Реферат: Розрахунок та оптимізація характеристик системи електрозв язку

Для передачі неперервних повідомлень можна використати дискретний канал. При цьому необхідно перетворити неперервний сигнал джерела повідомлень в цифровий сигнал тобто в послідовність нулів і одиниць. Типовим прикладом цифрової системи передачі неперервних повідомлень являється система з імпульсно-кодовою модуляцію (ІКМ). Для перетворення неперервного повідомлення в цифрову форму використовуються операції дискретизації і квантування. Отримана таким чином послідовність квантованих відрахунків кодується і передається по дискретному каналу, як всяке дискретне повідомлення. На стороні прийому неперервне повідомлення після декодування не востановлюється.

Основна технічна перевага цифрових систем передачі перед неперервними системами передачі повідомленя складається з їх високої завадостійкості.

Структурна схема цифрової системи передачі (ЦСП) має наступний вигляд:

ИС – джерело неперервних повідомлень;

АЦП – аналогово- цифровий перетворювач, який складається з наступних елементів:

• Д - дискретизатор

• Кв - квантувач

• К1 -кодер 1
К2 - кодер 2
М - модулятор

ЛС – лінії зв»язку

ИП – джерело завад
ДМ - демодулятор
ДК2 - декодер 2

ЦАП – цифрово-аналоговий перетворювач, який складається із слідуючих елементів:

• ДК1 - декодер 1

• Ф – зглажуючий фільтр

• С – отримувач повідомлень.

Джерело повідомлень видає на виході неперервний сигнал. На відміну від неперервного каналу передачі в складі ЦСП передбачені прилади для перетворення неперервного повідомлення в цифрову форму - аналогово-цифровий перетворювач (АЦП) на стороні що передає і прилад перетворення цифрового сигналу в неперервний - цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) на стороні прийому.

В склад АЦП входить дескритизатор, квантувач і кодер. Перетворення «аналог-цифра» складається з трьох операцій:

• Спочатку неперервне повідомлення піддається дискретизації по часу. Ця операція здійснюється за допомогою дискретизатора. Інтервал дискретизації вибирається на основі теореми Котельникова, в котрій сказано, що будь-який неперервний сигнал з кінцевим спектром можна представити у у вигляді відрахунків, що відстають один від одного на інтервал дискретизації - верхня частота спектра сигнала. На практиці частоту дискретизації вибирають рівній

• Отримані відрахунки моментальних значень квантуються по рівню квантування в квантувачі. Кількість рівнів квантування М визначається вихлдячи з помилки квантування, пік-фактору сигналу і відношенню сигнал/шум. Число розрядів у кодовому слові буде рівно

• Послідовність отриманих квантованих значень передаваємого повідомлення являється результатом кодування у вигляді послідовних кодових комбінацій . число розрядів у кодовому слові рівне m = log2(M). Частіше за все кодування зводиться до запису рівня в двійковій системі числення . Таке перетворення називається імпульсно-кодовою модуляцією і здійснюється в кодері.

• Побудуєм і поясним часові діаграми для структурної схеми ЦСП неперервних повідомлень, виходячи з призначення кожного блока:

1- Вихід джерела неперервних повідомлень: в даній точці ми спостерігаєм аналоговий сигнал, який слід передати по лінії зв»язку, попередньо перетворившивы;

2- Вихід дискретизатора : в моменти часу, котрі відстають один від одного на інтервал дискретизації

- верхняя частота спектра сигналу), на виході дискретизатора ми отримаємо короткі імпульси, амплітуди котрих відповідають амплітуді сигналу в указаний момент часу;

3- вихід квантувача. Квантувач здійснює операцію квантування по рівню ,а це значить, що амплітуди кожного відрахунку прив»язуються до певного рівня квантування . кожному рівню квантування відповідає кодова комбінація. Кількість символів в кодовій комбінації визначається із відношення:де М – кількість рівнів квантування. Якщо

4- вихід кодера 1: в даній точці ми отримуємо послідовність імпульсів, які відображають кодові комбінації в певний момент;

5- вихід кодера 2. В кодері 2 до інформаційної частини кодової комбінації додаються перевірочні розряди, при чому відстань між імпульсами залишається такою ж ,а продовжність імпульса зменшується, тобто

6- вихід модулятора. В модуляторі цифровий сигнал перетворюється в аналоговий ( в данному випадку за допомогою частотної модуляції (ЧМ) , тобто за рахунок зміни частоти несучого аналогового коливання);

7- вихід лінії зв»язку. В дану точку поступає аналоговий сигнал, викривлений завадами при проходженні лінії зв»язку. При передачі також відбувається затримка сигналу, ктора рівна продовжності одного імпульсу;

8- вихід демодулятора. В демодуляторі сигнал, викривлений завадами, піддається демодуляції, тобто перетворенню аналогового сигналу в цифровий;