РОЗРАХУНОК ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМ ЗВ\'ЯЗКУ. Розрахункова робота з Інші. Робота № 500398

РОЗРАХУНОК ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМ ЗВ'ЯЗКУ

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Розрахункова робота

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

8 РОЗРАХУНОК ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМ ЗВ'ЯЗКУ Вихідні дані: - тип каналу зв'язку – канал з постійними параметрами й адитивним білим гауссовим шумом; - методи модуляції та параметри, що визначають ширину спектру модульованого сигналу: якщо модуляція дискретна, то – тривалість біта Тб, число позицій сигналу М, швидкість коду k/n, якщо модуляція аналогова, то – максимальна частота спектру первинного сигналу Fmax та індекс модуляції mчм (при ЧМ); - відношення сигнал/шум на виході каналу зв'язку, при яких забезпечується задана якість відтворення повідомлення: при дискретній модуляції і , при аналоговій модуляції ; - продуктивність джерела повідомлень Rд. Вимагається: - розрахувати пропускну здатність каналу зв'язку С для всіх розглянутих варіантів передачі та зіставити її значення з продуктивністю джерела повідомлень Rд; - розрахувати коефіцієнти інформаційної, частотної та енергетичної ефективності для всіх розглянутих варіантів передачі; - побудувати графік межі Шеннона; - порівняти ефективність розглянутих варіантів передачі між собою та з граничною ефективністю. При передачі сигналів дискретної модуляції мінімально можлива ширина спектру сигналів визначається межею Найквіста і для нашого випадку становить: , (4.8.1) де Т – тривалість двійкового символу на вході модулятора; М – число позицій сигналу. Якщо в системі передачі відсутнє завадостійке кодування, то значення Т дорівнює тривалості двійкового символу Тб на виході АЦП або кодера простого коду. Якщо ж використовується завадостійке кодування, то Т = Тб(k/n, де n і k - параметри коректуючого коду, які враховують розширення ширини спектра. Використовуючи формулу (4.8.1) можемо отримати наступні результати: ширини спектру без завадостійкого кодування: = 1.582(105 Гц ширини спектру із завадостійкого кодуванням: (4.8.1а) На основі формули (4.8.1а) отримаємо: = 1.734(106 Гц При передачі сигналів аналогової модуляції ширини спектру сигналу для ВФМ буде : FВФM = 2.4*Fmax (4.8.2) З формули (4.8.2) отримаємо: FВФM= 22.4(103 Гц Пропускна здатність неперервного каналу зв’язку для нашого методу передачі розраховується за допомогою формули Шеннона: (4.8.3), де F- смуга пропускання каналу зв'язку, - відношеня сигнал/шум( виражене в разах). На основі формули (4.8.3) можемо розрахувати пропускна здатність неперервного каналу зв’язку для всіх розглянутих у курсовій роботі варіантів передачі, враховуючи смугу пропускання каналу зв'язку для кожного окремого варіанту . Для аналогової модуляції пропускна здатність буде становити: , (4.8.4) оскільки за формулою (4.8.2): F= FВФM= Fmax Числове значення формули (4.8.4) визначається як: = 5,156(105 біт/с Для цифрової маніпуляції без кодування пропускна здатність розраховується: (4.8.5) Числове значення формули (4.8.5) становить: = 3,237(106 біт/с Для цифрової маніпуляції з кодуванням пропускна здатність обчислюється: (4.8.6) Числове значення формули (4.8.6) розраховується: = 3,397(106 біт/с Якщо порівняти пропускну здатність неперервного каналу зв’язку для кожної системи передачі з продуктивністю джерела повідомлень Rд, яка була обчислена за допомогою формули (2.5), то можемо зробити висновок, керуючись теоремою Шеннона, що для кожної з досліджуваних систем С< Rд, а отже існує спосіб кодування і декодування, при якому ймовірність помилкового декодування може бути як завгодно мала. Щоб оцінити ефективність системи зв’язку нам потрібно розрахувати наступний ряд коефіцієнтів: 1). Коефіцієнт використання потужності сигналу Ps при спектральній густині потужності завади N0, що називається енергетична ефективність, яка обчислюється за формулою: (4.8.7) Використовуючи формулу (4.8.7) обчислюємо енергетичну ефективність для: цифрової системи з кодуванням: (4.8.7а) Числове значення: = 0.166 цифрової системи без кодування: (4.8.7б) Числове значення: = 0.091 аналогова система: (4.8.7в) Числове значення: = 1.081(10-3 2). Коефіцієнт використання ширини смуги частот каналу, що називається частотна ефективність, яка визначається за формулою: (4.8.8) Використовуючи формулу (4.8.8) розраховуємо частотну ефективність для: цифрової системи з кодуванням: (4.8.8а) Числове значення: = 0.756 цифрової системи без кодування: (4.8.8б) Числове значення: = 0.828 аналогова система: (4.8.8в) Числове значення: = 6.823 3). Узагальнюючою оцінкою ефективності системи зв’язку є коефіцієнт використання пропускної здатності каналу, що називається інформаційною ефективністю - (, яка обчислюється за наступною формулою: (4.8.9) Використовуючи формулу (8.9) обчислюємо інформаційну ефективність для: цифрової системи з кодуванням: (4.8.9а) Числове значення: = 0.039 цифрової системи без кодування: (4.8.9б) Числове значення: = 0.04 аналогова система: (4.8.9в) Числове значення: = 0.254 Результати розрахунків коефіцієнтів ефективності представляємо у вигляді таблиці 3: Таблиця 3 Аналогова Цифрова без кодування Цифрова з кодуванням Fk,Гц 22.6(103 1.582(105 1.734(105 Ps/N0 1.211(108 1.443(106 7.906(105 C, біт/с 5.156(105 3.237(106 3.397(106 ( 0.254 0.04 0.039 ( 6.823 0.828 0.756 (, дБ 1.081(10-3 0.091 0.0166 Щоб зіставити ефективність розглянутих варіантів передачі між собою потрібно розрахувати та побудувати графік граничної залежності ( = f((), так званої межі Шеннона. Межа Шеннона відображається кривою, яка має найкращий обмін між ( і ( в неперервному каналі зв’язку. Отже, найкраще відношення між ( і ( описується наступною формулою: , (8.10) де (- частотна ефективність, яка змінюється в межах від 0 до (. На графіку (8.10) зображена межа Шеннона у вигляді кривої, і точками відображені залежності ( і ( для різних систем у логарифмічному масштабі.

Розрахункова робота Інші

2015

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись