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
Министерство образования и науки Российской Федерации
РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет радиотехники и телекоммуникаций
Кафедра радиоуправления и связи
Курсовая работа
По курсу: «Основы передачи дискретных сообщений».
Факультет Радиотехники и телекоммуникаций
Группа 519
Студент Гранаткин А.А.
Преподаватель Езерский В.В.
Рязань, 2009
Вариант 27
Задание
Разработать систему передачи дискретных сообщений на основе решения четырёх задач:
Задача 1.
Выбрать метод модуляции и разработать схему модулятора и демодулятора для передачи данных по каналу ТЧ. Рассчитать вероятность ошибки на символ.
Задача 2.
Выбрать метод синхронизации и разработать схему синхронизатора. Рассчитать параметры устройства синхронизации с представленными временем синхронизации , временем поддержания синфазности , среднеквадратическим значением краевых искажений исправляющей способностью приемника и коэффициентом нестабильности генератора
|
tC,с |
tПС,с |
,% |
kИП,% |
kГ |
|
1,5 |
15 |
10 |
45 |
10-7 |
Задача 3.
Выбрать метод коррекции фазо-частотной характеристики канала ТЧ, форма которой для одного переприёмного участка задана выражением:
,
найти требования к ФЧХ корректора и разработать схему корректора. Параметры ФЧХ канала
|
tз,мс |
b1 |
b2 |
d1,мс |
d2,мс |
|
7 |
0,2 |
4 |
4 |
2 |
при Гц. Количество переприёмных участков вычисляется по формуле Nп.уч.=1+[2+27]mod8=6
Задача 4.
Разработать систему кодирования/декодирования циклического кода для -элементного первичного кода, который исправляет ошибок. Оценить вероятность получения необнаруживаемой ошибки на выходе системы, если в канале связи меняется от до .
к=8 tи=5
Расчетная часть
Задача 1
Согласно рекомендациям МККТТ (ITU-T) выберем стандартный протокол модуляции. Наиболее близкий к исходным данным протокол V.34, обеспечивающий скорость модуляции 2400, 2743, 2800, 3000, 3200, 3429 Бод, скорость передачи информации 33600 бит/с, модуляция КАМ 64.
Схема модулятора КАМ 64 представлена на рис. 1.
Принцип работы:
Блоки a, b, c, d, e, f, выделяют из сигнала по два бита, далее в блоках ДОФМ осуществляется двойная относительная фазовая модуляция несущих колебаний поступающих с генератора, блок Г. Модулируемые колебания сдвинуты друг относительно друга на 90°. Выходные сигнал складываются, причем один уменьшается в два раза, а другой в четыре.
Схема демодулятора представлена на рис. 2.
Рис. 2. Схема демодулятора КАМ 64.
ФОК (формирователь опорного колебания) выделяет несущее колебание из входного сигнала и подает его на фазовый детектор. ФД (фазовый детектор) определяет фазу входного сигнала относительно опорного в интервале [-90°; 90°], по этому для определения фазы на интервале [0°; 360°] используют два ФД и подают на них опорные колебания сдвинутые на 90° друг относительно друга. АД (амплитудный детектор) определяет амплитуду входного сигнала. Демодулятор (Д) сравнивает последующие и предыдущие посылки хранящиеся в элементах памяти (ЭП), и решает какое значение предавалось.
Рассчитаем вероятность ошибки на один символ:
(1)
(2)
(3)
Расчет по приведенным формулам показал что вероятность ошибки для M=64 позиционного КАМ кода равна P=0.058 при отношении сигнал-шум Qсш=20 дБ.
Задача 2
Выберем замкнутую систему синхронизации по элементам без непосредственного воздействия на задающий генератор. Схема синхронизатора представлена на рис. 3.
В устройство входной дискретизации (ВД) поступают посылки КАМ сигнала. На выходе ВД формируется последовательность импульсов, совпадающая по времени с фронтами посылок. Эти импульсы поступают на один вход цифрового детектора (ЦФД) на другой вход поступают импульсы основного делителя (ОД). В зависимости от знака рассогласования по фазе колебаний, действующих на входах ЦФД подаются сигналы, открывающие либо на одну, либо другую схему И. В зависимости от того с какой схемы И приходят импульсы к числу, хранящемуся в реверсивном счетчике (РС) либо прибавляется либо отнимается единица. При достижении определенного порога РС вырабатывает сигнал добавления или исключения, поступающий на схему добавления и исключения (ДИ). В результате в последовательности задающего генератора(ЗГ) изменяется число импульсов, а следовательно и изменяется и фаза импульсов с выхода ОД.
