УО Белорусский Государственный Университет Транспорта

Факультет безотрывного обучения

Кафедра «Системы передачи информации»

Контрольная работа

по дисциплине

«Каналообразующие устройства»

Выполнил: Проверил:

студент группы ЗСПИ-51 Доцент

Баскан Д.Н. Буй П.М.

Шифр: 07 ЗЭТ 904

Гомель 2011

Содержание

Содержание 2

Введение

Проблемы рационального и безопасного движения на всех видах транспорта ( железнодорожном, авиационном, автомобильном, морском, речном и др.) могут быть решены только при наличии эффективных систем управления, в которых важную роль играют системы и устройств связи, телеуправления, телесигнализации и др. Переносчиком информации в таких системах обычно являются дискретные сигналы постоянного или переменного тока.

Дискретные сигналы постоянного тока, поступающие с оконечного приемно- передающего оборудования систем передачи дискретных сообщений (СПДС), обычно занимают полосу частот, начинающуюся с нулевой частоты. Поэтому такие сигналы можно передавать только по физическим линиям связи. Для передачи дискретных сигналов по каналам тональной частоты (ТЧ) или другими полосопропускающими трактами передачи, необходимо их преобразовать в сигналы переменного тока, занимающие полосу частот канала ТЧ (300-3400 Гц) или тракта, т.е. согласовать спектр частот преобразованного сигнала с полосой пропускания канала или тракта.

Для выполнения прямого преобразования в передающем и обратного преобразования в приемном оборудовании СПДС применяются специальные каналообразующие устройства или аппаратура - устройства преобразования сигналов (УПС), а в последние годы- модемы. На модемы, обычно. Кроме каналообразования и преобразования сигналов, возлагаются также другие функции: автоматическое установления соединения, выбор кода и скорости передачи информации, диагностика и др.

Каналообразующие устройства в своем развитии прошли несколько этапов. Первый этап относится к началу 20 столетия (1919 г.), когда впервые появилась аппаратура частотного телеграфирования с низкой скоростью передачи (50 бит/с). Второй этап- 50-е годы, когда началось бурное внедрение ЭВМ и систем передачи данных, а также интенсивное развитие теории передачи данных, кодирования, новых методов модуляции и демодуляции и др. Третий этап- начало 60-х годов, когда Международный союз электросвязи (МСЭ-Т) выдал рекомендации, относящиеся к передаче длинных (серия 5). Были разработаны рекомендации для модемов, работающих по каналам тональной частоты, физическим цепям и широкополосным групповым трактам (60-108 кГц) аналоговых многоканальных систем передачи. Проведены большие работы по повышению скорости передачи информации и помехоустойчивости (верности передачи). К этому этапу относится и появление глобальной сети передачи данных Internet и др.

Четвертый этап начался с конца 70-х годов 20 в. продолжается до настоящего времени. Его особенностью является освоение модемов. Эффективных протоколов исправления ошибок и сжатия данных.

1 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ

Исходные данные .необходимые для выполнения расчетной части:

∆F= 1400 Гц;

В = 1200 Бод;

С = 6000 бит/с;

Модуляция – ФМ.

1. Расчет количества позиций модуляции

Если в канале связи отсутствуют помехи, то пропускная способность С (бит/с) полностью определяется числом значащих позиций модуляции М и скоростью модуляции В (бод) по формуле:

, (1)

Отсюда М – число позиций модулированного сигнала, т.е при ФМ (фазовой модуляции) изменяется фаза сигнала, определяется по формуле:

, (2)

Подставив значения в формулу 2 получим:

;

М=32.

2. Расчет вероятности битовой ошибки

Пропускную способность в реальных каналах с помехами можно оценить с помощью формулы. Полученной американским ученым К. Шенноном, устанавливающей зависимость пропускной способности С непрерывного (телефонного) канала с белым гауссовским шумом от используемой полосы частот ∆F в герцах и отношения мощностей сигнала и шума Ps/Pn:

(3)

С- это теоретически максимально достижимая скорость передачи информации. Практически скорость передачи информации будет меньше, так как в формуле Шеннона учтен только белый шум. Импульсные помехи и дисперсия частот, вызванная различной скоростью распространения составляющих сигнала, а также другие искажения и характеристики каналов не учтены .

Сmax условно принимаем равным С

Из выражения 3 получим:

(4)

Тогда подставив значения в формулу (4) получим:

;

Тогда:

;

Тогда вероятность ошибки при передаче определяется по формуле:

, (5)

E_S – энергия, приходящаяся на символ:

(6)

Тогда с учетом (6)

;

; (7)

Подставив значения в (7) получим:

0,24

Подставив в (5) окончательно получим:

PB=0.48.

2 ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

2.1 Построение структурной схемы скремблера

Согласно исходных данных: М=3 N=2;

Скремблирование (scramble-перемещение) - это преобразование последовательности цифрового потока единиц и нулей данных с целью изменения его структуры, близкой к случайной последовательности, без изменения скорости передачи.

Структурная схема скремблера приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- Схема скремблера

2.2 Построение структурной схемы кодера

Согласно задания образующий полином имеет вид:

Выбор кода, позволяющего обнаружить и исправлять ошибки, является одной из основных задач при проектировании СПДС и каналообразующих устройств.

Из всех известных линейных кодов наибольшее применение получили циклические коды, которые позволяют обнаружить и исправлять как независимые ошибки малой кратности, так и группирующие ошибки. Корректирующие свойства циклических кодов зависят от степени и количества отличных от нуля коэффициентов порождающего многочлена.

Схема сложения многочленов состоит из регистров сдвига и приведена на рисунке 2.2

Рисунок 2.2- Структурная схема кодера

2.3 Построение структурной схемы каналообразующего устройства

Исходные данные приведем в виде таблицы 2.1:

Таблица 2.1- исходные данные

Тип тракта	Режим передачи	Режим использования канала	Структура сети
2-х проводный	синхронный	полудуплексный	коммутируемый

Структурная схема каналообразующего устройства приведена на рисунке 2.3

Рисунок 2.3- Структурная схема каналообразующего устройства

Основные узлы и их назначение:

ИС- источник сигнала;

К- кодер;

С- скремблер;

М- модулятор;

СС- схема синхронизации;

G- задающий генератор;

ПУ- передающее устройство;

ФВЧ- фильтр верхних частот;

ПрУ- принимающее устройство;

ДМ- демодулятор;

ДС- дескремблер;

ДК- декодер;

ПТ- потребитель;

ТА- телефонный аппарат

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Каналообразующая аппаратура специализированных систем передачи дискретных сообщений (ТТ, ТУ, ТС и др.) и модемы передачи данных отличаются большим разнообразием типов и высокими темпами роста их количества. То, что еще год назад казалось далеким будущим, сегодня уже предлагается на рынке телеинформатики и телекоммуникаций. В данной контрольной работе рассмотрена лишь часть их построения каналообразующих устройств, предназначенных для работы по каналам тональной частоты, абонентским и соединительным линиям связи с учетом международных рекомендаций МСЭ-Т.

Список используемых источников

1. Н.Ф. Семенюта, «Каналообразующие устройства передачи дискретных сообщений», Гомель 2003 г.

9