Теория электрической связи

     В случае обнаружения ошибки в кодовой  комбинации исправляется наиболее ненадежный символ. Информация о степени надежности символов в кодовой комбинации поступает в кодер из демодулятора.

     Требуется:

      1. Оценить обнаруживающую q_o и исправляющую q_и способности кода (n,n-1) с одной проверкой на четность.

      2. Записать алгоритм обнаружения  ошибок.

      3. Определить вероятность не обнаружения  ошибки р_но

      4. Предложить метод определения наименее надежного символа из п символов двоичной комбинации.

Обнаруживающая  и исправляющая способности кодов  определяются минимальным кодовым по Хеммингу между кодовыми комбинациями         

d>n-k+1=7-6+1=2

Данный  код обнаруживает все нечетные ошибки, т.к. это код с проверкой на четность.

Код гарантировано  обнаруживает q₀ < d -1 = 1 ошибку, а гарантировано исправляет q_u < (d -1)/2 = 0.5 , т.е. вообще ничего не исправляет.

При кодировании уровней квантованного сообщения был использован простейший систематический код (n,n-1), который получался путем добавления к комбинации k=n-l информационных символов одного проверочного, образованного в результате суммирования по модулю 2 всех информационных символов. После этого получается кодовая комбинация с четным числом единиц, т.е. комбинация с четным весом. Данный код способен обнаружить лишь ошибки нечетной кратности. Для этого в принятой комбинации подсчитывается число единиц и проверяется на четность. Если в принятой комбинации обнаружена ошибка (нечетный вес), то комбинация считается запрещенной.

Вероятность не обнаружения ошибки при декодировании  с одной проверкой на четность при условии, что мы ничего не исправляем, равна:

     Вероятность обнаружения ошибки при таком  алгоритме декодирования равна:

При демодуляции в РУ результат операции сравнивается с 0 (если <0, то передавалась 1, если ≥ 0, то 0). Наименее надежным будет символ, у которого модуль этого выражения будет наименьшим. Иными словами, у которого разность фаз между соседними сигналами s(t) будет более остальных близка к р/2. Для регистрации наименее надежного символа в РУ следует поместить которое фиксировало бы наименьший модуль выражения из всех n-символов и отправляло бы в декодер информацию о номере наименее надежного символа. Такая бы операция повторялась бы для каждых п символов. 
 
 
 
 
 
 

9. Фильтр  – восстановитель

   Фильтр-восстановитель представляет собой фильтр нижних частот с частотой среза F_cp.

Требуется:

1. Определить  F_cp.

2. Изобразить идеальные амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики фильтра-восстановителя (рисунок 9.1,9.2).

3. Найти  импульсную реакцию g(t) идеального фильтра-восстановителя. Начертить график g(t).

Частоту среза фильтра-восстановителя найдем по теореме Котельникова.

 

     

                       Рисунок 9.1 Идеальная АЧХ фильтра-восстановителя

      

                         Рисунок 9.2 Идеальная ФЧХ фильтра-восстановителя  

Найдем  импульсную реакцию фильтра-восстановителя 

Пусть H₀=1, τ = 0.083·10^-6 c,ώ_в

 

 

Рисунок 9.3 График импульсной реакции фильтра-восстановителя 

 

10. Амплитудный модулятор

Принципиальная  схема простейшего амплитудного модулятора на транзисторе с ОЭ приведена на рисунке 10.1

Рисунок 10.1 Принципиальная схема простейшего амплитудного модулятора

 Модуля́тор (лат. modulator — соблюдающий ритм) — устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями передаваемого (информационного) сигнала. Этот процесс называют модуляцией, а передаваемый сигнал модулирующим. Амплитудным модулятором называется устройство, огибающая высокочастотного сигнала на выходе которого пропорциональна низкочастотному модулирующему колебанию. Амплитудный модулятор, имеющий хорошую линейность, теоретически может работать при частоте модулирующего сигнала, равной частоте несущей. Частотные свойства модулятора в основном зависят от быстродействия переключающих транзисторов. Модулятор является одной из составных частей передающих устройств радиосвязи, радио и телевещания. Здесь несущими являются высокочастотные гармонические колебания, а модулирующими колебания звуковой частоты и видеосигналы. Также применяют в радиолокации, системах кодово-импульсной связи, телеуправления и телеметрии. Модуляторы, преобразующие постоянные напряжения в переменные, применяются в усилителях постоянного тока работающих по принципу модуляции-демодуляции, для устранения дрейфа нуля и повышения чувствительности аналоговых вычислительных устройств.  

11. Амплитудный демодулятор

Амплитудным детектором называется радиотехническое устройство, в котором осуществляется выделение из амплитудно-модулированного высокочастотного колебания (рис. 11.1а) модулированного сигнала (рис. 11.1в). Детектирование может осуществляться как в нелинейных, так и в линейных цепях с периодически изменяющимися параметрами. На практике используются нелинейные амплитудные детекторы.

Рисунок-11.1 Амплитудный демодулятор

На рис. 11.1б показана функциональная схема нелинейного амплитудного детектора, содержащая нелинейный элемент (НЭ) и фильтр (Ф), пропускающий модулирующие колебания. При детектировании немодулированного высокочастотного сигнала выходное напряжение детектора должно быть постоянным. В этом случае амплитудный детектор работает как выпрямитель переменного тока. В зависимости от величины входного сигнала различают квадратичный режим детектирования (слабый сигнал) и линейный (большой сигнал). В качестве нелинейного элемента в амплитудном детекторе могу быть использованы: диод, триод, пентод или транзисторы. В настоящей работе в схеме амплитудного детектора используется диод, а фильтром служит сглаживающий конденсатор. Такой детектор называют диодным.

 

  
 

Заключение 

     Современная теория передачи сообщений позволяет  достаточно полно оценить различные  системы связи по их помехоустойчивости и эффективности и тем самым  определить, какие из этих систем являются наиболее перспективными. Теория достаточно четко указывает не только возможности совершенствования существующих систем связи, но и пути создания новых, более совершенных систем.

     В настоящее время речь идет о создании систем, в которых используются показатели эффективности, близкие к предельным. Одновременное требование высоких скоростей и верности передачи приводит к необходимости применения систем, в которых используются многопозиционные коды и мощные корректирующие коды.

     В реальных условиях системы связи должны выполнять большой объем вычислений и логических операций, связанных  с изменением и регулированием параметров сигнала, а также с операциями кодирования и декодирования. Наиболее совершенная система связи должна быть сложной саморегулирующейся системой. Практически реализация таких систем должна базироваться на использовании микропроцессоров и ЭВМ.

     В ходе выполнения курсовой работы были рассчитаны основные характеристики системы передачи сообщений, включающий в себя источник сообщений, дискретизатор, кодирующее устройство (кодер), модулятор, канал связи, демодулятор, декодер и фильтр-восстановитель.

Записали аналитическое  выражение и построили график одномерного закона распределения плотности вероятности W_a мгновенных значений случайного процесса a(t). Нашли математическое ожидание mi и дисперсию D процесса a(t), определили шаг квантования по времени Дt, определили число уровней квантования, рассчитали относительную мощность шума квантования, определили избыточность кода с одной проверкой на четность Р_к, определили число двоичных символов, выдаваемых кодером в секунду V_k и длительность двоичного символа Т. А. Также была достигнута цель определения основных параметров цифровой системы передачи сообщений с модуляцией типа ДАМ. Работа содержит структурные и принципиальные схемы элементов системы передачи с пояснениями, по которым можно разобрать принцип работы того или иного устройства. По полученным результатам сделан вывод о работоспособности системы электросвязи с дискретной амплитудной модуляцией, она обеспечивает хорошую помехозащищенность. Основные параметры системы передачи довольно устойчивы. 
 

 

  

 

Список  источников

1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы, -М.: Высшая школа, 2003 г.
2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы, -М.: Дрофа, 2006 г.
3. Зюко А. Г., Кловский Д. Д., Коржик В. И., Назаров М. В., под ред. Кловского Д. Д. Теория электрической связи, - М.: Радио и связь, 1999 г.
4. Нефедов В. И. Основы радиоэлектроники и связи, - М.: Высшая школа, 2005 г.