Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

Задание 1. Изобразить структурную схему системы электросвязи и пояснить назначение ее отдельных элементо

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-13

Задание №1.

Изобразить структурную схему системы электросвязи и пояснить назначение ее отдельных элементов.

Непрерывное сообщение А(t) , наблюдаемое на выходе источника сообщений (ИС), представляет собой реализацию стационарного гауссовского случайного процесса с нулевым средним и известной функцией корреляции BA(t) . Данное сообщение передается в цифровом виде в системе электросвязи, изображенной на рис. 1.

рис.1.

В передающем устройстве (ПДУ) системы на основе аналого-цифрового преобразования (АЦП) сообщение преобразуется в первичный цифровой сигнал импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), который модулирует один из информационных параметров высокочастотного гармонического переносчика. В результате формируется канальный сигнал S(t)  дискретной амплитудной (ДАМ), дискретной частотной (ДЧМ) или дискретной относительной фазовой модуляции (ДОФМ).

Сигнал дискретной модуляции передается по узкополосному гауссовскому непрерывному каналу связи (НКС), в котором действует аддитивная помеха N(t).

В приемном устройстве (ПРУ) системы принятая смесь сигнала и помехи  Z(t)=S(t)+N(t) подвергается при детектировании либо когерентной (КП) обработке с последующим поэлементным принятием решения методом однократного отсчета. Прием сигналов ДОФМ осуществляется либо методом сравнения фаз (СФ), либо методом сравнения полярностей (СП).

Восстановление (оценка) переданного сообщения по принятому с искажениями сигналу ИКМ осуществляется на основе цифро-аналогового преобразования (ПАП) с последующей низкочастотной фильтрацией (ФНЧ).

Дано:

Задание №2.

По заданной функции корреляции исходного сообщения:

а) рассчитать интервал корреляции, спектр плотности мощности и начальную энергетическую ширину спектра сообщения;

б) построить в масштабе графики функции корреляции и спектра плотности мощности; отметить на них найденные  в п. а) параметры.

Задание №3.

Считая, что исходное сообщение воздействует на идеальный фильтр низких частот (ИФНЧ) с единичным коэффициентом передачи и полосой пропускания, равной начальной энергетической ширине спектра сообщения:

а) рассчитать среднюю квадратическую погрешность фильтрации (СКПФ) сообщения, среднюю мощность отклика ИФНЧ, частоту и интервал временной дискретизации отклика ИФНЧ;

б) качественно, с учетом найденных в п. а) параметров, изобразить сигналы и спектры на входе и выходе дискретизатора АЦП.

Задание №4.

Пологая, что последовательность дискретных отсчетов на выходе дискретизатора далее квантуется по уровню с равномерной шкалой квантования:

а) рассчитать интервал квантования, пороги и уровни квантования, среднюю квадратическую погрешность квантования (СКПК);

б) построить в масштабе характеристику квантования.

Рассчитываем интервал квантования:

                     

Рассчитываем пороги квантования:

           

Рассчитываем уровни квантования:

          

Рассчитываем среднюю квадратическую погрешность квантования:

Вычислим , где  и соответственно мощности(дисперсии) входного и выходного сигналов квантователя; коэффициент взаимной корреляции.

Величину  для гауссового процесса находят так:

              

, где  - ФПВ гауссовой величины

Мощность квантованного процесса находят так:

                      

В итоге получаем следующую формулу для среднеквадратической погрешности квантования:

 

Задание №5.

Рассматривая отклик квантователя как случайный дискретный сигнал с независимыми значениями на входе L- ичного дискретного канала связи (ДКС):

а) рассчитать закон и функцию распределения вероятностей квантованного сигнала, а также энтропию, производительность и избыточность  L-ичного дискретного источника;

б) построить в масштабе графики рассчитанных закона и функции распределения вероятностей.

Задание №6.

Закодировать значение L- ичного дискретного сигнала двоичным блочным примитивным кодом, выписать все кодовые комбинации кода и построить таблицу кодовых расстояний кода; кроме того:

а) рассчитать априорные вероятности передачи по двоичному ДКС символов нуля и единицы, начальную ширину спектра сигнала ИКМ;

б) изобразить качественно на одном графике сигналы в четырех сечениях АЦП: вход АЦП, выход дискретизатора, выход квантователя, выход АЦП.

