Цифровые системы передачи непрерывных сообщений
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
>Некогерентный приём
При неокогерентном приёме выражения для вероятностей ошибок зависят от конкретной схемы, реализующей различение символов двоичного кода дискретного сигнала. При рациональном построении устройств некогерентной обработки можно использовать следующее приближённое выражение для вероятностей ошибок при частотной модуляции:
рош , (10.5)
Для ЧМ проигрыш в отношении сигнал/шум, вызванный неизвестностью начальной фазы, относительно небольшой. При использовании высокой частоты несущей, когда период высокочастотного заполнения на порядок меньше длительности импульса, сокращается вероятность непопадания максимума высокочастотного заполнения в необходимую точку.
Определим проигрыш в энергии (мощности) сигнала, вызванный неизвестностью начальной фазы:
11)Выбор сложных сигналов
Чтобы эффективно использовать излучаемую энергию, будем применять сложные сигналы. Один сигнал должен быть использован для синхронизации, второй - для передачи информационных символов.
Сложный сигнал для передачи синхронизирующих импульсов, обеспечит определение временного положения разрядных импульсов двоичного кода на приемной стороне, что необходимо как для восстановления аналогового сигнала на приемной стороне, так и для правильной регистрации и отображения цифрового сигнала. Длительность сигналы синхронизации составляет tu, если увеличить его длительность, то произойдет потеря времени, а если уменьшить, то произойдет расширение спектра.
Сформируем сложные сигналы, используя 15-ти элементные М-последовательности.
Для формирования сигнала информационных символов зададимся начальными условиями: n=4, d1=0, d2=1, d3=1, d4=0, С1=0, С2=0, С3=1, С4=1. Сформируем остальные элементы. Символы dk можно найти из рекуррентных уравнений
, (11.1)
где , - двоичные коэффициенты, принимающие значения 0 и 1.
Суммирование в (11.1) ведется по модулю 2.
Получаем последовательность: 011010111100010.
Прохождение информационного сигнала через согласованный с ним фильтр, АКФ сигнала, а также структурные схемы фильтра приведены в Приложениях.
Формирование сигнала синхронизации:
Примем начальные условия: n=4, d1=1, d2=0, d3=1, d4=0,
Используя таблицу выберем двоичные коэффициенты С1=1, С2=0, С3=0, С4=1. Остальные элементы:
Получаем последовательность: 101011001000111.
Прохождение сигнала синхронизации, через согласованный с информационным сигналом фильтр, ВКФ сигналов а также структурные схемы фильтра приведены в Приложениях.
Длительность импульса теперь уменьшится в N раз:
tик=tu, (11.2)
где N - количество импульсов в фазоманипулированном коде, несущем один символ (единица или ноль) информационного кода (длина последовательности).
tик = =0.96 мкс.
Рассчитаем новое значение полосы пропускания приёмника:
Dfс ЧМ
При использовании сложного сигнала энергия сигнала не изменится. Так как отношение сигнал/шум зависит лишь от энергии сигнала и спектральной плотности шума и не зависит от формы сигнала:
. (11.3)
Значит использование сложных сигналов не приведет к изменению помехоустойчивости приемника. Однако при использовании сложных сигналов можно добиться ряда преимуществ, таких как: повышение помехоустойчивости по отношению к помехам от других подобных систем связи, при действии узкополосных помех, многолучевом распределении сигнала и т.п. При использовании ортогональных сложных сигналов можно добиться увеличения эффективности использования частотного ресурса, то есть использовать множество каналов с ортогональными сложными сигналами, не используя при этом разделение по времени и по частоте. Кроме того, использование сложного сигнала позволяет обеспечить синхронизацию устройства восстановления аналогового сообщения по принятому цифровому сигналу.
IV.Сводная таблица результатов расчетов
ПараметрЗначениеЭффективное значение относительной ошибки, вызванной временной дискретизацией сообщения (d1)0,004Эффективное значение относительной ошибки, вызванной ограничением максимальных отклонений сообщений от среднего значения (d2)0,004Эффективное значение относительной ошибки, вызванной квантованием сообщения (d3)0,004Эффективное значение среднеквадратичной ошибки воспроизведения сообщения, вызванной ошибочным приёмом одного из символов двоичного кода за счёт широкополосного шума (d4)0,004Частота дискретизации (Fд)6,27 КГцПикфактор (П)3,7 Число разрядов двоичного кода (Np)10Ширина спектра сигнала ()138 кГцШирина спектра сложного сигнала ()2 МГцТребуемое значение отношения сигнал/шум для обеспечения пропускной способности канала связи ()55,1Требуемое отношение при оптимальном когерентном приеме42,16Требуемое отношение при оптимальном некогерентном приеме53
Заключение
В данном курсовом проекте были рассчитаны параметры цифровой системы передачи непрерывных сообщении. По заданным параметрам были рассчитаны эффективные значения ошибок на передающей и приемной стороне. Так же были рассчитаны информационные характеристики сигнала, частота дискретизации, длительность импульса, ширина спектра сигнала и разрядность двоичного кода.
Были сформированы также сложные сигналы, обеспечивающие передачу символов двоичного кода цифрового сообщения, и кодовую последовательность для передачи импульсов син