Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахунок та оптимізація характеристик систем телекомунікацій
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Черкаський державний технологічній університет
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра радіотехніки
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Теорія електричного зв'язку
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Черкаський державний технологічний університет
Кафедра радіотехніки
Курсова робота
з дисципліни
«Теорія електричного зв’язку»
на тему:
“ Розрахунок та оптимізація характеристик систем телекомунікацій ”
Допущена до захисту
ЗМІСТ Ст.
Постановка завдання на курсову роботу
3
Теоретичні відомості
4
Структурна схема аналогової системи передачі
11
3. Розрахунок завадостійкості демодулятора сигналу аналогової модуляції
15
4. Розрахунок основних параметрів цифрової системи передачі
16
4.1 Розрахунки параметрів АЦП
16
4.2 Розрахунок завадостійкості демодулятора сигналу дискретної модуляції
21
4.3 Вибір коректуючого коду
27
5.Розрахунки і порівняння ефективності систем передачі неперервних
повідомлень
36
Висновок
42
Перелік літератури
43
Постановка завдання на курсову роботу:
Варіант А-25
Повідомлення неперервного джерела передається каналом зв’язку аналоговим методом. У каналі зв’язку з постійними параметрами й адитивним білим гауссовим шумом використовується модуляція гармонічного переносника.
Наведемо вихідні дані :
1. Джерело повідомлень задане характеристиками первинного сигналу b(t):
середнє значення дорівнює нулю;
густина ймовірності миттєвих значень Рb - двосторонній експоненційний розподіл (ДЕР) ;
середня потужність сигналу Pb=0,1 Вт2 ;
коефіцієнт амплітуди Ka=8;
максимальна частота спектра Fmax=2,7кГц .
2. Допустиме відношення сигнал/шум на вході одержувача (вих.доп.=31дБ.
3. Метод аналогової модуляції ЧМ.
4. Для порівняння аналогового і цифрового методів передачі задані:
метод передачі – ІКМ, допустиме відношення сигнал/шум квантування ркв.доп =34 дБ;
енергетичний виграш кодування (ЕВК), що забезпечується при викорис танні в каналі зв'язку завадостійкого кодування ЕВК= 1,5 дБ;
метод дискретної модуляції – АМ-2;
спосіб прийому - некогерентний.
1. Теоретичні відомості
У випадку амплітудної (АМ), балансної (БМ) та односмугової (ОМ) модуляцій переносником є гармонічне коливання :
uпер(t) = A0 cos(2(f0t + (0).
Модулюючий сигнал – це первинний неперервний сигнал електрозв’язку b(t) з такими характеристиками:
максимальна частота спектра сигналу Fmax;
сигнал нормований так, що максимальне за модулем значення (b(t)(max = 1;
середнє значення сигналу
У випадку АМ приріст амплітуди переносника пропорційний миттєвим значенням модулюючого сигналу, тобто амплітуда модульованого сигналу:
,
де (A – коефіцієнт пропорційності, який вибирають так, щоб амплітуда A(t) не приймала від’ємних значень.
Оскільки (b(t)(max = 1, то (A визначає найбільший за модулем приріст амплітуди переносника, а, щоб амплітуда A(t) не приймала від’ємних значень, необхідно забезпечити (A ( A0.
Частота і початкова фаза переносника залишаються незмінними.
Зручно перейти до відносного максимального приросту амплітуди – коефіцієнта амплітудної модуляції mАМ = (A/A0. Ясно, що 0 ( mАМ ( 1.
Аналітичний вираз АМ сигналу у випадку довільного модулюючого сигналу має вигляд
(1)
Бачимо, що параметрами АМ сигналу є mАМ, A0, f0 і (0. Часову діаграму АМ сигналу наведено на (рис. 1).
Звертає на себе увагу те, що обвідна модульованого сигналу повторює форму модулюючого сигналу – амплітуда АМ сигналу A(t) є обвідною високочастотного коливання cos(2(f0t + (0) (на рис. 1 обвідна зображена штриховою лінією).
На рис.2 показані довільний амплітудний спектр модулюючого сигналу та відповідний йому амплітудний спектр АМ сигналу, що складається із гармонічного коливання частоти переносника, верхньої бокової смуги частот (ВБС) та нижньої бокової смуги частот (НБС). При цьому ВБС є масштабною копією спектра модулюючого сигналу, яка зсунута за частотою на величину f0. НБС є дзеркальним відображенням ВБС відносно частоти переносника f0.
Із рис. 2 випливає важливий результат: ширина спектра АМ сигналу FАМ дорівнює подвоєному значенню максимальної частоти спектра модулюючого сигналу, тобто FАМ = 2Fmax.
Розрахунки показують, що, коли модулюючими сигналами є первинні сигнали електрозв’язку, то частка потужності бокових смуг складає лише кілька відсотків від потужності модульованого сигналу. Тому доцільно сформувати сигнал зі спектром, що складається лише з двох бокових смуг частот (коливання частоти переносника відсутнє), – таким сигналом є сигнал балансної модуляції.
Балансною модуляцією називається такий вид модуляції, коли модульованим сигналом є добуток модулюючого сигналу і переносника.
