6 Выполнение задания №6 «Применение многопозиционных сигналов»

Для определения скорости передачи информации используют формулу:

Где, I- количество информации приходящейся на один элемент, B- скорость модуляции.

Двоичные системы передачи имеют максимальную удельную скорость передачи 2 бит/с*Гц, которую иногда называют скоростью Найквиста. И тут возникает резонный вопрос, как же увеличить скорость? А сделать это можно за счёт использования многопозиционных сигналов, в этом случае один элемент линейного сигнала несёт информацию о большем числе символов данных, чем в двоичных системах. Но этот метод не идеален, так как при его использовании уменьшается помехоустойчивость.

Попробуем показать на примере как это работает, но для этого нам потребуется написать несколько программ.

Составим блок схему (Рисунок 6.1) и напишем программу преобразования двоичного числа в десятичное (Рисунок 6.2).

Рисунок 6.1 – блок-схема для программы преобразования двоичного числа в десятичное

Рисунок 6.2 - программа преобразования двоичного числа в десятичное

Составим блок-схему (Рисунок 6.3) и напишем программу преобразования двоичного массива в массив десятичных элементов для заданного значения количества информации, приходящегося на один элемент(I) (Рисунок 6.4) .

Рисунок 6.3 – блок-схема для программы преобразования двоичного массива в массив десятичных элементов

Рисунок 6.4 - программа преобразования двоичного массива в массив десятичных элементов

На одном графике визуализируем двоичный и десятичный массив при одинаковой длительности единичного элемента и при одинаковом времени передачи для (I=2,3,4).

На рисунке 6.5 представим начальные параметры.

Рисунок 6.5- начальные параметры

При I=2 получим график (Рисунок 6.6):

Рисунок 6.6 – график двоичного и десятичного массива при I=2

При I=3 получим график (Рисунок 6.7):

Рисунок 6.7 - график двоичного и десятичного массива при I=3

При I=4 получим график (Рисунок 6.8):

Рисунок 6.8 - график двоичного и десятичного массива при I=2

Вывод: При увеличении количества информации приходящейся на 1 элемент ‘I’ , продолжительность сигнала уменьшается, а значит увеличивается скорость передачи ‘R’.

Выровняем максимальные амплитуды двоичного и десятичного сигнала и добавим к каждому отсчёту сигнала случайную величину генератора rnorm(1,0, ϭ).

График двоичного сигнала, при rnorm(1,0,0.4), примет вид (Рисунок 6.9):

Рисунок 6.9 - График двоичного сигнала, при rnorm(1,0,0.4)

График десятичного сигнала, при rnorm(1,0,0.4) и при I=3, примет вид (Рисунок 6.10):

Рисунок 6.10 - График десятичного сигнала, при rnorm(1,0,0.4)

Вывод: При увеличении шума первоначальный сигнал становиться всё сложнее распознать, а значит шанс возникновения ошибок возрастает. И чем больше значение I, тем больше шанс возникновения ошибок.

Составим блок-схему (Рисунок 6.11) и напишем программу преобразования десятичного числа в двоичное (Рисунок 6.12) :

Рисунок 6.11 – блок-схема для программы преобразования десятичного числа в двоичное

Рисунок 6.12 – программа преобразования десятичного числа в двоичное

Теперь составим блок-схему (Рисунок 6.13) и напишем программу преобразования десятичного массива в массив двоичных чисел (Рисунок 6.14):

Рисунок 6.13 – блок-схема для программы преобразования десятичного массива в массив двоичных чисел

Рисунок 6.14 – программа преобразования десятичного массива в массив двоичных чисел

Пример работы программы (Рисунок 6.15):

Рисунок 6.14 – массив десятичных чисел, преобразованный в массив двоичных

Здесь C- это десятичный массив, а BR- двоичный массив, преобразованный из десятичного.

Вывод: В данной работе мною было выявлено, что при увеличении количества информации приходящейся на 1 элемент ‘I’ , продолжительность сигнала уменьшается, а значит увеличивается скорость передачи ‘R’, но с увеличение значения I шанс возникновения ошибок возрастает и сигнал становиться малораспознаваемым. И получается что при применении многопозиционных сигналов платой за более высокую скорость является большая вероятность возникникновения ошибок.