Антон
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего об
разования
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
──────────────────────────────────────
Кафедра общей теории связи
Курсовая работа
по дисциплине «Общая теория связи»
Вариант № 16
Выполнил: студ. гр. БЗС1401 Мирошниченко А. В
Проверил: доц. каф. ОТС Сухоруков А. С.
(Осенний семестр)
Москва 2016
Содержание
1.Исходные данные………………………………………………………………………3
2.Структурная схема системы электросвязи…………………………………………...4
3.Назначение отдельных элементов схемы………………………………………….....5
4.Временные диаграммы………………………………………………………………...6
5.Выполнение задания…………………………………………………………………...9
5.1.Функция корреляции……………………………...……………………..…………...9 5.2 ФНЧ на входе системы……………………………...…………………..…………...11
5.3.Квантователь…………………………………………………………………….…...11
5.4.Сигнал квантователя…………………………………………………………….......13
5.5.Кодирование ……………………………………………………………...................15 5.6 Сигнал ИКМ………………………………………………………………………….16
5.7 НКС как адаптивный гауссовский канал с помехой………………………………17 5.8 Детектирование………………………………………………………………………20
5.9 Отклик детектора….………………………………………………………………….21
5.10 Интерполятор….………………………………………………………………….…22
5.11 Оптимизация энергетической ширины спектра…………………………………..23
6.Список используемой литературы……………………………………………………25
2
1. Исходные данные
Вариант № 16.
Исходные данные для расчетов приведены в таблице 1, где: PA = - мощность (дисперсия) сообщения, β – показатель затухания функции корреляции, L – число уровней квантования, G0 – постоянная энергетического спектра шума НКС, h02 – отношение сигнал-шум (ОСШ) по мощности на входе детектора, АМамплитудная модуляция, НП – некогерентный прием.
Таблица 1 Исходные данные для расчетов
|
|
|
|
|
|
|
Функция |
|
|||
ИС; АЦП; L = 8 |
ПДУ |
|
НКС |
ПРУ |
|
корреляции |
|
||||
PA, B2 |
α, c-1 |
Способ |
Частота МГц |
G0 |
h02 |
Способ |
сообщения |
|
|||
передачи |
f0 |
Вт*с |
приема |
BA(τ) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.9 |
20 |
АМ |
2.5 |
0.0006 |
17.0 |
НП |
P e |
2 |
; |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*10 |
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
2. Структурная схема системы электросвязи
Рисунок 1 Структурная схема системы электросвязи
4
3. Назначение отдельных элементов схемы
Источник сообщения – это некоторый объект или система, информацию о состоянии которой необходимо передать.
ФНЧ – обеспечивает сектор сигнала верхней частотой FВ.
Дискретизатор – представляет отклик ФНЧ в виде последовательности отсчетов xk. Квантователь – преобразует отсчеты в квантовые уровни xk(n) ; k = 0,1,2… ; n = 0…L, где L
– число уровней квантования.
Кодер – кодирует квантованные уровни двоичным безизбыточным кодом, то есть формирует последовательность комбинаций ИКМ bk(n).
Модулятор – формирует сигнал, амплитуда, частота или фаза которого изменяются в соответствии с сигналом bk(n).
Выходное устройство ПДУ – осуществляет фильтрацию и усиление модулированного сигнала для предотвращения внеполосных излучений и обеспечивает требуемое соотношение сигнал/шум на входе приемника.
Линия связи – среда или технические сооружения, по которым сигнал поступает от передатчика к приемнику. В линии связи на сигнал накладывается помеха.
Входное устройство ПРУ – осуществляет фильтрацию принятой смеси – сигнал и помехи. Детектор – преобразует принятый сигнал в сигнал ИКМ bk(n).
Декодер – преобразует кодовые комбинации в импульсы.
Интерполятор и ФНЧ – восстанавливает непрерывный сигнал из импульсов – отсчетов. Получатель – некоторый объект или система, которому передается информация.
5
4. Временные диаграммы
Рисунок 2 Исходное сообщение
Рисунок 3 Сигнал на выходе дискретизатора
Рисунок 4 Сигнал на выходе квантователя
6
Рисунок 5 Сигнал на выходе кодера
Рисунок 6 Сигнал на выходе модулятора
Рисунок 7 В линии связи на сигнал накладывается помеха
Рисунок 8 Сигнал на выходе решающего устройства
7
Рисунок 9 Сигнал, принятый получателем
Рисунок 10 Сектор сигнала на выходе дискретизатора
8
5. Выполнение задания
5.1. Функция корреляции
По заданной функции корреляции:
а) рассчитать интервал корреляции, спектор плотности мощности, начальную энергетическую ширину спектра сообщения.
Рассчитываем интервал корреляции:
|
|
|
|
|
|
BA |
( )d |
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
B |
|
(0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пуассона| z |
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
|
6.28 |
|
|
|||
|
|
(20 *103 )2 |
||||||||
|
2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P e |
2 |
d |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
2 |
|
d |одна из разновидностей интегралла |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
1 |
|
6.28 |
|
|
|
||||||
|
|
; z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
z |
2 |
dz |
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
2 |
(20 *10 |
3 |
) |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1 |
|
|
|
6.28 |
|
|
1 6.28 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
1.253*10 4 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1.57 *10 8 |
|
|
6.265 *10 5 c |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
2 4 *108 |
2 4 *108 |
2 |
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
(1)
Рассчитаем энергетический сектор или сектор плотности мощности.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
( ) |
|
|
|
A |
|
|
j |
|
|
|
A |
A |
|
2 |
|
|||||||||||
G |
|
|
|
|
B |
( )e |
d 2 |
|
|
B |
( ) cos( )d 2P |
|
|
e |
|
cos( )d |
|||||||||||
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
P |
e |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
G |
|
|
( ) P |
|
|
e |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
A |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найдем начальную энергетическую ширину спектра сообщения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
A |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
0 |
2 f0 |
|
GA ( )d |
|
|
|
e |
2 |
2 |
d |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
G |
|
G |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
max 0 |
|
|
|
|
max |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
P |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
P |
|
|
|
|
x |
|
|
P |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
* erf ( |
|
) |
|
|
A |
* erf ( |
|
|
|
) |
|
|
|
A |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
G |
max |
|
|
2 |
|
|
|
|
2b |
|
0 |
G |
max |
|
|
|
|
2b |
|
0 |
|
G |
max |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для нахождения Gmax возьмем производную от G(ω) и прировняем ее 0.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
G ' A |
( ) P |
|
|
e 2 2 |
0 0 Получаем |
|
|
|
|
||||||||||||||||
2 2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
В |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
G |
|
(0) G |
|
|
P |
|
|
|
|
|
e |
2 |
|
P |
|
|
|
2.9 *1.25 *10 |
4 |
3.63*10 |
4 |
|
|||
A |
max |
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
с |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подставляем |
Gmax |
в выражение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
P |
|
|
9.1 |
|
|
|
|
2.5 *10 |
4 |
рад |
|
|
|
|
|
|||||||
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
0 |
|
G |
|
|
|
3.63*10 |
4 |
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
9
б) построить в график функции корреляции и сектора плотности мощности, отметить на них найденные в пункте а параметры.
Рисунок 11 График функции корреляции BA(
)
Рисунок 12 График спектра плотности мощности
GA(
)
10