Цифрова система передачі

Предмет:

Технологія

Тип роботи:

Курсова робота

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

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:

Вихід джерела неперервних повідомлень: в даній точці ми спостерігаєм аналоговий сигнал, який слід передати по лінії зв'язку, попередньо перетворивши;

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;

‒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

‒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) ;

‒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;

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

‒вихід декодера 2. Декодер 2 служить для пошуку і виправлення можливих помилок на основі властивостей завадостійкого коду;

‒вихід декодера 1. Декодер 1 перетворює послідовності імпульсів кодових комбінацій в послідовності коротких імпульсів, що відстають один від одного на інтервал дискретизації , і амплітудами, котрі відповідають амплітуді аналогового сигналу в моменти дискретизації;

‒вихід згладжуючого фільтру. В даній точці отримуєм аналоговий сигнал, що відповідає перданому від джерела повідомлень, але з деякою затримкою. Отримане неперервне повідомлення передається далі отримувачу

Таким чином, часові діаграми для структурної схеми ЦСП неперервних повідомлень у вказаних точках мають наступний вигляд:

2. Розрахунок характеристик аналого-цифрового перетворення і інформаційних характеристик на виході АЦП

Завдання:

Визначити:

По заданій верхній граничній частоті спектру повідомлення, пікфактору сигналу П та допустимому відношенні сигнал/завада квантування Рк визначити:

1) мінімально допустиме число рівнів квантування L (L вибирають рівним цілого степеня числа 2) ;

2) значність кодових комбінацій та тривалість символу на виході АЦП, вважаючи, що тривалість кодової комбінації дорівнює інтервалу дискретизації.

Якщо задані:

верхня гранична частота спектру повідомлень

Fв=9 кГц

пік-фактор сигналу П = 3, 8

допустиме відношення сигнал/шум квантування

Знайти:

ентропію незалежних дискретних повідомлень на виході АЦП та продуктивність джерела повідомлень, якщо імовірність передачі символу «1»: Р (1) =0, 81

Вихідні дані: Fв= 9кГц, П=3, 8, , Р (1) =0, 81

Реішення:

Визначим мінімальне допустиме число рівнів квантування L.

Частота дискретизації вибирається на основі теореми Котельникова

– верхня частота спектра сигналу. Тобто для точного відтворення вихідного сигналу по відлікам частота дискретизації має умові. На практиці

частоту дискретизації вибирають рівній

Розрахуєм частоту дискретизації у відповідночті з:

fд=2, 5*9*103=22, 5 кГц

Кількість рівнів квантування L визначається, виходячи з:

Помилки квантування;

пік-фактора сигнала;

відношення сигнал/шум.

Визначаєм помилку квантування виражену в разах.

Розрахуєм кількість рівнів квантування за формулою

Розрахуєм кількість рівнів квантування у відповідності з умовами:

Так як в ЦСП використовуються двійкові коди, то округлим число рівнів квантування L до найближчого степені числа 2.

L = 64

Так як продовжність кодових комбінацій рівна інтервалу дискретизації, то значність кодових комбінацій і довжина символа на виході АЦП,

Розрахуєм продовжність символа на виході АЦП:

Визначимо ентропію по формулі Шеннона для незалежних повідомлень джерела, так як згідно умові на виході АЦП повідомлення являються дискретними:

Згідно умові вірогідність появи одиниці

Р (1) = 0. 49 Тоді вірогідність появи нуля

Р (0) = 1 – Р (1) = 1 – 0. 81 = 0. 51

Визначимо ентропію, виходячи з вірогідності появи одиници і нуля: Н (А) = - (0. 49log2 (0. 49) + 0. 51log2 (0. 51)) =0, 2462+0, 4552=0, 7 біт/повідомлення

Згідно отриманим значенням розрахуєм виробничість джерела:

де: – довжина кодової комбінації; Н (А) – ентропія повідомлення джерела.

Розрахунок характеристик завадостійкості прийому сигналів в дискретному каналі

Завдання:

Вважаючи канал зв'язку каналом із постійними параметрами, побудувати залежність імовірності помилки двійкового символу на виході оптимального демодулятора від відношення енергії сигналу Е до спектральної щільності потужності завади N0 на вході демодулятора,