![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Расчет технических характеристик систем передачи дискретных сообщений |
Высший колледж связи Курсовая работа по курсу ТЭС на тему “Расчет технических характеристик систем передачи дискретных сообщений” Студент: Иванов И.Н. студ. билет ( 09 группа В 7712 Минск 1999 СОДЕРЖАНИЕ. ВВЕДЕНИE.1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ .42. РАСЧЕТ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ .103. РАСЧЕТ ЭНТРОПИИ КВАНТОВАННОГО СИГНАЛА, ЕГО ИЗБЫТОЧНОСТИ И СКОРОСТИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ВЫХОДЕ КВАНТУЮЩЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ДИСКРЕТНОГО КАНАЛА .16 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОДНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ, МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ, ДИСПЕРСИИ, КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ НА ВЫХОДЕ СИНХРОННОГО ДЕТЕКТОРА .186. РАСЧЕТ ШИРИНЫ СПЕКТРА ИКМ-ЧМ СИГНАЛА. .207. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И АЛГОРИТМ РАБОТЫ .25 ВВЕДЕНИЕ Электросвязь - это совокупность человеческой деятельности , главным образом технической , связанной с передачей сообщений на расстояние с помощью электрических сигналов. Непрерывное развитие народного хозяйства и культуры приводит к интенсивному росту передаваемой информации, поэтому значение электросвязи в современной технике и в современной жизни огромно. Уже в настоящее время хорошо развитая сеть электросвязи облегчает управление государством. В будущем , когда методы управления с помощью ЭВМ будут преобладающими , наличие хорошо развитой сети электросвязи будет обусловливать управление государством. В системах передачи сообщений используются как аналоговые , так и цифровые сигналы. В настоящее время широко применяются цифровые системы передачи. Так как они обладают более высокой помехоустойчивостью, что позволяет передавать на более далекие расстояния. Так же цифровые системы передачи в аппаратуре преобразования сигналов используют современную элементарную базу цифровой вычислительной технике и микропроцессоров. Поэтому аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал и в таком виде передается по линии связи; на приемной стороне происходит обратный процесс - преобразование цифрового сигнала в аналоговый. В данной курсовой работе необходимо рассчитать технические характеристики цифровой системы связи. 1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ. Для передачи непрерывных сообщений можно воспользоваться дискретным каналом. При этом необходимо преобразовать непрерывное сообщение в цифровой сигнал, то есть в последовательность импульсов , сохранив содержащуюся в сообщении существенную часть информации. Типичным примером цифровой системы передачи непрерывных сообщений являются системы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Структурная схема системы цифровой передачи непрерывных сообщений , для ЧМ и некогерентного способа приема представлена на рис.1. Рассмотрим назначение и работу блоков данной схемы. Источник непрерывных сообщений ,в качестве которого может выступать человек, ЭВМ и т.д. формирует непрерывный сигнал U( ) — который изменяется в любые моменты и принимает любые из возможных значения .Потом этот аналоговый сигнал поступает на АЦП ( аналогово-цифровой преобразователь ).Аналогово-цифровое преобразование состоит из трех этапов. Дискретизация - производится выборка значений аналогового сигнала с интервалом .
Квантование - выборочное значение аналогового сигнала заменяется ближайшим значением уровня квантования (заранее установленными). Кодирование - значение уровня квантования преобразуется в двоичное число. В результате такого преобразования мы сами искажаем сигнал, так как приближаем его к уровню квантования .Для уменьшения этих искажений применяется нелинейная шкала квантования . С выхода кодера двоичный ИКМ сигнал поступает на модулятор, где происходит образование ЧМ сигнала. В модулятор подаются два гармонических сигнала с разными частотами. В первом перемножителе происходит перемножение первого гармонического сигнала с информационным сигналом, во втором перемножение второго гармонического сигнала и инверсией информационного. В сумматоре происходит сложение результатов перемножений. В итоге на выходе сумматора будет сигнал с частотой первого гармонического сигнала там где был единичный уровень информационного сигнала, и частота второго гармонического сигнала, там где был единичный уровень инверсии информационного сигнала. Для ограничения спектра сигнала передаваемого в канал на выходе передатчика ставится полосовой фильтр. Далее сигнал поступает в линию, где на него влияют помехи и вместе с помехами сигнал приходит на демодулятор, состоящий из ПФ ( ограничивает спектр принимаемого сигнала), АД (амплитудные детекторы), которые выделяют огибающую сигнала, в разностном устройстве происходит вычитание сигналов полученных на выходе амплитудных детекторов. Далее если напряжение на выходе ФНЧ пересекает заранее заданный положительный пороговый уровень, то на выходе решающего устройства формируется единичныйуровень, а если напряжение пересекает отрицательный пороговый уровень, то вырабатывается нулевой уровень. Затем сигнал поступает на ЦАП (цифро- аналоговый преобразователь),в котором на декодере кодовые комбинации преобразуются в квантованную последовательность, далее фильтр восстанавливает непрерывное сообщение по квантованным значениям. Полученный сигнал U ( ) поступает получателю. Работа схемы пояснена диаграммами рис.2 Структурная схема системы цифровой передачи непрерывных сообщений с ЧМ манипуляцией и некогерентным способом приёма Источник