Министерство связи и транспорта Украины

Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова

_________________________________________________________

Кафедра теории электросвязи

КУРСОВАЯ РАБОТА

На тему:

“Расчёт помехоустойчивости систем передачи“

вариант №2

Выполнила:

студентка гр. 3.01

Афтений А.Н.

Проверил:

Голощапов В.А.

Одесса 2010

Исходные данные

Номер варианта	R, кбит/с		Метод модуляции	рдоп	ЭВК
02	320	0,3	КАМ-16	2Е–6	1,2

Часть 1

I. РАСЧЕТ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ДЕМОДУЛЯТОРА СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯЦИИ

Цифровой сигнал передается модулированным сигналом каналом связи с постоянными параметрами и аддитивным белым гауссовским шумом.

Задано:

– скорость цифрового сигнала R=320 кбит/c;

– метод модуляции КАМ-16;

– допустимая вероятность ошибки бита на выходе демодулятора р_доп=2*10^-6;

– коэффициент ската спектра =0,3.

Необходимо:

1.Привести структурную схему цифровой системы передачи (ЦСП), содержащей модулятор, канал связи (линию передачи) и демодулятор; объяснить назначение отдельных блоков, описать принцип цифровой модуляции.

2.Привести структурную схему модулятора сигнала заданного метода модуляции, объяснить назначение отдельных блоков, изобразить сигнальное созвездие и модуляционный код. Объяснить какие параметры модулятора и как зависят от заданных параметров: скорости цифрового сигнала R; метода модуляции; коэффициента ската спектра модуляционного сигнала .

3.Привести структурную схему демодулятора сигнала заданного метода модуляции, объяснить назначение отдельных блоков. Объяснить какие параметры демодулятора и как зависят от заданных параметров: скорости цифрового сигнала R; метода модуляции; коэффициента ската спектра модуляционного сигнала .

4.Рассчитать и построить на одном рисунке графики зависимости вероятности ошибки бита от отношения сигнал/шум на входе демодулятора:

- график р = f₁( ) для заданного метода модуляции;

- график р = f₀( ) для ФМ-4.

5.Определить необходимые соотношения сигнал-шум на входах демодуляторов сигналов:

- h_б1² для заданного метода модуляции

-h_б0² для ФМ-4,

при которых обеспечивается заданная допустимая вероятности ошибки бита на выходе демодулятора р_доп. Полученные значения h_б1² и h_б0² показать на построенных графиках, найти разность этих значений.

6.Рассчитать необходимые полосы пропускания каналов связи, необходимые для передачи сигналов:

- заданного метода модуляции F_к1;

-ФМ-4F_к0.

7.Сделать выводы относительно «обмена» необходимых отношений сигнал/шум на необходимые полосы пропускания каналов связи.

РАСЧЁТ 1

Представим сигнальное созвездие КАМ-16:

1.Структурная схема цифровой системы передачи

b(t)

s(t)

z(t)

_b(t)

Модулятор

Линия связи

Демод.- тор

Демодулятор-устройство, предназначенное для восстановления непрерывного (первичного) сигнала из модулированного в радиосистемах передачи. В простейшем случае в качестве демодулятора используется детектор.

Канал связи - физическая среда, по которой распространяется сигнал (воздух, проводящий металл, оптоволокно)

Модулятор-устройство, осуществляющее модуляцию- процесс преобразования первичного сигнала в радиосигнал, который пригоден для передачи по радиоканалам.

2. Структурная схема модулятора КАМ-16.

a_c

a_c A(t)

√2 cos(2πf₀ t)

Кодер

мод.

кода

ФФ

X

S_мод (t)

b(t)

+

G

ФФ

X

a_s

a_s A(t)

√2 cos(2πf₀ t)

Данная схема модулятора выполняет на каждом тактовом интервале следующие преобразования. Кодер манипуляционного кода на основе бит ( бит могут создать разных кодовых комбинаций). Эти числа кодер выдает на своих входах двумя короткими импульсами-математически эти импульсы записываются как a_s и a_c. В составе модулятора есть два подканала, каждый из которых содержит ФФ и умножитель. ФФ модулятора имеют АЧХ «корень из спектра Найквиста», они формируют импульсы и . Эти импульсы подаются к первым входам умножителей. Колебания от генератора несущей (√2 ) и от фазовращателя (√2 ) подаются к другим входам умножителей. Выходы подканалов поступают на двухвходовый сумматор, на выходе которого будет сигналS_мод (t).

От коэффициента ската спектра и количества уровней зависит ширина полосы модулированного сигнала. Причем во всех случаях, кроме ЧМ-М с импульсами Найквиста ширина тем меньше, чем больше уровней, при ЧМ-М наоборот. От метода модуляции зависит помехоустойчивость (зависимость вероятности ошибки от отношения сигнал/шум) - для каждого метода модуляции в формуле вероятности ошибки свои коэффициенты. Причем помехоустойчивость хуже при увеличении числа уровней модулированного сигнала - расстояние между точками сигнального созвездия уменьшается при том же уровне шума, т.е. вероятность перехода из одной точки созвездия под действием шума увеличивается.

Например, при ФМ-М плоскость разбивается на секторы, и, смотря в какой сектор попали координаты сигнала - такое решение принимается, при КАМ-М плоскость разбивается на квадратные области и т.д.

От метода модуляции зависит модуляционный код в КМК модулятора.

Скорость ЦС влияет на полосу модулированного сигнала, вместе с числом уровней модулированного сигнала определяет длительность канальных символов - радиоимпульсов, которые подаются в канал связи. Длительность канальных символов влияет на частоту Найквиста (одну из координат симметрии ската спектра) и, соответственно, на масштаб передаточной функции формирующих и согласованных фильтров.

Коэффициент ската спектра влияет на уровень МСИ, и, как следствие, на помехоустойчивость.