Рассчитаем основные параметры схемы синхронизации:
Погрешность синхронизации характеризует наибольшее отклонение фазы синхроимпульсов от их оптимального положения; это величина, выраженная в долях единичного интервала и равная наибольшему отклонению синхроимпульсов от их оптимального положения, которое с заданной вероятностью может произойти при работе устройства синхронизации.
Погрешность синхронизации содержит две составляющие: статистическую погрешность синхронизации, определяемую нестабильностью задающего генератора и шагом коррекции, и динамическую погрешность, вызываемую краевыми искажениями единичных элементов.
(4)
Для коэффициента деления основного делителя m=72 получаем .
(5)
Емкость РС равна Мрс=12.5, наиболее близкое значение Мрс=13.
(6)
При вероятности встречи значащего момента =0.4 получаем статическую погрешность равной εст=0.014.
(7)
εдин=0.038
ε= εст+ εсдин (8)
ε=0.052
Задача 3
ФЧХ канала вычисляется как , график представлен на рис. 4. Для коррекции фазовых искажений в каждом приёмнике установим по одному стандартному корректору, а в последнем помимо стандартного установим переменный корректор.
ГВЗ канал определяется как представлен на рис. 5.
Рис.5 ГВЗ канала связи
Схемы корректоров.
Стандартные корректоры предназначены для выравнивания усредненных частотных характеристик ФЧХ и ГВЗ, т.е. усредненных по большому числу каналов, переприемных участков. В качестве элементов, корректирующих ГВЗ используются фазовые звенья 2-го порядка. Частотная характеристика ГВЗ этих звеньев должна быть обратная частотной характеристике канала связи.
Рис.6 ГВЗ
Число стандартных корректоров, включенных в канал, друг за другом соответствует числу переприемных участков. Т.к. частотные характеристики реальных каналов отличается от усредненной характеристики, то возможности коррекции ограничены. Остаточная неравномерность ГВЗ имеет обычно колебательный характер.
Схемы стандартных корректоров могут быть следующие:
Рис.7 Схема неперестраиваемого корректора
На первом этапе искажения устраняют при помощи стандартного корректора, а затем с помощью гармонических звеньев. Стандартный корректор позволяет уменьшить неравномерность ГВЗ в 5-10 раз, а стандартный вместе с переменным в 50-100 раз . Оба типа этих корректоров относятся к классу предварительно настроенных ,т.е. для их настройки передается специальный сигнал – это кодовая комбинация. При этом возможны неточности коррекции из-за того, что настроечный и рабочий сигналы отличаются.
Перестраиваемые корректоры (рис.8) изготавливаются на основе перестраиваемых звеньев, характеристики которых можно изменять.
Рис.8 Перестраиваемый корректор
Корректор на основе трансверсального фильтра (рис.9):
Рис.9 Корректор на основе трансверсального фильтра
Задача 4
(9)
(10)
Рис. 10 График определения элементов кода
n=31
k=11
t=5
В соответствии с нашими данными определим g(р)=5423325, отсюда g(x):
g(x)=x22+x20+x17+x15+x14+x7+x6+x4+x3+x2+1
(11)
Схема кодера изображена на рис.11
Рис. 11 Схема кодера
Выполним проверку:
Схема декодера изображена на рис.12.
Оценим вероятность получения необнаруживаемой ошибки на выходе системы:
График появления необнаруживаемой ошибки при заданном изменении вероятности ошибки в канале связи: (12)
(13)
1. Основы передачи дискретных сообщений: Учебник для вузов/ Ю.П. Куликов, В.М. Пушкин, Г.И. Скворцов и др.: Под ред. В.М. Пушкина. – М.: Радио и связь, 1992.- 288 с., ил.
2. Основы построения систем и сетей передачи информации : учебное пособие для вузов по направлению 654400 "Телекоммуникации" / В. В. Ломовицкий и др. М. : Горячая линия - Телеком , 2005.- 382 с. ил.
3. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки: Пер. с англ./ Под ред. Р.Л. Добрушина, С.И. Самойленко. – М.: Мир, 1976. – 594с
ДОФМ
Г
ДОФМ
ДОФМ
Δφ
Σ
6дБ
12дБ
a b c d e f
ис. 1. Схема модулятора КАМ 64.
ВД
ЦФД
РС
ДИ
ОД
И
И
КГ
+
-
Вх.
Вых.
Рис. 3. Схема синхронизации.
EMBED Equation.3
ω,рад/с
Рис. 4 ФЧХ канала связи
C1
C2
L2
L1
Вых.
Вх.
Тр
КС + корректор
КС
Корректор
w
ГВЗ
EMBED Equation.3
S
mn
m2
m1
m0
H(jw)
H(jw)
H(jw)
Вх.
Вых.