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
НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Інститут інформаційно – діагностичних систем
Кафедра комп’ютеризованих систем захисту інформації
Лабораторна робота №1.5
з дисципліни: Теорія інформації та кодування
на тему: «Частотна модуляція гармонічних сигналів та дії з ними»
Виконав:
студент групи БІ-341
Ганнущенко А.М.
Перевірив:
асистент кафедри КСЗІ
Супрунов А.С.
Київ 2011
Лабораторне заняття № 1.5 Частотна модуляція гармонічних сигналів та дії з ними
Мета лабораторного заняття:
1. Оволодіти методикою формування реалізацій частотно-модульованих сигналів з гармонічною несучою.
2. Здобути практичні навички аналізу сформованих частотно модульованих сигналів (з використанням спектрального методу).
3. Зробити висновки щодо доцільності використання частотної модуляції для підвищення ефективності сприйняття сигналів.
Порядок виконання роботи із дослідження частотної модуляції гармонічних сигналів
І. Як повідомлення для передачі сигналами із використанням частотної модуляції використати перші літери Вашого прізвища, імені та по батькові.
ІІ. Для подальшого використання обрахуйте наступні модулюючі параметри сигналів та параметри гармонійного коливання, що модулюється Вашим повідомленням:
швидкості посимвольної передачі В = 300∙К Гц;
амплітуда гармонійного коливання у Вольтах А = К (К – номер Вашого прізвища за журнальним списком);
частоти модулюючих коливань ωі = 2π∙В + Δωi;
фаза модулюючого коливання φ = 2π/К ;
величина часового зсуву кожного із модульованих сигналів Δti = (і – 1)∙Т,
де: і – номер символу; τ = 1/В – тривалість символу; Т – період проходження сигналів, ∙τ.
Обраховані значення параметрів сигналу записати в табл. 1.
Таблиця 1. Параметри сигналів
|
В |
А |
τі |
ω0 |
φ |
Т |
|
3*103 Гц |
10 В |
333.3 мкс |
1.85∙104 рад/с |
0,628 рад |
0,011 мкс |
ІІІ. Здійснити перекодування Вашого повідомлення в двійкову послідовність із застосуванням для представлення символів Вашого повідомлення восьмибітових символів кодів таблиці Windows 1251 (див. надану нижче таблицю). Розбийте цю послідовність на квадрибіти () та запишіть їх в другий рядок табл. 1 Значення записаних квадрибітів li використати для обрахування частотних зсувів Δωi відповідних сигналів. Частотні зсуви обрахувати із виразу:
Δωi = li∙π∙106 рад/с
та записати в четвертий рядок таблиці. Вважати, що кожен із сигналів має часовий зсув щодо величиною Δti = (і – 1)∙Т, де і = 1, 2, … – номери відповідних сигналів у Вашій послідовності.
У п’ятий рядок цієї таблиці запишіть сигнали як гармонійні коливання з амплітудою А = К (К – номер Вашого прізвища за журнальним списком), частотою ω та частотним зсувом Δωi:
.
Таблиця № 2. Приклад кодування при частотній дискретизації
|
Значення кодів (l) |
|||||
|
1100 |
0011 |
1100 |
0000 |
1100 |
1100 |
|
Значення частотних зсувів (Δωi) |
|||||
|
37.7∙106 |
9.425∙106 |
37.7∙106 |
0 |
37.7∙106 |
37.7∙106 |
|
Значення часового зсуву сигналів (Δti) |
|||||
|
0 мкс |
0.011 c |
0.023 c |
0.034 c |
0.045 c |
0.057 c |
|
Значення частотно модульованих сигналів |
|||||
|
10cos(37,72∙107∙t+ +0.628 ) |
10cos[9.444∙106∙(t-0.011) + 0.628] |
10cos[37.72∙106∙(t-0.023) + 0.628] |
10cos[0.01885∙106∙(t-0.034) + 0.628] |
10cos[37.72∙106∙(t-0.045) + 0.628] |
10cos[37.72∙106∙(t-0.057) + 0.628] |
Несуче коливання
ІV.1. Для випадку частотної маніпуляції з початковою фазою φ = 2π/К та параметрами сигналу представити в часовій області перші 10 (на часовому інтервалі 0 – 10 τ) символів Вашого повідомлення. Надати відображення сигналів кожного із квадрибітів в часовій області. Представити спектр такої послідовності. Визначити мінімально необхідну ширину смуги пропускання ПЧМ каналу при передаванні такої послідовності та максимальну швидкість посимвольної передачі В.
B=1/T=1/0.011=90.9-Швидкість передачі Полоса пропускання П=3*103
ІV.2. Пояснити, яким чином можна збільшити швидкість передачі інформації при фіксованій величині . У таблиці 3 та 4, аналогічні таблицям 1 та 2 по п. ІV.1. записати параметри сигналів (), значення часового та частотних зсувів (Δωi), а також значення частотно модульованих сигналів такої інформаційної послідовності. Представити цю інформаційну послідовність в часовій області для наступних 10 символів у випадку максимально можливої швидкості передачі інформації. Представити спектр такої послідовності. Надати відображення сигналів кожного із квадрибітів в часовій (на часовому інтервалі 10 τ – 20 τ) області. Визначити мінімально необхідну ширину смуги пропускання ПКАМ каналу при передаванні такої послідовності та максимальну швидкість посимвольної передачі В.
Швидкість передачі інформації можна збільшити зменшивши період між імпульсами. Теоретично можна зменшити період до часу імпульсу. В цьому випадку отримаємо неперервний сигнал, спектр якого перетворюється у спектр аналогового сигналу.
B=1/T=1/0.00033=3030 Полоса пропускання П=3*103
|
Значення кодів (l) |
|||||
|
1100 |
0011 |
1100 |
0000 |
1100 |
1100 |
|
Значення частотних зсувів (Δωi) |
|||||
|
37.7∙106 |
9.425∙106 |
37.7∙106 |
0 |
37.7∙106 |
37.7∙106 |
|
Значення часового зсуву сигналів (Δti) |
|||||
|
0 мкс |
0.011 c |
0.023 c |
0.034 c |
0.045 c |
0.057 c |
|
Значення частотно модульованих сигналів |
|||||
|
10cos(37,72∙107∙t+ +0.628 ) |
10cos[9.444∙106∙(t-0.011) + 0.628] |
10cos[37.72∙106∙(t-0.023) + 0.628] |
10cos[0.01885∙106∙(t-0.034) + 0.628] |
10cos[37.72∙106∙(t-0.045) + 0.628] |
10cos[37.72∙106∙(t-0.057) + 0.628] |
Швидкість передачі збільшилася майже в 35 раз, при цьому полоса пропускання не змінилася.
ІV.3. Визначити пропускну спроможність каналу як . Зробіть висновки щодо доцільності використання амплітудної модуляції для підвищення пропускної спроможності.
Пропускна спроможність – максимально можлива кількість корисної інформації, передана в одиницю часу.
Пропускна спроможність каналу С=500*3=1500. Для підвищення пропускної спроможності можна використати додатково амплітудну модуляцію. В даному випадку кількість рівнів сигналу >2 тому я вважаю що доцільно використати також амплітудну модуляцію.
Висновок. На цій лабораторній роботі було досліджено амплітудну модуляцію сигналу. Було сформовано повідомлення, представлено його в часовій області та застосовано до нього частотну модуляцію. Також було розглянуто спосіб підвищення швидкості передачі інформації.