непрерывных Дискретизатор Квантователь Кодер сообщений АЦП Асоs w1 Инвертор Перемножитель Фильтр Сумматор передачи ЛС Перемножитель Асоs w2 Модулятор ПФ 1 АД 1 Разностное Решающее устройство ФНЧ устройство ПФ 2 АД 2 Демодулятор Декодер ФНЧ Получатель ЦАП Рис. 1 U( ) Сигнал на выходе источника сообщений2 1 1 2 3 4 5 6 UдСигнал на выходе дискретизатора2 1 1 2 3 4 5 6 UСигнал на выходе кодера2 1 0 1 0 1 2 3 4 U Сигнал на выходе инвертора 2 1 1 0 1 1 2 3 4 U( ) Сигнал Асоs w1 А 1 2 3 4 U( ) Сигнал Асоs w2 А 1 2 3 4 U( ) Сигнал на выходе сумматора 1 1 2 3 4 U( ) Сигнал на выходе ПФ 11 1 2 3 4 U( ) Сигнал на выходе ПФ 2 1 1 2 3 4 U( ) Сигнал на выходе АД 11 1 2 3 4 U( ) Сигнал на выходе АД 21 1 2 3 4 U( ) Сигнал на выходе ФНЧ U 1 2 3 4 U- Сигнал на выходе решающего устройства U 1 0 1 0 1 2 3 4 U Сигнал на выходе декодера 1 U( ) Сигнал на выходе ЦАП 1 Рис. 2 2. РАСЧЕТ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ При заданной автокорреляционной функции , B(0)=1 B2 , (p/p=0.1
, (=105 Гц требуется: определить спектральную плотность мощности; вычислить интервал корреляции ; найти и пояснить связь между и G(f); определить верхнюю граничную частоту Fв случайного процесса; Спектральная плотность мощности G(f) центрированного стационарного процесса является прямым преобразованием Фурье от автокорреляционной функции (2) Подставим выражение для автокорреляционной функции : При вычислении G(f) воспользуемся табличным интегралом: Подставив начальные условия получим выражение для спектральной плотности мощности: по методу эквивалентного прямоугольника: (5) Подставив значение ( получим: c=10мкс Ширину спектральной плотности мощности также определим по методу эквивалентного прямоугольника: (6) Используя обратное преобразование Фурье получим; Подставив значение ( получим: найдем перемножив их. равно постоянной величине, то есть между э существует обратная зависимость. При увеличении времени корреляции происходит уменьшение ширины спектральной плотности мощности. Следовательно, медленно протекающий случайный процесс, имеющий большое время корреляции, будет иметь относительно узкую ширину спектральной плотности, а быстродействующий процесс будет иметь малое время корреляции и относительно большое значение ширины спектральной плотности мощности. Используя графический редактор Еxell построим графики зависимостей и G(f). Они изображены на рис.3. и рис.4. Определим верхнюю граничную частоту Fв, используя выражение: (9) применив обратное преобразование Фурье (7) и табличный интеграл Возьмем тангенс с правой и левой стороны (11) Подставив значения получим: 3. РАСЧЕТ ЭНТРОПИИ КВАНТОВАННОГО СИГНАЛА,ЕГО ИЗБЫТОЧНОСТИ И СКОРОСТИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ВЫХОДЕ КВАНТУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА. Нам заданы начальные условия: шаг квантования = 2.5 10-2 ; дисперсия нормального закона распределения (2=3 В; максимальное значение шкалы квантования (Xmax=3.2 В; Энтропия характеризует среднее количество информации, содержащей- ся в сообщении. Энтропия является основной характеристикой источника. Чем она выше, тем труднее передать сообщение по каналу связи. Необходимая затрата энергии на передачу сообщения пропорциональна его энтропии. Для вычисления энтропии квантованного сигнала применим сле- дующую формулу: , (12) где число определяется числом уровней квантования : L=2 1; L — число уровней квантования; P(ai) — вероятность появления уровней квантования ; Максимальное значение шкалы квантования определяется по формуле : (13) Из формулы (13)найдем число уровней квантования : L=2 3.2/2.5 10-2=256 Вероятность появления уровней квантования сигнала определяется по формуле: (14) где W(xi) плотность распределения выборочных значений определяется нормальным законом распределения тоесть: (15) где xi — значение квантованного сигнала, берется на середине интервала квантования. ( — дисперсия Вычисление энтропии квантованного сигнала осуществляем с помощью ПЭВМ. Произведя необходимые расчеты, получим энтропию квантованного сигнала: H(A)=7.74 бит/отсчет Избыточность показывает, какая доля максимально возможной энтропии не используется источником. Избыточность квантованного сигнала: (16) где Hmax(A) — величина энтропии если все состояния дискретного источника равновероятны тоесть (17) тогда Hmax(A) = log2256=8 бит/отсчет Подставив значения H(A) и Hmax(A) в формулу (16) получим: (=8-7.7
В Европе между тем князь Гагарин, наш давнишний агент, выдававший себя за антисоветски настроенного эмигранта и в годы второй мировой войны служивший в армии Власова, переехал из Германии во Францию. В его задачу входило создание базы для диверсионных действий в морских портах и па военных аэродромах, а также группы боевиков, которые в случае войны или усиления напряженности вдоль наших границ были бы в состоянии вывести из строя систему коммуникаций и связь штаб-квартиры НАТО, находившейся в Фонтенбло пригороде Парижа. В Москве мне передали группу специалистов по нефти, нефтепереработке и хранению топлива, с которыми мы обсуждали технические характеристики и расположение основных нефтепроводов в Западной Европе. Затем мы дали своим офицерам задание вербовать агентов-диверсантов из числа обслуживающего персонала нефтеперерабатывающих заводов и нефтепроводного хозяйства. В 1952 году мне пришло сообщение, что Фишер получил гражданство США и обрел таким образом надежную «крышу». Теперь он мог заниматься, вполне официально, одной из своих профессий, которые указал,P артиста или свободного художника
1. Проблемы ограниченности пропускной способности автодорог
2. Пропускная способность канала
3. Проблемы ограниченности пропускной способности автодорог.