Аналітичний вираз сигналу БМ має вигляд
. (2)
Часові діаграми модулюючого та модульованого сигналів наведені на рис. 3. Оскільки модулюючий сигнал діє на амплітуду переносника, то БМ вважається різновидом АМ.
Із рис. 3 видно, що обвідна сигналу БМ A(t) = A0(b(t)( (показана пунктирною лінією) не повторює модулюючий сигнал.
Із порівняння математичних виразів, що описують АМ сигнал (1) і БМ сигнал (2) бачимо, що спектр БМ сигналу відрізняється від спектра АМ сигналу відсутністю коливання частоти переносника. На рис. 4 показані довільний амплітудний спектр модулюючого сигналу та відповідний йому амплітудний спектр БМ сигналу, що складається із ВБС та НБС.
Із рис. 4 випливає, що ширина спектра БМ сигналу FБМ така ж, як і ширина
Спектра АМ сигналу:
FБМ = 2Fmax.
У сучасних телекомунікаціях широко використовуються методи цифрового передавання аналогових сигналів: аналоговий сигнал перетворюється в цифровий, тобто в послідовність двійкових символів, цифровий сигнал передається цифровим каналом зв'язку, після чого відновлюється аналоговий сигнал. Будь-який метод цифрового передавання характеризується швидкістю цифрового сигналу R (біт/с) і точністю передавання – відношенням сигнал/шум квантування (кв. Звичайно ставиться задача – задовольнити вимозі за відношенням (кв при мінімальному значенні R.
Це призвело до розробки великої кількості цифрових методів передавання.
Найпростішими серед них є:
імпульсно-кодова модуляція (ІКМ),
диференціальна імпульсно-кодова модуляція (ДІКМ)
дельта-модуляція(ДМ).
При будь-якому методі цифрового передавання аналоговий сигнал b(t), передусім, перетворюється в дискретний сигнал, що представляє собою
послідовність відліків b(kTд), узятих через інтервал дискретизації Tд ( 1/(2Fmax), де Fmax – максимальна частота спектра сигналу b(t). Це перетворення називається дискретизацією сигналу за часом, а пристрій для її здійснення – дискретизатором.
Частота дискретизації має бути не менше подвоєної частоти Fmax:
fд = 1/Тд ( 2Fmax. (1.10)
Згідно з теоремою Котельникова, виконання цього співвідношення гарантує можливість точного відновлення аналогового сигналу за відліками.
Усі методи цифрового передавання аналогових сигналів відрізняються способами представлення дискретних сигналів цифровими. Перетворювач відліків у цифровий сигнал називається кодером цифрової системи передавання (ЦСП), а перетворювач цифрового сигналу у відліки – декодером ЦСП.
Методи ІКМ.
Особливістю цих методів є те, що кожний відлік представляється цифровим сигналом незалежно від інших відліків.
Основний параметр квантувача – число рівнів квантування L. При рівномірному квантуванні діапазон значень b від –bmax до bmax розбивається на L – 1 інтервалів величиною
(b = 2bmax /(L – 1), (1.11)
яка називається кроком квантування. Дискретні значення bi відповідають серединам інтервалів. Індекс і приймає значення 0, (1, (2, (, (0,5L – 1.
Дискретні значення визначаються bi = i((b. При квантуванні кожен відлік b(kTд) округляється до найближчого дискретного значення bi, а на вихід квантувача надходить ціле число i(kTд). Представлення відліку b(kTд) дискретним значенням bi вносить похибку яка називається шумом квантування.
(кв(kTд) = i(kTд)((b – b(kTд), (1.12)
У кодері, що входить до складу кодера ІКМ числа i(kTд) представляються
заданим двійковим кодом. Довжина коду
n = log2L. (1.13)
Цифровий сигнал на виході кодера bц(t) має швидкість
R = n(fд. (1.14)
Декодер з цифрового сигналу bц(t) формує числа i(kTд), за якими відновлюються квантовані відліки: . З формули (1.12) випливає, що відліки відновлюються з похибками (кв(kTд). Середній квадрат похибки квантування (середня потужність шуму квантування) визначається кроком квантування а відношення сигнал/шум квантування, де KА – коефіцієнт амплітуди аналогового сигналу.
,
, (1.15)
Широко використовуються методи ІКМ з нерівномірним квантуванням: в області великих значень (b( кроки квантування більші і навпаки. Це еквівалентно нелінійному перетворенню відліків з наступним рівномірним квантуванням.
2.Структурна схема АСП.
Зобразимо структурну схему аналогової системи передачі неперервних повідомлень.
Рисунок. 3 Структурна схема АСП.
Призначення кожного блоку.
джерело повідомлення призначено для подачі в систему аналогової передачі сигналу а.
модулятор призначений для узгодження сигналу із каналом зв’язку та для ущільнення каналу. Модулятор змінює один або кілька параметрів несучої частоти за законом сигналу b(t). В результаті утворюється, як правило, високочастотний сигнал s(t). Види аналогової модуляції зображені на Рис.5.
канал зв’язку – це сукупність технічних засобів та середовища розповсюдження, що забезпечують при підключенні конечних абонентських приладів, передачу повідомлень будь-якого виду від джерела до одержувача
за допомогою електрозв’язку. Канал зв’язку – середовище розповсюдження електричного сигналу. На виході каналу зв’язку в найпростішому випадку: z(t)=
19.01.2013 11:01-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора