Добавил:

f24 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

kursach(239)

.docx

Скачиваний:

Добавлен:

07.08.2013

Размер:

147.22 Кб

Скачать

☆

Московский авиационный институт

(государственный технический университет)

кафедра 402

Курсовой проект

по дисциплине

«Основы проектирования радиотехнических систем»

на тему: принципы построения многоканальной радиосистемы с временным разделением каналов, используемой для передачи аналоговых сообщений в цифровой форме

Выполнил:

студент группы 04-503 Аникиев И.С.

Принял:

преподаватель Фомин. А.И.

Москва

2010

Задание на курсовую работу:

Вариант №	2
Назначение РТС	Телеметрическая система ИСЗ-Земля
Дальность r, км	4000
Частота несущего колебания f₀, МГц	200
Мощность ПРД P_П, Вт	1
КУ антенны G_ПРД, дБ	0
Эфективная площадь приемной антенны S_ПРМ, м²	20
Суммарная шумовая температура T_Ш, К°	1500
Число уплотняемых каналов N	200
Частота среза датчика F_ср, Гц	1

Теоретическая часть:

Рис. 1. Функциональная схема передающей части

Коммутатор каналов (КК) осуществляет временное уплотнение в результате циклического опроса всех источников.

АЦП – квантует аналоговый сигнал по амплитуде, дискретизирует по времени и формирует кодовые комбинации, содержащие номер передаваемого уровня.

При поступлении цифрового сигнала в кодирующее устройство КУ, к информации добавляется уплотнение. Процедура кодирования позволяет повысить достоверность приема сообщений.

В схеме формирования (СФ) к кодированному сигналу добавляют служебный сигнал – сигнал синхронизации начала. Затем сигнал поступает в ПРД и излучается антенной.

Рис. 2. Функциональная схема приемной части.

Сигнал с помехой поступает в ЛПРМ (линейную часть приемника) , переносимый на промежуточную частоту и усиливаемый в ней.

Демодулятор несущей (ДН) выделяет полезный сигнал, который в схеме регенерации восстанавливает параметры (длительность, амплитуда и т.д.) до требуемых значений.

Декодирующее устройство (ДКУ), с выхода которого снимается информационный сигнал КИМ без избыточных помех.

КИМ-сигнал поступает в ЦАП в виде последовательных интервалов с дискретно меняющимися амплитудами.

В селектор каналов (СК) поступает групповой сигнал, который разделяется по соответствующим каналам

Схема восстановления (СВ) восстанавливает в каждом канале сигнал, поступающий к получателю сообщений (ПС).

Подсистема синхронизации (ПСС) состоит из 4-х ступеней:

система синхронизации по несущей (ССН) обрабатывает принятый сигнал и формирует гармоническое опорное колебание, совпадающее по частоте и фазе с колебанием промежуточной частоты принятого сигнала;
система тактовой синхронизации (СТС) формирует периодическую последовательность импульсов, совпадающих с моментом окончания информационных импульсов принимаемого сигнала;
схема словной синхронизации (ССлС) обрабатывает приемный сигнал и формирует последовательность импульсов, совпадающих по времени с моментом окончания кодовой комбинации (слова);
схема кадровой синхронизации (СКС) формирует импульсы, совпадающие с моментом начала кадра или окончания сигналов кадровой синхронизации.

Рис.3. Схема алгоритма оптимального поэлементного приёма

2.1 Физика возникновения помех

2.1.1 Погрешность канала (ε_к)

Погрешность канала проявляется при передаче кодовых комбинаций и при их обработке в приемнике. Погрешности возникают в результате воздействия помех на вход приемника и проявляются в изменении знаков отдельных символов кодовой комбинации на противоположные, вследствие чего, сообщение будет принято неверно. Все это приводит к уменьшению мощности полезного сообщения и к увеличению мощности шума.

Данная погрешность возникает в результате воздействия помех на принимаемую кодовую комбинацию. В результате воздействия значения отдельных символов будет принято неверно, а значит и неверно принято сообщение, т.к. будет неправильно принят номер передаваемого уровня. Оказывают отрицательное воздействие в виде снижения мощности полезного сигнала и увеличения мощности шума.

2.1.2 Погрешность квантования (ε_кв)

Возникает в передающей части радиосистемы в процессе преобразования аналогового сигнала в последовательность символов. Для преобразования осуществляется дискретизация амплитудного сигнала по времени и квантование дискретных выборок по амплитуде с определенным шагом.

Рис.4. Формирование сигнала АИМ при квантовании

В результате квантования истинные значения выборки заменяются номером ближайшего уровня, который заменяется двоичным кодом. Квантованное сообщение считается цифровым. Возникает погрешность равная разности между истинным значением выборки и значением передаваемого уровня. При большом числе уровней квантования плотность вероятности погрешностей квантования равномерна (согласно правилу Финча)

Рис.5. Плотность вероятности погрешности квантования.

Для оценки погрешности квантования используют либо среднеквадратическое отклонение, либо дисперсию:

Мощность полезного сигнала равномерно распределяется в диапазоне , где L – число уровней квантования.

Т.к. , то можем найти относительную погрешность:

Погрешность восстановления (ε_в).

Возникает в приемной части радиосистемы при восстановлении аналогового сигнала из дискретных выборок, снимаемых с выхода селектора канала (рис.6).

Рис.6.

В каждом канале свои импульсы, которые обрабатываются своими схемами восстановления. Для иллюстрации данного вида погрешности воспользуемся спектром сигнала АИМ на рис.7.

1 – компонента из другой спектральной зоны, являющаяся помехой

2 – часть спектральной компоненты образца

Рис.7. Спектр сигнала АИМ

На рис.7 видно, что два спектра перекрываются между собой, образуя общую зону.

По теореме Котельникова: если выполняется условие Топр ≤ 1/(2F_max), то сигнал передаётся без искажений. Спектр такого сигнала имеет вид, показанный на рис.8.