Курсовая работа: Расчет параметров цифровых систем передачи непрерывных сообщений 2

Вид модуляции – ОФМ

K=5

f₀ =1600 Гц

δ=0,1%

Закон распределения - 4

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Распределение относительной среднеквадратичной ошибки 5

2 Расчет частоты дискретизации 6

3 Расчет пикфактора 8

4Расчет числа разрядов двоичного кода 9

5 Расчет допустимой вероятности ошибки, вызванной действием

помех 10

6 Расчет энтропии источника сообщений 11

7 Расчет избыточности и информационной насыщенности

сообщения 12

8 Расчет производительности источника и пропускной способности канала связи 13

9 Выбор сложного сигнала для передачи информации и

синхронизации 14

Заключение 21

Список литературы 23

Приложение А. Структурная схема системы передачи непрерывных сообщений в цифровой форме 24

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время широкое применение находят цифровые системы передачи (ЦСП), в которых непрерывные сообщения передаются дискретными сигналами. Преобразование непрерывного сообщения в цифровую форму осуществляется путем операций дискретизации и квантования. Дискретизация по времени выполняется путем взятия отчетов первичного сигнала b(t) в определенные дискретные моменты t. В результате непрерывную функцию b(t) заменяют совокупностью значений (отсчетов) {b(k) или {b(t_к )}. Обычно моменты отсчетов выбираются на оси времени равномерно т.е. {t_к = k∆}, где ∆ - шаг дискретизации.

Операция квантования сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения (уровня) передаваемого сообщения b(t_к ) передают ближайшие значения по установленной цифровой шкале дискретных уровней b_кв (t). Дискретные значения по шкале уровней чаще всего выбираются равными:

{b_кв ^(ℓ) = ℓ∆b}, где ∆b- шаг квантования, ℓ = 0,1,…,L-1. Само собой разумеется, что при квантовании вносится погрешность, т.к. истинное значение b(t_к ) заменяют округленным значением b_кв (t_к ). Величина этой погрешности ξ = b(t_к ) - b_кв (t_к ) не превосходит половины шага квантования ∆b и может быть сведена до допустимого уровня. Погрешность ξ является случайной функцией и проявляется на выходе как дополнительный шум (шум квантования), наложенный на передаваемое сообщение. Дискретизация по времени позволяет преобразовать непрерывные сообщения в дискретный (во времени) сигнал, который после квантования превращается в цифровой. Достоинством цифровых способов передачи является возможность применения кодов как для сокращения избыточности источника. В настоящее время наибольшее применение находит система с импульсно–кодовой модуляцией (ИКМ). В этой системе непрерывное сообщение сигнала подвергается дискретизации по времени и квантованию по уровню, а затем полученная последовательность L уровней (цифр) кодируется (обычно двоичным кодом). При этом каждому уровню присваивается кодовая комбинация, состоящая из n символов “ 1” и “0”. Полученная последовательность двоичных символов передается по каналу связи одним из методов дискретной модуляции. Обычно используется частотная (ИКМ - ЧМ) или фазовая (ИКМ - ФМ) модуляция.

Целью данной курсовой работы является закрепление навыков анализа системы передачи непрерывных сообщений цифровыми методами, расчёта характеристик помехоустойчивости и других показателей качества передачи информации по каналам связи с помехами, а также отработка навыков изложения результатов технических расчётов, составление и оформление технической документации.

1 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЙ ОШИБКИ

Распределение среднеквадратичной ошибки входных преобразований делиться на четыре составляющих: ОСКО, вызванной ограничением максимальных отклонений сообщений от среднего значения δ₂ , ОСКО, вызванной временной дискретизацией сообщения δ₁ , ОСКО квантования исходного непрерывного процесса δ₃ и ОСКО искажений сообщения, вызванных действием помех δ₄ . Тогда эффективное значение относительной ошибки входных преобразований может быть найдено по формуле (1.1):

δ = (1.1)

При заданном значении δ возможно много вариантов подбора значений слагаемых в формуле (1.1). Распределение Лапласа не является равномерным, следовательно, оно и неограниченно. Все 4 ошибки присутствуют и являются независимыми и случайными, из чего следует их равноценность:

δ₁ =δ₂ =δ₃ =δ₄ =1/2δ (1.2)

δ = 0,1% = 0,001

δ₁ =δ₂ =δ₃ =δ₄ =1/2*0,001=0,0005

2 РАСЧЕТ ЧАСТОТЫ ДИСКРЕТИЗАЦИИ

По результатам распределения ОСКО рассчитывается частота дискретизации (F_д ).

По теореме Котельникова имеем:

F_д =2F_в (2.1)

Эффективное значение относительной ошибки временной дискретизации сообщения x(t) определяется равенством:

δ₁ = (2.2)

Где F_д – частота дискретизации;

S_x (f) – спектральная плотность мощности сообщения x(t);

S₁ – площадь всей фигуры (Рисунок 2.1);

S₂ – площадь заштрихованной части (Рисунок 2.1).

S_x (f)

S_x (0)

0

f₀ F_в f

Рисунок 2.1 – Спектральная плотность сигнала

В задании на проектирование форма спектральной плотности мощности сообщения определена равенством

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--