Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава

Федеральное агенство связи

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗРВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО Проф ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ

Муниципальный Институт ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Им. проф М.А. Бонч - Бруевича

ФАКУЛЬТЕТ ДНЕВНОГО, ВЕЧЕРНЕГО ОБУЧЕНИЯ

Куликов Л.Н., Чесноков М.Н.

ТЕОРИЯ

Электронной СВЯЗИ

Учебное пособие

Санкт – Петербург

УДК 621.391

ББК 388 – 01

К 90

Рецензент:

Доктор технических наук, доктор

Р.Р. Биккенин

Кандидат технических наук, доцент

Д.Л.Бураченко

Утверждено редакционно-издательским советом института

в качестве учебного пособия

Создано для Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава студентов, изучающих курс «Теории электронной связи», для организации и проведения курсовой работы по дисциплине ТЭС.

Может быть применено для самостоятельной работы студентов при исследовании теоретического материала курса ТЭС ч. 2.

При выполнении курсовой работы по специальностям 200900, 201000, 201100 студенты знакомятся с основными шагами расчета системы связи, созданной для передачи непрерывных Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава сообщений.

Материал учебного пособия соответствует действующей программке по курсу ТЭС.

Куликов Л.Н., Чесноков М.Н. ,2011

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский муниципальный институт телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича», 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Общие указания и правила дизайна курсовой работы. 3

Задание и начальные данные. 5

Источник сообщения. 6

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП). 7

Кодер (К). 8,

Формирователь Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава модулирующих знаков (ФМС) либо 9,

(преобразователь поочередного кода в параллельный код).

Модулятор (М) – Перемножители, инвертор, сумматор. 10

Непрерывный канал.

Демодулятор (ДМ). 10

Декодер (ДК). 11

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП).

Получатель сообщения (ПС).

Приложения:

П0 - Источник сообщений. 12

П1 - АЦП. 12

П2 – Кодер 13 П3– СТС. 15

П4 – ФМС (преобразователь поочередного кода 24

в параллельный код)

П5 – Модулятор: - Перемножители, инвертор, сумматор Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава. 31

П6 – Демодулятор (ДМ), преобразователь параллельного кода в 40

поочередный код.

П7 – Декодер (ДК). 42

П8 – ЦАП, получатель сообщений, помехоустойчивость системы.

Литература.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ И ПРАВИЛА Дизайна.

Курсовая работа по ТЭС посвящена исследованию современных цифровых систем связи и нацелена на использовании новых теоретических и практических достижений в области цифровой связи.

На Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава примере определенных систем связи студенты получают практические результаты (в главном расчетного нрава) по разделам курса ТЭС:

- вероятностные свойства случайных процессов (математическое ожидание, дисперсия, корреляционные функции и спектральные плотности мощности сигналов на выходах различных блоков системы связи);

- дискретизация и восстановление непрерывных (аналоговых) сигналов;

- сверточное помехоустойчивое кодирование и декодирование на базе метода Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава Витерби;

- перемежение и деперемежение информационных знаков, как метод борьбы с импульсными помехами, которые приводят к возникновению пакетов ошибок. Устройства, выполняющие операции перемежения и деперемежения, превращают пакет ошибок, фактически, в одиночные ошибки, умеренно распределенные повдоль информационной последовательности, и обыкновенные помехоустойчивые коды, к примеру, сверточные просто избавляют эти ошибки;

- способы квадратурной модуляции Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава и демодуляции;

- рассматривается внедрение сигналов со диапазоном в форме «приподнятого косинуса», как метод преодоления межсимвольной помехи.

При оформлении курсовой работы следует придерживаться последующих правил:

1. На титульном листе КР нужно привести заглавие учебного

заведения, кафедры, учебной дисциплины, группы, фамилию И.О., номер зачетной книги.

2. Содержание работы излагать поочередно по отдельным

многофункциональным узлам Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава системы связи (от входа к выходу), описывая их функцию, приводя расчетные задания, нужные схемы и таблицы.

3. Графики приобретенных зависимостей следует приводить с

указанием масштабов и размерностей по осям координат.

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ И ЗАДАНИЕ.

Изучить и создать цифровую систему связи, лучшую в отношении помех:

- флуктуационной помехи.

ЗАДАНИЕ

1. Изобразить структурную Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава схему цифровой системы связи.

2. Объяснить предназначение всех блоков цифровой системы связи.

3. Высчитать главные свойства системы передачи цифровой инфы.

Система связи создана для передачи аналоговых сообщений по цифровому каналу связи. Структурная схема представлена на рис. 1.

Рис. 1 Структурная схема системы цифровой связи.

