Цифровая командная радиолиния КИМм-ОФМ-ФМ
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
уплотнен 7-разрядной (n=7), М-последовательностью, количество элементарных символов в информационном сигнале одного канала: Nи = В*n = 10*7 = 70.
В качестве синхрослова выберем сложный сигнал (составной), в этом случае для уменьшения вероятности ложного срабатывания системы необходимо выбрать количество разрядов синхрослова не менее 50% от разрядности информационной части сигнала Nи. Другими словами, Nи=70, т.е. выберем в качестве синхрослова Nс 63-разрядную М-последовательность.
Количество элементарных символов в кадре :
N =Nс + Nи = 70+63 =133 (символов)
Длительность элементарного символа определяется частотой дискретизации Tпер.слова = = 6,77 (мс)
Т.к.6 каналов, тогда длительность передаваемого слова равна:
Nпер. слова= (6*63 бит(синхронизация)+6*10 бит(информация))*7(разрядность М-последовательности)=798 бит
Длительность элементарного символа
= =8.48 мкс
Тактовая частота:
Вид группового сигнала:
синхрсловоИнформацион.СловоСинхр словоИнформацион.СловотАжСинхр словоИнформацион. Слово
5. Спектр сигнала
При создании современных систем передачи используются как сложные сигналы (шумоподобные и др.), так и сигналы с многоступенчатой модуляцией. На первой ступени используется, как правило, кодово-импульсная модуляция (КИМ, КИМ(м)), на последующих - амплитудная модуляция (АМ), частотная (ЧМ), частотно- импульсная (ЧИМ), фазовая (ФМ).
Характер спектра сигнала с многоступенчатой модуляцией в значительной степени определяется спектром сигнала КИМ(м). С учетом того, что длительность элементарного символа tО равна периоду их повторения, символ 1 передается импульсом с амплитудой а, символ 0 - нулевым уровнем, отдельные разряды независимы, символы 1 и 0 передаются с вероятностями Р1 и Р0 соответственно, энергетический спектр сигнала с КИМ(м) запишется следующим образом:
Из формулы следует, что спектр сигнала КИМ(м) при сделанных предположениях о характере сигнала совпадает со спектром одиночного импульса длительностью t0 .
В том случае, когда в сигнале КИМ(м) символ 0 передается отрицательным импульсом с амплитудой а, а вероятности Р1 =Р0, вид энергетического спектра будет также с точностью до коэффициента пропорциональности совпадать со спектром одиночного импульса. В то же время необходимо иметь в виду, что в зависимости от свойств сигнала КИМ(м) форма его спектра может изменяться.
Детектируя сигнал КИМ(м)-ОФМ-ФМ с помощью ФД на его выходе получаем модулированные по фазе четные гармоники поднесущей частоты при опорном напряжении, синфазном с несущей. Если опорное напряжение сдвинуто по фазе на p/2 относительно несущей, на выходе ФД будем иметь модулированные по фазе нечетные гармоники поднесущей. Сигнал КИМ(м) выделяется после второй ступени модуляции также с помощью ФД.
Ширина спектра КИМ(м)-ОФМ-ФМ определяется шириной главного лепестка:
Общий вид амплитудного спектра сигнала КИМ-ОФМ-ФМ показан на рисунке:
6. Раiет энергетического потенциала
В задании курсового проектирования расстояние между приемником и излучателем l = 100 км, допустимая вероятность ошибки принятой команды составляет 10-5. Длина волны l=3 см.
Пусть приём на Земле осуществляется зеркальной антенной с диаметром раскрыва Dз = 1м. Передающая бортовая антенна - должна быть всенаправленной, выберем полуволновый симметричный вибратор.
Энергетический потенциал радиолинии - это отношение средней мощности сигнала к средней плотности шума (мощности шума в полосе 1 Гц), переiитанное ко входу приемника которое определяется следующей формулой:
Q = , (26),
где Pc - средняя мощность принимаемого сигнала
Gш - спектральная плотность шума.
Ранее было поiитано, что для того, чтобы обеспечить требуемую вероятность ошибки при передаче одной двоичной единицы информации, необходимо иметь энергетическое отношение сигнал/шум
Требуемая мощность бортового передающего устройства определяется выражением:
(28)
l - расстояние между приемником и передатчиком
- ширина спектра сигнала
N0 - мощность шумов
G - Коэффициент направленного действия передающей антенны
S - Эквивалентная площадь приемной антенны
L - Коэффициент потерь мощности сигнала в атмосфере земли, за iет потерь в антенно-фидерном тракте приемного устройства, за iет неточности наведения приемной антенны и др.
Шумы на входе приемника складываются из шумов антенны и собственных шумов приемника.
N0= NЭ * К*Т0 = КТ = К(ТА +Тпр), где
Т0 = 290 по абсолютной шкале;
Т = NЭ*To - суммарная шумовая температура антенны и приемника;
ТА - шумовая температура антенны;
Тпр - шумовая температура приемника.
Шумы антенны - это шумы, принимаемые антенной из окружающего пространства:шумы космического радиоизлучения, шумы Земли и шумы атмосферы. Будем iитать, что внутренние шумы приемника значительно больше шумов антенны.
Предположим, что NЭ =2 (имеем дело с очень хорошим приемником). Тогда
N0 = 2 * К*Т0 =8*10-21 Вт/Гц
Эквивалентная площадь приемной антенны S равна площади раскрыва зеркала, умноженной на коэффициент эффективности облучателя антенны а. Величина а зависит от типа и конструкции антенны, для антенн параболического типа а = 0,5 - 0,7, возьмем а=0,55 т.е.
=0,11м (29)
Коэффициет направленного д