Курсовая работа: Информационно-измерительная система

В дальнейшем ищутся характеристики канального сигнала с учетом того, что в рассматриваемых системах применяется только временное разделение каналов при использовании как кодово-импульсной или дельта–модуляции с последовательной или параллельной передачей разрядных сигналов, так и квантованной время–импульс модуляции. Определив длительность канального интервала с учетом необходимости надежной кадровой, канальной и разрядной синхронизации, а также ширину спектра группового сигнала по заданной полосе частот, выделенной для радиолинии с учетом вида и параметров второй ступени модуляции, находится возможное число каналов. Последним этапом является определение требуемой мощности сигнала на входе приемника и мощности излучаемого сигнала на передающей стороне по допустимым значениям вероятности ошибки воспроизведения символа дискретного сообщения и надежности связи.

В целом выбор ряда технических решений – защитных промежутков по времени и частоте, способов синхронизации, параметров и конструкции антенн – должен учитывать необходимость экономии полосы частот, мощности передатчика и, по возможности, стоимости отдельных элементов, определяющих стоимость производства и эксплуатации системы в целом.

Основная часть

Расчет параметров радиотехнической системы

1. Расчет параметров преобразования сообщения в цифровую форму

Одним из важнейших вопросов при разработке систем передачи информации с временным разделением каналов является выбор частоты дискретизации сообщений [1], [2]. Основой для её расчёта является равенство (1.1) относительной с.к.о. дискретизации.

При этом частота дискретизации определяет ошибку дискретизации, включающую в себя ошибку ограничения спектра сообщения, и ошибку интерполяции при характеристиках формирующего и интерполирующего фильтров близких к идеальному ФНЧ. Таким образом, необходимо выбрать соотношение между тремя слагаемыми равенства (1.2), задавшись значением каждого из них при необходимом значении суммы их квадратов d_вх . При различном соотношениями между слагаемыми равенства (1.2), можно получить набор значений частоты дискретизацииF _Д , относительного уровня ограничения мгновенных значений Н сообщения (пик-фактора) и числа разрядов n . Поэтому необходимо сравнить несколько вариантов разбиений d_å , и остановиться на одном из вариантов, обеспечивающем наибольшую длительность импульсов двоичного кода t_n –целевая функция.

При определении частоты дискретизации необходимо исходить из эффективного значения относительной ошибки дискретизации:

; F_д /2=F_в (1.1)

Эффективное значение результирующей относительной ошибки сообщения на входе системы:

d² _вх =d² _д +d² _кв +d² _огр (1.2)

Для расчета оставшихся параметров–числа разрядов n и пик-фактора сообщения Н – необходимо использовать формулы:

(1.3)

(1.4)

(1.5)

(1.6)

где x _м – максимально возможное значение сообщения после его прохождения через амплитудный ограничитель мгновенных значения сообщения.

Равенства (1.3) – (1.5) справедливы при симметричной форме плотности вероятности сообщения относительно математического ожидания

В этой части необходимо выбрать и рассчитать параметры преобразования аналогового сообщения в цифровой первичный сигнал (двоичный код) для передачи в информационном канале системы измерения и сбора информации. Сообщение представлено в виде реализации случайного стационарного процесса, заданного плотностью распределения своих мгновенных значений W ( x ) и спектральной плотностью G ( w ) и подвергается преобразованию в цифровой сигнал с заданной суммарной ошибкой преобразования d _S .

Рис. 1. Нормированная плотность распределения мгновенных значений.

Перейдем к другой переменной (зависимости от самой величины х , а не от нормированного значения y ):

Рис. 2. Нормированная плотность распределения мгновенных значений.

Математическое ожидание величины х равно [2]:

В.

Расчет рекомендуется провести, по крайней мере, для трех вариантов распределения между составляющими суммарной ошибки и выбрать параметры, обеспечивающие большую длительность t ₀ [5].

1.1 Случай №1

Рассмотрим вариант, когда δ_д ² = δ_кв ² = δ_огр ² = δ_S ² /3, то есть значения ошибок дискретизации, квантования и ограничения равны

; ; ;