Курсовая работа: Цифровая радиолиния КИМ-ФМ-ФМ
В данной работе нужно спроектировать 7 канальную систему передачи информации. Частотное разделение каналов выполнять нецелесообразно, кодовое очень сложно и его проектирование для 7 каналов не выгодно, так как это очень дорогостоящая система, потому что сигнал сверхширокополосный.
Поэтому использовалось временное разделение каналов. К тому же у нас импульсная модуляция, а при ней благодаря большой скважности между импульсами одного канала остаётся большой промежуток времени, в котором можно разместить импульсы других каналов. При этом все каналы занимают одну полосу частот, но линия связи используется поочерёдно для передачи канальных сигналов.
Будем использовать синхронный метод передачи с кадровой синхронизацией. Для того чтобы на приёмной стороне мы могли прочитать информацию нужно знать момент её появления. Для этого может использоваться синхросигнал еще называемый – пилот сигнал. Он размещается в начале кадра и должен отличаться от информационного сигнала. Для повышения помехоустойчивости в качестве синхрослова используются коды Баркера или всё чаще М-последовательности.
Длительность одного кадра обозначим Тк, а длительность синхрослова и кодового слова Тсин, Ткс соответственно. Тогда ,
Тк=Тсин+N*Ткс,
где N– число каналов.
Длительность кадра определяется частотой дискретизации.
Тк=1/Fд=1/50=0.02С=20мС
По заданию имеется 7 каналов. Количество элементарных символов передаваемых в каждом канале равно разрядности кодового слова = 9.
Тогда количество элементарных символов в информационном сигнале:
Nи = N*r = 7*9 = 63.
В качестве синхрослова выберем М-последовательность, в этом случае для уменьшения вероятности ложного срабатывания системы кадровой синхронизации необходимо выбрать количество разрядов кадрового синхрослова не менее 50% от разрядности информационной части сигнала(т. е. от Nи ). В нашем случае Nи = 63, поэтому выберем в качестве синхрослова шестидесяти трёхрех разрядную М-последовательность. АКФ такого кода имеет узкий центральный пик и минимальный уровень боковых лепестков = 1 / Nm , где Nm- значность кода.
Количество элементарных символов в кадре:
Nк =Nксс + Nи = 63 + 63 = 126 (шт.)
Длительность элементарного символа:
t = Тк/ Nк = 0,02 / 126 @ 159 *10-6 с. = 159 мкс
Тактовая частота:
f т = 1/t = 1/159 *10-6 = 6300 Гц @6.3 кГц
Вид группового сигнала:
В первом приближении ширина спектра КИМ-ФМ-ФМ определяется шириной главного лепестка:
Df = 2 * (1 / t ) = 2 * 1 /159 *10-6 с = 12579Гц = 12.6 кГц
3. Расчет энергетического потенциала радиолинии
Энергетическим потенциалом радиолинии называется отношение средней мощности сигнала к спектральной плотности шума, пересчитанное ко входу приемника. В радиолиниях независимо от того, в каком участке диапазона они работают, всегда присутствуют принятые антенной естественные шумы и собственные шумы приёмных устройств. Эти шумы аддитивные по отношению к сигналу на входе приёмника, имеют гауссовское распределение и практически равномерный спектр в пределах полосы пропускания приёмника. При расчётах, учитывающих действие таких шумов, удобно использовать понятие энергетического потенциала.
Энергетический потенциал определяет возможности командных радиолиний в части обеспечения точности измерения параметров движения, пропускной способности и вероятности ошибки при приёме информации.
В данной работе задана линия с расстоянием между приемником и передатчиком l=190 км. Это линия "Земля - управляемый объект". Линия связи подобного типа предназначена для передачи различных команд с пункта управления на борт беспилотного летательного аппарата.
Расстояние между приемником и излучателем l= 190 км.
Длина волны l = 10 см.
Частота f = C / l = 3 ГГц