Министерство связи и транспорта Украины
Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова
_________________________________________________________
Кафедра теории электросвязи
КУРСОВАЯ РАБОТА
На тему:
“Расчёт помехоустойчивости систем передачи“
вариант №2
Выполнила:
студентка гр. 3.01
Афтений А.Н.
Проверил:
Голощапов В.А.
Одесса 2010
Исходные данные
Номер варианта |
R, кбит/с |
|
Метод модуляции |
рдоп |
ЭВК |
02 |
320 |
0,3 |
КАМ-16 |
2Е–6 |
1,2 |
Часть 1
I. РАСЧЕТ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ДЕМОДУЛЯТОРА СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯЦИИ
Цифровой сигнал передается модулированным сигналом каналом связи с постоянными параметрами и аддитивным белым гауссовским шумом.
Задано:
– скорость цифрового сигнала R=320 кбит/c;
– метод модуляции КАМ-16;
– допустимая вероятность ошибки бита на выходе демодулятора рдоп=2*10-6;
– коэффициент ската спектра =0,3.
Необходимо:
1.Привести структурную схему цифровой системы передачи (ЦСП), содержащей модулятор, канал связи (линию передачи) и демодулятор; объяснить назначение отдельных блоков, описать принцип цифровой модуляции.
2.Привести структурную схему модулятора сигнала заданного метода модуляции, объяснить назначение отдельных блоков, изобразить сигнальное созвездие и модуляционный код. Объяснить какие параметры модулятора и как зависят от заданных параметров: скорости цифрового сигнала R; метода модуляции; коэффициента ската спектра модуляционного сигнала .
3.Привести структурную схему демодулятора сигнала заданного метода модуляции, объяснить назначение отдельных блоков. Объяснить какие параметры демодулятора и как зависят от заданных параметров: скорости цифрового сигнала R; метода модуляции; коэффициента ската спектра модуляционного сигнала .
4.Рассчитать и построить на одном рисунке графики зависимости вероятности ошибки бита от отношения сигнал/шум на входе демодулятора:
- график р = f1( ) для заданного метода модуляции;
- график р = f0( ) для ФМ-4.
5.Определить необходимые соотношения сигнал-шум на входах демодуляторов сигналов:
- hб12 для заданного метода модуляции
-hб02 для ФМ-4,
при которых обеспечивается заданная допустимая вероятности ошибки бита на выходе демодулятора рдоп. Полученные значения hб12 и hб02 показать на построенных графиках, найти разность этих значений.
6.Рассчитать необходимые полосы пропускания каналов связи, необходимые для передачи сигналов:
- заданного метода модуляции Fк1;
-ФМ-4Fк0.
7.Сделать выводы относительно «обмена» необходимых отношений сигнал/шум на необходимые полосы пропускания каналов связи.
РАСЧЁТ 1
Представим сигнальное созвездие КАМ-16:
1.Структурная схема цифровой системы передачи
b(t)
s(t)
z(t)
b(t)
Модулятор
Линия связи
Демод.- тор
Демодулятор-устройство, предназначенное для восстановления непрерывного (первичного) сигнала из модулированного в радиосистемах передачи. В простейшем случае в качестве демодулятора используется детектор.
Канал связи - физическая среда, по которой распространяется сигнал (воздух, проводящий металл, оптоволокно)
Модулятор-устройство, осуществляющее модуляцию- процесс преобразования первичного сигнала в радиосигнал, который пригоден для передачи по радиоканалам.
2. Структурная схема модулятора КАМ-16.
ac
ac A(t)
√2 cos(2πf0 t)
Кодер
мод.
кода
ФФ
X
Sмод (t)
b(t)
+
G
ФФ
X
as
as A(t)
√2 cos(2πf0 t)
Данная схема модулятора выполняет на каждом тактовом интервале следующие преобразования. Кодер манипуляционного кода на основе бит ( бит могут создать разных кодовых комбинаций). Эти числа кодер выдает на своих входах двумя короткими импульсами-математически эти импульсы записываются как as и ac. В составе модулятора есть два подканала, каждый из которых содержит ФФ и умножитель. ФФ модулятора имеют АЧХ «корень из спектра Найквиста», они формируют импульсы и . Эти импульсы подаются к первым входам умножителей. Колебания от генератора несущей (√2 ) и от фазовращателя (√2 ) подаются к другим входам умножителей. Выходы подканалов поступают на двухвходовый сумматор, на выходе которого будет сигналSмод (t).
От коэффициента ската спектра и количества уровней зависит ширина полосы модулированного сигнала. Причем во всех случаях, кроме ЧМ-М с импульсами Найквиста ширина тем меньше, чем больше уровней, при ЧМ-М наоборот. От метода модуляции зависит помехоустойчивость (зависимость вероятности ошибки от отношения сигнал/шум) - для каждого метода модуляции в формуле вероятности ошибки свои коэффициенты. Причем помехоустойчивость хуже при увеличении числа уровней модулированного сигнала - расстояние между точками сигнального созвездия уменьшается при том же уровне шума, т.е. вероятность перехода из одной точки созвездия под действием шума увеличивается.
Например, при ФМ-М плоскость разбивается на секторы, и, смотря в какой сектор попали координаты сигнала - такое решение принимается, при КАМ-М плоскость разбивается на квадратные области и т.д.
От метода модуляции зависит модуляционный код в КМК модулятора.
Скорость ЦС влияет на полосу модулированного сигнала, вместе с числом уровней модулированного сигнала определяет длительность канальных символов - радиоимпульсов, которые подаются в канал связи. Длительность канальных символов влияет на частоту Найквиста (одну из координат симметрии ската спектра) и, соответственно, на масштаб передаточной функции формирующих и согласованных фильтров.
Коэффициент ската спектра влияет на уровень МСИ, и, как следствие, на помехоустойчивость.