5. Форма и содержание отчета

В отчете по лабораторной работе должны быть приведены необходимые теоретические сведения, рекомендации по выполнению работы, предлагаемая или самостоятельно разработанная программа, результаты проведённых исследований, таблицы, графики, диаграммы.

Отчет должен содержать варианты исходных данных для выполнения лабораторной работы , результаты расчетов статистических характеристик, статистическое распределение амплитуд (гистограмму), спектр процесса, автокорреляционную функцию. По результатам лабораторной работы должны быть приведены выводы.

Лабораторная работа №4 Анализ ошибок при передаче импульсного сигнала по каналу с шумами

1. Цель работы

В зависимости от вида и назначения системы передачи информации при приеме сигналов возникают следующие ос­новные задачи: обнаружение сигналов; различение сигналов; восстановление сигналов.

При обнаружении сигналов задача сводится к получению ответа на вопрос, имеется на входе приемника сигнал или нет, точнее, имеется ли на входе сигнал плюс шум или только шум.

Такая задача обычно встречается в радиолокации, она также имеет место и в системах передачи дискретной инфор­мации

При передаче двух сигналов возникает задача не обнаружения, а различения сигналов. Очевидно, нужно стремиться к тому, чтобы различие было наибольшим и устойчивым к воздействию помех. Случай обнаружения может рассматриваться как вырожденный случай различия двух сигналов, когда один из них тождественно равен нулю.

Передача двоичным кодом, в котором каждому символу (1 и 0) соответствует определенный сигнал, не равный нулю, называется передачей с активной паузой. Случай различения многих сигналов принципиально мало отличается от случая различения двух сигналов. Принятый сигнал, искаженный помехой, в приемнике подвергается определенной обработке, детектируется и для опознавания поступает на решающее устройство. Очевидно, что вероятность правильного опознавания сигналов существенно зависит от отношения сигнала к помехе на входе решающего устройства. В связи с этим основной задачей обработки сигналов в приемнике является увеличе­ние отношения сигнал/шум

Целью предлагаемой лабораторной работы является моделирование и исследование помехоустойчивости в системе с шумами в канале связи и решение задачи статистического оценивания ошибок 1 и 2 рода в зависимости от отношения сигнал/шум.

2. Основные положения метода моделирования

Для решения задач помехоустойчивости в информационно- управляющей системе, ввиду большой сложности решения задачи аналитическими методами, целесообразно использовать приёмы имитационного моделирования - метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Метод Монте-Карло, как известно, слагается из трех основных частей.

Это, моделирование случайных величин с заданным законом распределения, построение вероятностных моделей реальных процессов или систем и решение задачи статистического оценивания. Целью предлагаемой лабораторной работы является построение вероятностной модели реальных процессов в канале связи и решение задачи статистического оценивания ошибок 1 и 2 рода.

Рис. 4.1. Структура метода решения задачи

Метод Монте-Карло предполагает для решения поставленной задачи многократно провести вычисления по модели представленной на рис. 4.1. Канал связи имеет ограниченную полосу пропускания, что приводит к ограничению в спектре передаваемого сигнала. В данной лабораторной работе необходимая ширина спектра выбирается по критерию минимально необходимой длительности переднего фронта. Соответственно ширина спектра шумового воздействия выбирается равной требуемой ширине спектра сигнала. В процессе реализации метода анализа многократно вырабатывается шумовое воздействие с заданными параметрами, суммируется с сигналом и проводится статистический анализ. В процессе анализа подсчитывается число выбросов суммы сигнал шум ниже заданного уровня при условии, что сигнал есть и число выбросов суммы сигнал шум выше заданного уровня при условии, что сигнал отсутствует.