Введение
В наше время невозможно представить жизнь современного общества без устройств и систем телекоммуникаций. Они достигли весьма сложного схемотехнического решения. А поэтому разработка таких устройств вручную непростая и весьма длительная задача, а также требующая от инженера великолепных знаний в данной области.
Исключения не составляет и разработка функциональных узлов цифровых систем передачи (ЦСП), что является целью данного курсового проекта.
Постоянное увеличение объемов передаваемой информации по данным системам возможно за счет использования различные видов модуляции, методов кодирования и обработки сигналов. Это приводит к необходимости предъявления жестких требований к стабильности частоты генераторов, уровню их амплитудных и частотных шумов, линейным и нелинейным искажениям сигнала. Для построения современных систем телекоммуникаций выпускается огромное количество микросхем генераторов, синтезаторов, модуляторов, усилителей, корректоров.
В настоящее время сложно встретить модуляцию (ASK, FSK, PSK) в чистом виде, что обуславливает еще большее внимание к линейным и нелинейным искажениям. Если сигнал модулирован по фазе, то спектр его ничем не ограничен. В реальных радиоканалах спектр сигнала приходится ограничивать(фильтр Найквиста), чтобы не создавать помехи для устройств, работающих на других частотах. Проблемой АМ является её малая энергоэффективность, так как значительная часть энергии приходится на несущую. При комбинированных видах модуляции (QAM) зачастую в спектре выходного сигнала передающего устройства отсутствует спектральная составляющая на несущей частоте. Это, в свою очередь, приводит к появлению проблемы выделения несущей на приемной стороне. В современных системах проблемой также является синхронизация сигналов на приемной и передающей стороне.
К современным системам телекоммуникаций предъявляются следующие требования:
- высокая производительность;
- максимально эффективное использование выделенной полосы частот;
- обеспечение синхронизации;
- компактность и удобство в эксплуатации и т.д.
Целесообразность
использования заданного формата
модуляции (КАМ 256) заключается в том, что
мы одновременно используем амплитудную
и фазовую модуляции. При этом первоначальный
сигнал, разбитый на 2 потока может
находиться в одном из 256 состояниях (
).
При этом скорость передачи данных больше
и выше потенциальная частота возникновения
ошибок вследствие помех или поглощения,
чем при модуляции с меньшим числом
состояний.
Целью данного курсового проекта является разработка функциональных узлов цифровой системы передач.
Для достижения поставленной цели в данном курсовом проекте необходимо решение следующих задач:
- анализ характеристик системы для заданного вида модуляции (определение ширины спектра выходного сигнала, требований к линейным, нелинейным искажениям, погрешности разности фаз квадратурных составляющих);
- разработка структурной схемы приемопередающего устройства;
- обоснование выбора типа микросхем для построения системы связи;
- обоснование требований к основным узлам приемопередающего устройства;
- разработка отдельных узлов приемопередающего устройства (синтезатора частот, модулятора, выходного каскада или др.);
- расчет основных энергетических характеристик.
В настоящее время в современных системах телекоммуникаций используются различные виды модуляции сигналов, позволяющие обеспечить оптимальные параметры системы по скорости передачи, полосе пропускания, вероятности ошибки, мощности передающего устройства и др. Поэтому правильный выбор вида модуляции в значительной мере определяет параметры системы в целом и её экономическую эффективность.