           . . .

                     …

Априорные вероятности передачи нуля и единицы:

Рассчитываем начальную ширину спектра сигнала ИКМ:

 

Гц

Задание №7.

Пологая, что для передачи ИКМ сигнала по непрерывному каналу связи (НКС) используется гармонический переносчик:

а) рассчитать нормированный к амплитуде переносчика спектр модулированного сигнала и его начальную ширину спектра;

б) построить в масштабе график нормированного спектра сигнала дискретной модуляции и отметить на нем найденную ширину спектра.

Рассчитываем начальную ширину спектра:

МГц

Рассчитываем нормированный к амплитуде преностчика спектр модулированного сигнала

где  индекс фазовой модуляции(максимальное отклонение фазы сигнала ДОФМ от фазы несущей).

Задание №8.

Рассматривая НКС как аддитивный гауссовский канал с ограниченной полосой частот, равной ширине спектра сигнала дискретной модуляции, и заданными спектральной плотностью мощности помехи и отношением сигнал-шум:

а) рассчитать приходящиеся в среднем на один двоичный символ мощность и амплитуду модулированного сигнала, дисперсию (мощность) аддитивной помехи в полосе частот сигнала, пропускную способность НКС;

б) построить в масштабе четыре графика функций плотности вероятностей (ФПВ) мгновенных значений и огибающих узкополосной гауссовской помехи (УГП) и суммы гармонического сигнала с УГП.

Рассчитываем приходящуюся в среднем на один двоичный символ мощность:

Вт

Рассчитываем приходящуюся в среднем на один двоичный символ амплитуду:

В

Рассчитываем дисперсию (мощность) аддитивной помехи в полосе частот сигнала:

Вт

Рассчитываем пропускную способность НКС:

бит/с

Задание №9.

С учетом заданного вида приема (детектирования) сигнала дискретной модуляции:

а) рассчитать среднюю вероятность ошибки в двоичном ДКС, скорость передачи информации по двоичному симметричному ДКС, показатель эффективности передачи сигнала дискретной модуляции по НКС;

б) изобразить схему приемника сигналов дискретной модуляции и коротко описать принцип его работы, пояснить случаи, когда он выносит ошибочные решения.

Рассчитываем среднюю вероятность ошибки в двоичном ДКС:

 

Рассчитываем скорость передачи информации по двоичному симметричному ДКС:

бит/с,  где -энтропия ошибочных решений;время передачи одного двоичного символа.

Рассчитываем показатель эффективности передачи сигнала дискретной модуляции по НКС:

 

Схема приемника сигналов  ДОФМ (метод СП).

ПФ – полосовой фильтр

ФД – фазовый детектор

РУ – решающее устройство

ФОН – формирователь опорного напряжения

ЛЗ – линия задержки

Задачи приемника - обнаружение, различение и восстановление сигналов. Одним из основных методов обработки дискретных сигналов является фильтрация. На вход ПФ поступает сигнал дискретной относительной фазовой модуляции в сумме с помехой N(t) (шум) . Основная задача фильтра - выделить сигнал из его смеси с помехами. В отличие от фильтрации непрерывных сигналов допускается искажение формы сигнала. Качество обнаружения сигналов будет тем лучше, чем больше отношение пиковой мощности сигнала к дисперсии помехи. Извлечение из принимаемого сигнала, модулирующего первичного сигнала происходит в демодуляторе приемника.  Простейшая обратная операция выделения информационного параметра переносчика осуществляется детектором. Схема детектора состоит из перемножителя (принятый сигнал и опорное (синхронизирующее) колебание) и ФНЧ. В результате искажений и воздействия помех пришедший к детектору  сигнал может существенно отличаться от переданного. Для лучшего воспроизведения принятый сигнал подвергается анализу с учетом всех априорных сведений о переданном сигнале в цепям последетекторной обработки. Широкое применение в практике нашла относительная фазовая модуляция. Детектирования сигнала ДОФМ может производиться двумя способами: метод сравнения фаз (СФ) и метод сравнения полярностей (СП). В методе сравнения полярностей производится сравнение продетектированных текущих и задержанной на посылок, принимающих два значения  1. В РУ отсчеты сравниваются с пороговым напряжением  и принимается решение – передан 1, если , или передан 0, если . Кроме того, в схеме присутствует блок линии задержки и блок сравнения полярностей. Под действием помех в канале связи РУ может ошибаться (принимать неправильные решения). Ошибочные решения могут быть двух видов: переход 0 в 1 (передавался 0, но РУ выдало 1), характеризующийся условной вероятностью ошибки р(1/0); переход 1 в 0 (передавалась 1, но РУ выдало решение 0), характеризующийся условной вероятностью ошибки р(0/1).

