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 718
Студент Мацнев И.О.
Преподаватель Езерский В.В.
Рязань, 2011
|
[1] Содержание [2] Задание [2.1] Задача 1 [2.2] Задача 2
[2.3] [2.4] Задача 4 [3] Расчетная часть [3.1] Задача 1 [3.2] Задача 2 [3.3] Задача 3 [3.4] Задача 4 [4] Список использованной литературы |
Вариант № 16
Разработать систему передачи дискретных сообщений на основе решения четырех задач:
Выбрать метод модуляции и разработать схему модулятора и демодулятора. Рассчитать вероятность ошибки на символ. Отношение сигнал–шум, скорость модуляции и требуемая скорость передачи информации для заданного варианта представлены в таблице 1.
Таблица 1
|
Вариант № |
|||
|
16 |
15 |
700 |
2400 |
Этапы выполнения
Выбрать метод синхронизации и разработать схему синхронизатора. Рассчитать параметры устройства синхронизации с представленными в таблице 2 временем синхронизации , временем поддержания синфазности , среднеквадратическим значением краевых искажений , исправляющей способностью приемника и коэффициентом нестабильности генератора .
Таблица 2
|
Вариант № |
|||||
|
16 |
2 |
20 |
5 |
35 |
10-5 |
Этапы выполнения
Выбрать метод коррекции фазо-частотной характеристики канала ТЧ, форма которой для одного переприемного участка задана выражением:
, найти требования к ФЧХ корректора и разработать схему корректора. Параметры ФЧХ канала сведены в таблицу 3 при .
Таблица 3
|
Вариант № |
|||||
|
16 |
6 |
5 |
0.1 |
2 |
4 |
Количество переприемных участков вычисляется по формуле , где – номер варианта.
Этапы выполнения
Разработать систему кодирования/декодирования циклического кода для – элементного первичного кода, который исправляет ошибок. Исходные данные представлены в таблице 4. Оценить вероятность получения необнаруживаемой ошибки на выходе системы, если в канале связи меняется от до .
Таблица 4
|
Вариант № |
Количество элементов в коде |
Количество исправляемых ошибок |
|
16 |
8 |
4 |
Этапы выполнения
Согласно рекомендациям МККТТ (ITU-T) выберем стандартный протокол модуляции. Наиболее близкий к исходным данным (скорость модуляции , скорость передачи информации ) протокол V.22bis. Он может поддерживать скорость передачи , скорость модуляции , модуляция ДОФМ (QPSK). [9]
Схема модулятора ДОФМ представлена на рисунке .
Принцип работы:
Формирователь дибита (ФД) образует дибит. По содержанию текущего дибита и значению фазы предыдущей посылки, которое определяется номером ключа, открытого на предыдущем единичном интервале, формирователь кода (ФК) формирует сигналы, открывающие один из ключей . Этим обеспечивается изменение начальной фазы очередной посылки (по отношению к начальной фазе предыдущей посылки): . Опорный сигнал на ключи поступает по четырем цепям из формирователя фаз. Между сигналами в этих цепях создан сдвиг по фазе , , относительно первой цепи (начальная фаза колебания в которой принята за ноль).
Схема демодулятора представлена на рисунке .
Принцип работы:
Формирователь опорного колебания (ФОК) выделяет несущее колебание из входного сигнала и подает его на фазовый детектор (ФД). ФД 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° относительно друг друга и на относительно сигналов несущих частот посылок. Дешифратор (ДШ) анализирует код (двоичный 4-х разрядный), на выходе одноразрядный.
Рассчитаем вероятность битовой ошибки при модуляции MPSK:
,
, ,
,
,
.
Вероятность ошибки на один символ:
.
Вероятность ошибки на один символ для позиционного ДОФМ кода равна при отношении сигнал-шум .
Выберем замкнутую систему синхронизации по элементам без непосредственного воздействия на задающий генератор. Схема синхронизатора представлена на рисунке .
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 . В зависимости от того с какой схемы 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, 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.
,
.
Выберем , , где – коэффициент деления основного делителя, – емкость реверсивного счетчика.
.
.
.
.
,
,
.
.
ФЧХ канала вычисляется как , где количество переприемных участков , график представлен на рисунке . Для коррекции фазовых искажений используем три стандартных корректора и один переменный корректор.
ГВЗ канал определяется, как представлен на рисунке 5, где – ГВЗ канала связи, – ГВЗ корректора, – ГВЗ канала связи после корректировки.
Схемы корректоров
Для коррекции частотных характеристик последовательно с каналом включается корректирующий четырехполюсник.
В результате этого, общая частотная характеристика:
.
Для неискаженной передачи необходимо:
, .
Для того, чтобы осуществлять коррекцию необходимо изменять свойства корректора. Для этого схема дополняется:
РУ – решающее устройство;
D – вычислитель функционала;
УУ – устройство управления, осуществляет изменение свойств корректора.
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.
Число стандартных корректоров, включенных в канал, друг за другом соответствует числу переприемных участков. Так как 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:
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 (рисунок ) изготавливаются на основе перестраиваемых звеньев, характеристики которых можно изменять.
Корректор на основе трансверсального фильтра (рисунок ):
Они могут быть любыми, но для удобства настройки они должны обладать определенными свойствами: в корректируемой полосе частот они должны быть ортогональными.
Ортогональность базисных функции обеспечивает существенное упрощение настройки и малую чувствительность к стабильности коэффициентов .
Весьма простую реализацию корректора обеспечивает базисные функции вида: – эта передаточная функция соответствует задержке по времени на величину , .
Наиболее простая реализация на линии задали с отводами при этом каждый μ осуществляет коррекцию в своем интервале времени. Причем чем больше звеньев, тем больше отсчетных значений ЕЭС может быть скорректировано.
Коррекция выполняется передачей по тракту периодической последовательности импульсов.
ППУ – переприемный участок;
СК – стандартный корректор;
ПК – перестраиваемый корректор.
Исходные данные: , .
Определим элементы кода по графику, решив систему уравнений:
Получим, что . Из [3, с. 373] по таблице 8.1.6 определим , , наиболее близкие к исходным данным:
, , .
В соответствии с данными образующий многочлен , переведем в двоичный код. Отсюда g(x): .
Проверка:
Возьмем декодер типа МД-1. Схема декодера изображена на рисунке . [8]
Оценим вероятность получения необнаруживаемой ошибки на выходе системы:
,
,
.
График появления необнаруживаемой ошибки при заданном изменении вероятности ошибки в канале связи (рисунок ).
– сочетание из по элементов.
– вероятность необнаруживаемой ошибки.
С увеличением вероятности ошибок в канале, растет вероятность ошибочно принять неправильный символ.