Предназначение блоков цифровой системы связи:

1. Источник сообщений (ИС Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава);

2. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

3. Кодер (К);

4. Формирователь модулирующих знаков (ФМС) либо преобразователь поочередного кода в параллельный код;

5. Перемножители ПМ1,ПМ2;

6. Фазовращатель;

7. Генератор гармонических колебаний;

8. Инвертор

9. Сумматор;

10. Непрерывный канал (НК);

11. Демодулятор (ДМ); `

12. Преобразователь параллельного кода в поочередный код;

13. Декодер (ДК);

14. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);

15. Получатель сообщений (ПС).

Начальные ДАННЫЕ

Номер выполняемого варианта Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава определяется 2-мя последними

цифрами в номере зачетной книги студента (к примеру, если номер зачетной книги равен № 037071, тогда =71).

Используя параметр , внести свои данные в таблицу 1.

Таблица 1.

Предельные уровни аналогового сигнала , (В) (В) Внести в таблицу свои данные
(В)
Верхняя частота диапазона аналогового сигнала (Гц) (Гц)
Данный уровень квантования
Спектральная плотность мощности флуктуационной Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава помехи
1 33
34 66
67 99
- номер варианта импульсной помехи
№ вида модуляции Вид модуляции Вид модуляции по mod 3
КФМ-4
КАМ-16

Номер вида модуляции определяется делением номера варианта по модулю 3. К примеру, если вариант , то число равно остатку

от деления числа 71 на 3, другими словами - остаток 2. Означает вид модуляции

КАМ-16. Кодирование и декодирование – сверточное. При осуществлении операций кодировки и Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава декодирования на базе метода Витерби рекомендуется использовать учебное пособие [7].

ИСТОЧНИК СООБЩЕНИЯ (ИС).

Источник сообщения производит реализации стационарного случайного процесса типа квазибелого шума с параметрами , и . Секундные значения сообщения равновероятны в интервале от значения до значения .

Требуется:

1. Написать аналитические выражения для плотности вероятности моментальных значений сообщения, функции рассредотачивания Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава и выстроить их графики.

2. Высчитать математическое ожидание и дисперсию

сообщения .

3. Написать аналитическое выражение для спектральной плотности

мощности сообщения и выстроить график.

4. Отыскать аналитическое выражение для корреляционной функции

сообщения и выстроить график. По форме графика найти является ли сообщение эргодическим случайным процессом либо не является таким.

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (АЦП).

АЦП конвертирует реализации Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава аналогового (непрерывного) сообщения в цифровую форму, в поток двоичных знаков: нулей и единиц, другими словами в последовательность прямоугольных импульсов, где «0» имеет нулевое напряжение, а «1» - прямоугольный импульс положительной полярности. Амплитуда импульсов равна единице.

Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму осуществляется в три шага.

На первом шаге делается дискретизация реализации Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава сообщения по времени. В моменты времени берутся непрерывные по уровню отсчеты моментальных значений реализации . Расстояние

меж отсчетами равно интервалу , величина которого определяется в согласовании с аксиомой Котельникова .

На втором шаге производится квантование четких отсчетов по уровню. Для этого интервал равный разности - разбивается на уровни квантования с неизменным шагом . Уровни квантования нумеруются целыми числами Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава . Нумерация уровней начинается с уровня, которому соответствует значение и завершается на уровне, которому соответствует значение . Обычно величина шага квантования выбирается так, чтоб число уровней квантования можно представить в виде , где - целое число.

Каждый аналоговый отсчет заменяется значением наиблежайшего к нему уровня квантования в виде целого числа, удовлетворяющего неравенству Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава . Получаем квантованный отсчет в виде целого числа в десятичной форме счисления.

На 3-ем шаге число в десятичной форме переводится в двоичную форму счисления в виде последовательности двоичных знаков и на выходе АЦП возникает сигнал в виде двоичной цифровой последовательности информационных знаков (ИС).

Требуется:

1. Высчитать интервал дискретизации для Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава получения непрерывных отсчетов реализации , ,

2. Найти число уровней квантования .

3. Высчитать мощность шума квантования и сопоставить ее с мощностью непрерывного сообщения .

4. Отыскать малое число двоичных разрядов, требуемое для записи в двоичной форме хоть какого номера из номеров уровней квантования.

5. Записать - разрядное двоичное число, соответственное данному уровню квантования .

6. Начертить временную диаграмму отклика АЦП на Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава данный уровень квантования . в виде последовательности импульсов, сопоставляя единичным символам прямоугольные импульсы положительной полярности, а нулевым – нулевые напряжения. Амплитуды импульсов равны . Над импульсами надписать значения соответственных двоичных информационных знаков (ДИС). Продолжительность отклика АЦП на каждый отсчет не должна превосходить интервала дискретизации .

КОДЕР (К)

Употребляется помехоустойчивый сверточный код. Структурная схема сверточного Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава кодера представлена на рис. 1 стр.5 [7].

Требуется:

1 .Изобразить структурную схему кодера.