4. Расчет системы сбора и передачи данных
9. Правовое регулирование расчетов с использованием пластиковых карт
10. Учет расчетов с бюджетом по налогам
11. Учет и анализ расчетов с персоналом по оплате труда в организации
13. Расчет надежности, готовности и ремонтопригодности технических средств и вычислительных комплексов
16. "Семейный бюджет" (расчет с помощью программы Microsoft Excel 97)
17. Расчет дифференциального уравнения первого, второго и третьего порядка методом Эйлера
18. Методы расчета электрических полей
19. Расчет освещения рабочего места оператора ЭВМ
20. Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
21. Расчет производственного освещения
25. Развитие творческих способностей одаренных детей в системе начального образования
27. Расчет ректификационной колонны
28. Компьютерная программа для расчета режимов резания деревообрабатывающего круглопильного станка
29. Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома
30. Программа для расчета цеха серийного производства
31. Расчет схемы электроснабжения плавильного цеха обогатительной фабрики
32. Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия
33. Расчет электроприводов постоянного и переменного тока
34. Расчет прочности центрально растянутых предварительно напряженных элементов
35. Расчет надежности электроснабжения подстанции "Южная"
36. Типовой расчет по основам светотехники
37. Расчет наматывающего устройства
41. Расчет зануления двигателя
42. Расчет ректификационной колонны бензол-толуол
43. Расчет размерных цепей. Стандартизация
45. Расчет электрического привода механизма подъема башенного крана
46. Техническая эксплуатация автомобилей. Расчет вероятности безотказной работы деталей ЦПГ
48. Расчет внешних скоростных характеристик двигателя внутреннего сгорания
49. Расчеты структурной надежности систем
50. Пояснительная записка к курсовому проекту по ТММ Расчет редуктора
51. Расчет дисковой зуборезной модульной фрезы
53. Расчет первой ступени паровой турбины ПТУ К-500-65 (3000 (Курсовой)
57. СПИРАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ (расчет)
58. Расчет теплопотерь и системы отопления индивидуального жилого дома
59. Расчет и проектирование коробки скоростей к операционному токарному станку
60. Анализ процесса формообразования и расчет параметров режимов резания
62. Тепловой расчет паровой турбины Т-100-130
63. Тепловой расчет парового котла
64. Расчет вакуумной ректификационной колонны для разгонки нефтепродуктов
65. Расчет вальцовых механизмов подач деревообрабатывающих станков
66. Производство портландцемента и расчет компонентов
67. Составление плана раскроя пиловочного сырья и расчет технологических потоков лесопильного цеха
68. Расчет технических нормативов дороги
74. Способности
75. Социальный интеллект, как способность к эффективному общению
76. Особенности проявления коммуникативных способностей у детей подросткового возраста
77. Расчет супергетеродинного приемника
78. Расчет апериодического каскада усилительного устройства
79. Расчет различных электрических цепей
80. Расчет усилителя низкой частоты
81. Расчет напряженности поля радиотелецентров
82. Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)
83. Расчет некогерентной радиолокационной измерительной системы кругового обзора
84. Расчет радиорелейной линии связи прямой видимости
85. Кодирование речевой информации
89. Энергетический расчет спутниковой линии связи для передачи телевизионных сигналов
90. Расчет времени откачки распределенных вакуумных систем
91. Расчет частотных характеристик активного фильтра второго порядка на операционном усилителе
92. Численный расчет диода Ганна
94. Расчет и проектирование судового асинхронного электродвигателя
95. Расчет конструкций здания мельницы
96. Тепловой и динамический расчет двигателя внутреннего сгорания
97. Энтропия термодинамическая и информационная
98. Расчет времени откачки распределенных вакуумных систем
99. Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
100. Аналитическое выражение второго закона термодинамики. Энтропия