Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
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:
2024
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Інші
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.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора