Система передавання неперервних повідомлень із використанням широтно–імпульсної модуляції
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
дуляцію. У цьому разі сигнал ШІМ зручно записати так:
(3.2)
де - імпульс прямокутної форми;
- функція Хевісайда (функція включення);
Періодична послідовність імпульсів ряд Фур`є:
(3.3)
де - поодинокий прямокутний імпульс; ; та визначають положення переднього та заднього фронтів кожного імпульсу.
При тональній модуляції:
(3.4)
Підставимо (3.4) у співвідношення (3.3), одержимо зображення сигналу ШІМ у вигляді:
(3.5)
де - функція Бесселя n го порядку аргументу ()
(3.6)
(3.7)
(3.8)
- початкова фаза
Рис. 3 - Сигнал f(t)
Період дискретизації:
(3.9)
Виберемо: K=4
Тоді:
(3.10)
Знайдемо власну частоту імпульсів:
(3.11)
Знайдемо тривалість імпульсів:
(3.12)
де q - cкважність повинна бути значно більше 1, тоді, беремо :
(3.13)
Використавши табличні значення функції Бесселя знайдемо:
(3.14)
де - амплітуда бічних гармонік, що потрапили в смугу пропускання фільтра.
(3.15)
(3.16)
(3.17)
Для того, щоб передати сигнал в лінію звязку треба використати подвійну модуляцію ШІМ АМ.
Ширина спектра широко імпульсного модульованого сигналу визначається по формулі:
(3.18)
Ширина спектра сигналу в лінії звязку визначається по формулі:
(3.19)
Рис. 3.1 - Випадковий процес з Гаусовським розподілом, модуляція ШІМ
4. ВРАХУВАННЯ ПЕРЕШКОД В ЛІНІЇ ЗВЯЗКУ
Модель вузько смугового гаусовського безперервного каналу звязку можна представити у вигляді: вхідний ідеальний гаусівський фільтр, лінія звязку без втрат з адитивною гаусівською перешкодою (білим шумом), вихідний смуговий фільтр. Центральні частоти смугового фільтра співпадають з частотою переносника, смуги пропущення смугового фільтра співпадають з шириною спектра сигналу. У смузі пропущення коефіцієнт пропущення смугового фільтра приймаємо рівним одиниці.
Перешкода з рівномірним спектром - білий шум. Спектр щільності потужності її рівний:
(4.1)
Потужність гаусовського білого шуму в смузі пропущення смугового фільтра геометрично знаходиться як площа прямокутника з висотою і основою .
,(4.2)
де - ширина спектра.
(4.3)
Оскільки це значення набагато перевищує допустиме значення, то аналізуючи аналогічні системи приймемо , тоді:
(4.4)
Тепер знайдемо похибку :
(4.5)
(4.6)
Пропускна спроможність каналу звязку:
(4.7)
5. РОЗРАХУНОК ХАРАКТЕРИСТИК ПРИЙМАЧА
Завадостійкість систем передачі безперервних повідомлень оцінюється виігришем:
(5.2)
де - відношення сигнал/шум на виході приймача;
- відношення сигнал/шум на вході приймача.
Для систем ШІМ - АМ виграш при оптимальному прийомі визначається так:
реальний:
(5.3)
оптимальний:
(5.4)
де П пік фактор. Підставивши значення отримуємо:
(5.5)
(5.6)
(5.7)
(5.8)
Розрахуємо епсілон ентропію:
(5.9)
(5.10)
Загальна похибка :
(5.11)
(5.12)
Як і бул
6. ВИБІР СХЕМ МОДУЛЯТОРА І ДЕМОДУЛЯТОРА
Функціональна схема модулятора:
Модулятор, що здійснює широтно-імпульсну модуляцію (ШІМ - модулятор), є одним з основних і специфічних вузлів усіх систем із ШІМ.
Широтно-імпульсні модулятори по методу перетворення вхідного сигналу можна розділити на пристрої розгортаючого і слідкуючого перетворення. Модулятори що стежать (чи компенсаційного) типу використовуються в асинхронних системах із ШІМ. Володіючи високими метрологічними характеристиками, модулятори компенсаційного типу мають разом з тим малу швидкодію, тому область їхнього застосування обмежується в основному вимірювальними перетворювачами постійного і змінного струму.
У синхронних системах із ШІМ використовуються звичайно модулятори розгортаючого типу, що дозволяють формувати ШІМ - послідовність заданого виду і роду. Розглянемо модулятори однотактной ШІМ. Один з основних підходів до побудови структурної схеми ШІМ - модулятора розгортаючого типу, (чи просто ШІМ - модулятора) виходить безпосередньо з геометричної інтерпретації принципу формування того чи іншого виду. Структурна схема модулятора ШИМ представлена на мал. 6.1. Сигнал розгорнення f(t) з генератора розгорнення ГР порівнюється в схемі порівняння СС із вхідним сигналом x(t). У моменти рівності f(f) і x(t) CC збуджує будувач імпульсів Ф, на виході якого формується ШІМ - послідовність y(t).
Функціональна схема демодулятора:
Демодуляція сигналів ШІМ-АМ відбувается у два етапи. Спочатку виконуется демодуляція АМ, а потім демодуляція ШІМ.
ВИХІДНІ ДАННІ
Таблиця 2
СВИСНОВОК
У даній курсовій роботі був зроблений розрахунок системи передачі безперервних повідомлень, який включив в себе розрахунок параметрів повідомлення на всіх етапах його перетворення і вибір схем модулятора і демодулятора. Так само була зроблена кількісна оцінка деяких інформаційних параметрів.
Кінцевим результатом роботи зявилася знайдена похибка яка не перевищує допустиме значення, а також усі потрібні параметри були розраховані і занесені у таб.2
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