Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОМЕХ
НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ДИСРКРЕТНОГО КАНАЛА СВЯЗИ
Часть 2
Исследование характеристик помехоустойчивости дискретного канала связи на основе модуляции ЧМ-2
Цель работы: Изучить влияние помех на преобразования сигналов в дискретных каналах и количественные характеристики, описывающие это влияние.
Задачи работы:
1.Изучить влияние помех на характеристики помехоустойчивости канала и методы улучшения помехоустойчивости при некогерентном приеме бинарных сообщений.
2. Изучить влияние помех на характеристики помехоустойчивости канала при когерентном приеме бинарных сообщений.
3. Произвести сопоставительную оценку исследуемых каналов по возможностям оптимизации их параметров с целью обеспечения максимальной помехоустойчивости. Дать обоснование обнаруженным отличиям.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования в данной работе являются три различных канала – АМ-2 некогерентный канал, ЧМ-2 некогерентный канал и ЧМ-2 когерентный канал, обеспечивающие передачу сообщений одного источника. Описание каналов и звеньев, входящих в их состав см. лаб. №12. Модель, отображающая работу каналов в присутствии помех, представлена на рис.1. Модель включает две группы каналов, состоящие из каналов АМ-2, ЧМ- 2 - некогерентный и ЧМ-2 - когерентный. Отличие этих групп в том, что каналы верхней по схеме группы работают в условиях помех, а каналы нижней группы работают без помех, восстанавливают передаваемое сообщение без ошибок и являются в этом смысле эталонными. Сравнивая состояния выходов соответствующих каналов верхней и нижней групп на предмет их соответствия можно обнаруживать ошибки в работе каждого из каналов верхней группы. Подсчитывая количество ошибок, допущенных в каждом канале за сеанс передачи, содержащем известное и достаточно большое число передаваемых бит можно найти оценку вероятности ошибки бита для каждого канала. Для выполнения этих вычислений в составе модели включен анализатор ошибок, реализованный на элементе «Исключающее ИЛИ» (модуль 61). Анализатор может быть подключен своими входами к выходам соответствующих каналов верхней и нижней группы. При несоответствии выходных сигналов каналов на выходе элемента «Исключающее ИЛИ» появляется логическая единица, указывая на ошибку приема бита каналом верхней группы.
Рис.1.- Структурная схема модели для исследования характеристик помехоустойчивости дискретных каналов связи.
Накопление количества ошибок осуществляется интегратором (модуль 62), подключенным к выходу анализатора. К этому же выходу подключен элемент текущей статистической обработки данных, поступающих с анализатора. Вычисляемая ими величина - статистическая оценка вероятности ошибки бита ,
где - число переданных бит;
- число ошибочно принятых бит.
Бинарная последовательность символов, формируемая генератором импульсов (модули 0 и 1), отображает передаваемое сообщение. Останов процесса моделирования производится по результатам сравнения количества накопленных ошибок с заданным их числом, записанным в элемент «СТОП» (модуль 67)в качестве параметра. Рассмотренная модель реализует метод статистических испытаний (Монте-Карло) и позволяет получать точечные оценки вероятностей ошибок для каждого канала при заданных параметрах канала, сигналов и помех. Получая эти значения оценок для набора значений параметров помех, сигналов или параметров канала можно построить соответствующие зависимости и графики. Достоверность результатов, получаемых с помощью данной модели, возрастает при увеличении количества накопленных ошибок и количестве переданных бит. Вероятностью ошибок в канале и зависимостью этой вероятности от параметров канала, сигнала и помех не исчерпывается набор характеристик помехоустойчивости канала связи. Широкое распространение на практике получили связанные с ними характеристики, такие как зависимость вероятности ошибочного приема бита от отношения энергии на один передаваемый бит к СПМ помехи
,
где - энергия сигнала длительностью , соответствующего одному передаваемому биту;
- СПМ помехи
и так называемое системное число канала - величина, определяемая как максимальное затухание в линии связи канала при котором для заданной мощности передатчика и приведенных шумах приемника достигается заданное значение вероятности ошибки
,
где - мощность выходного сигнала передатчика канала.
В работе необходимо построить зависимости вероятности ошибочного приема бита от отношения энергии на бит к СПМ помехи для каждого из исследуемых каналов, для чего анализатор подключается к выходам соответствующих каналов.
По полученным зависимостям для заданных значений мощности передатчика и СПМ помех можно получить оценку системного числа.
Выполнив моделирование для заданных значений, и вычисленной оценки системного числа можно получить значение величины , подтвердив или опровергнув тем самым правильность значения оценки системного числа.
Кроме того, в работе необходимо исследовать влияния полосы пропускания фильтров, выделяющих частотные посылки на вероятность ошибки для каналов некогерентного приема. Смысл исследования состоит в согласовании полосы пропускания канала со спектром сигнала и оценке возможности достичь желаемого улучшения для каждого из некогерентных каналов.
ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Задавая ряд значений СПМ, из указанного ранее диапазона и регистрируя, соответствующие им значения вероятности ошибок, получаем набор точек, по которому необходимо построить график зависимости
,
предварительно вычислив значения отношения
.
,
где - полоса пропускания фильтров; .
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1.Наименование, цель и задачи работы.
2. Структурная схема модели, параметры модулей, параметры системного времени.
3.Графики построенных зависимостей, сигналов и спектров, полученные в соответствии с пп1-5 «хода выполнения работы».
4.Выводы по пунктам выполненного плана и работе в целом.