательность
кодовых комбинаций
образует
сигнал ИКМ, который подводится к
модулятору – устройству, предназначенному
для согласования источника сообщений
с используемой линией связи. Модулятор
формирует канальный сигнал
,
который представляет собой электрическое
или электромагнитное колебание, способное
распространяться по линии связи и
однозначно связанное с передаваемым
сообщением (в данном случае с сигналом
ИКМ). Сигнал
создается в результате модуляции –
процесса изменения одного или нескольких
параметров переносчика по закону
модулирующего ИКМ сигнала. При
использовании гармонического переносчика
различают сигналы амплитудной, частотной
и фазовой модуляции (АМ, ЧМ и ФМ).
Для предотвращения внеполосных излучений в одноканальной или при организации многоканальной связи, а также для установления требуемого отношения сигнал-шум (ОСШ) на входе приемника канальный сигнал фильтруется и усиливается в выходных каскадах ПДУ.
Сигнал
с выхода ПДУ поступает в линию связи,
где на него накладывается помеха
.
На вход ПРУ воздействует смесь
передаваемого сигнала и помехи. Здесь
во входных каскадах ПРУ принятый сигнал
фильтруется и подается на детектор.
При модуляции
из принятого сигнала
выделяется закон изменения информационного
параметра, который в нашем случае
пропорционален сигналу ИКМ. При этом
для опознавания переданных двоичных
символов на выход демодулятора
подключается решающее устройство (РУ).
При передаче двоичных сигналов
или 1,
по ДКС наличие помех в НКС приводит
неоднозначным решениям (ошибкам) РУ,
что, в свою очередь, вызывает несоответствие
переданных
и принятых
кодовых комбинаций.
Наконец для
восстановления переданного непрерывного
сообщения
,
т.е. получения его оценки
,
принятые кодовые комбинации подвергаются
декодированию, интерполяции и
низкочастотной фильтрации. При этом в
декодере по двоичным кодовым комбинациям
восстанавливаются
- ичные уровни
,
Наличие ошибок
в двоичном ДКС приводит к ошибкам
передачи в
- ичном ДКС и, соответственно, к
возникновению шума передачи
.
Совокупное действие погрешности
фильтрации, шумов квантования и передачи
приводит к неоднозначности между
переданными и принятыми
.
В системах передачи
непрерывных сообщений верность (качество)
передачи считается удовлетворительным,
если минимальная суммарная относительная
СКП восстановления не превосходит
допустимую, т.е.
.
Для разработки оптимальной системы
важно найти
.
Перейдем теперь к количественным оценкам величин и характеристик, указанных в техническом задании на курсовую работу.