 

Задание №10.

Рассматривая отклик декодера ПРУ как случайный дискретный сигнал на выходе L- ичного ДКС:

а) рассчитать распределение вероятностей дискретного сигнала на выходе декодера, скорость передачи информации по L- ичному ДКС, относительные потери в скорости передачи информации по L- ичному ДКС;

б) построить в масштабе график закона распределения вероятностей отклика декодера и сравнить его с законом распределения вероятностей отклика квантователя.

Задание №11.

Полагая ФНЧ на выходе ЦАП приемника идеальным с полосой пропускания, равной начальной энергетической ширине спектра исходного сообщения:

а) рассчитать дисперсию случайных импульсов шума передачи на выходе интерполятора ЦАП, среднюю квадратическую погрешность шума передачи (СКПШ), суммарную начальную СКП восстановления непрерывного сообщения (ССКП), относительную СКП (ОСКП);

б) качественно изобразить сигналы на выходе декодера и интерполятора ЦАП, а также восстановленного сообщения на выходе системы электросвязи.

Рассчитываем дисперсию случайных импульсов шума передачи на выходе интерполятора ЦАП:

 Вт

Рассчитываем среднюю квадратичную погрешность шума передачи(СКПШ):

Вт, где - интегральный синус.

 

 

Рассчитываем суммарную начальную СКП восстановления непрерывного сообщения(ССКП):

Вт

Рассчитываем относительную СКП(ОСКП):

Задание №12.

В виду того, что выбор начальной энергетической ширины спектра исходного сообщения не приводит к минимуму ОСКП, решить оптимизационную задачу: с помощью ЭВМ определить оптимальную энергетическую ширину спектра сообщения, доставляющую минимум относительной суммарной СКП его восстановления.


1. Миссионерский императив
2. На тему- ldquo;Анализ системы управления организации ОАО ldquo;Аэрофлот rdquo; и ее эффективности для дальнейшего р
3. Физика нефтяного и газового пласта Наибольшее количество запасов нефти в мире сосредоточено в-
4. Введение Налогообложение добавленной стоимости одна из наиболее важных форм косвенного налогообложен
5. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора економічних наук Львів 2002 Дисерта.html
6. ме. Любой труд ~ комплекс физиол.html
7. Русский свадебный обряд как культурный феномен
8. Характеристика и особенности занятий футболом
9. Реферат- Малый бизнес- характерные черты, преимущества и проблемы в социально-культурной сфере
10. Реферат- Правовое регулирование рынка бумаг
11. тема ~ это способ организации хозяйственной жизни
12. Тема- гидравлический расчет газопровода котельной
13. Пятьдесят оттенков серого Эксмо; Москва; 2012 Оригинальное название E L Jmes ldquo;Fifty Shdes of Greyrdquo; 2011 ISBN 9785699
14. LT 0 2 DMC 422 Hzelnut BrownLT
15. Розподіл та поєднання трьох влад
16. [Правоспособность]Правоспособность человека возникает в момент его рождения
17. промышленная экология
18. куку Эта игра позволит ребенку комфортнее чувствовать себя в этом мире даст ощущение надежности ~ ведь вы
19. правовые отношения их субъекты и объекты
20. Лабораторная работа 1 Линейные алгоритмы