2. Найти характеристики применяемого сверточного кодера:

- степень кодировки;

- длину кодового ограничения;

- векторы связи и ;

- импульсную характеристику *);

- кодовое расстояние .

3. Изобразить решетчатую диаграмму сверточного кодера от момента времени до момента времени . Решетчатая диаграмма строится аналогично диаграмме на рис. 9 стр.21 [7].

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

*) В [Л.7] импульсная Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава черта обозначена , а в КР используем обозначение .

По сеточной диаграмме сверточного кодера найти последовательность КС на выходе кодера при условии, когда на вход кодера поступает 9-ти разрядная двоичная последовательность ИС, соответственная данному уровню квантования (п.5 раздела АЦП).

На сеточной диаграмме кодера отметить путь, соответственный приобретенным КС Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава (П2 «Кодер» таблица 1а).

ФОРМИРОВАТЕЛЬ МОДУЛИРУЮЩИХ Знаков (ФМС)

либо преобразователь поочередного кода в параллельный код.

Требуется:

1. Изобразить сигнальное созвездие для данного вида модуляции.

2. Изобразить график реализации случайного процесса

с выхода блока сверточного кодера (К) на входе блока ФМС на первых 16-ти бинарных интервалах продолжительностью . Написать аналитическое выражение для случайного процесса Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава .

3. В согласовании с сигнальным созвездием модулятора КАМ16 либо

КФМ4 изобразить графики реализаций и на выходе блока ФМС случайных процессов и на символьных интервалах продолжительностью для входной реализации . Написать аналитические выражения для случайных процессов и .

4. Написать аналитические выражения для корреляционной функции

и спектральной плотности мощности входного случайного процесса и выстроить графики Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава этих функций.

5. Написать аналитические выражения для корреляционных функций

и , спектральных плотностей мощности и случайных процессов и . Выстроить графики этих функций.

6. Сопоставить графики корреляционных функций и спектральных

плотностей мощности сигналов на входе и выходе блока ФМС. Привести короткое описание результатов сопоставления и, используя общие положения теории преобразования Фурье, объяснить, почему диапазон выходных сигналов уже диапазона Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава входного сигнала

МОДУЛЯТОР

блоки перемножителей, инвертор и сумматор.

В состав модулятора входят блоки - перемножители, инвертор и сумматор, на выходе которого получаем сигнал данного вида модуляции КАМ16 либо КФМ4.

Требуется:

По аналогии с графиками на рис. 4 (Приложения модулятора П5)

выстроить графики для собственного варианта КР.

1. Аналогично рис. 4 г, д на 4 символьных Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава интервалах

( ) выстроить графики гармонических колебаний и . При всем этом на символьном интервале продолжительностью укладывается два периода частоты .

2. На этих же интервалах нарисовать графики сигналов

; и по аналогии с рис. 4 е,ж,з приложения П5.

3. На этих же интервалах изобразить сигнал данной

квадратурной модуляции на выходе сумматора и представить в квазигармонической форме Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава аналогично рис. 4и. Выделить из приобретенной суммы четыре слагаемых с номерами и изобразить график сигнала данной квадратурной модуляции для этих слагаемых. Фазы определять по сигнальному созвездию.

4. Написать аналитические выражения для корреляционных функций , для случайных сигналов и на выходах перемножителей, где - случайная фаза с равномерной плотностью вероятности на Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава интервале . Случайная фаза не находится в зависимости от случайных процессов и .

5. Написать аналитические выражения для корреляционной функции сигнала и для спектральной плотности мощности сигнала данного вида квадратурной модуляции на выходе сумматора. Выстроить графики этих функций.

ДЕМОДУЛЯТОР

и преобразователь параллельного кода в поочередный код.

Требуется:

1. Изобразить структурную схему когерентного демодулятора

рационального по аспекту Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава наибольшего правдоподобия для данного сигнала квадратурной модуляции*).

2. Написать методы работы решающих устройств РУ1 и РУ2 в составе когерентного демодулятора.

-----------------------------------------------------------------------------------------------

*) В приложении П6 к блоку ДМ дается обоснование структурной схемы демодулятора для КАМ-16. Для варианта КФМ-4 разобраться в материале для КАМ-16 и без помощи других составить и нарисовать структурную схему демодулятора Приложение к блоку «Декодер»(ДК) 1 глава для КФМ-4.

3. Найти вероятности ошибок на выходах РУ1 и РУ2 при определении

значений знаков и равных , где - обозначение вероятности неверного приема, если .

= = = ;

= = = ;


prilozhenie-metodicheskie-materiali-dlya-uchastnikov-gorodskogo-konkursa-gpereslavl-zalesskij.html
prilozhenie-microsoft-office-wordart-referat.html
prilozhenie-monitoring-hoda-realizacii-prioritetnih-investicionnih-proektov-federalnih-okrugov-po-sostoyaniyu-na-1-aprelya-2013-g-stranica-7.html