Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Теория электрической связи»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ КАФЕДРА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ Расчёт и моделирование системы электросвязи Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Теория электрической связи» ТПЖА.201800.12 ПЗ Разработал студент гр. ЗС-31 ______________________ / Руководитель к.т.н., доцент ______________________ / Работа защищена с оценкой «________» «____»_____________ 2011 г. Киров 2011 РЕФЕРАТ Селезенев А.А., Расчет и моделирование системы электросвязи: ТПЖА. 201800.12 ПЗ: Курс. работа/ ВятГУ, кафедра РЭС; рук. А.Г. Корепанов. – Киров 2011. ПЗ 27 с., 15 рис., 9 табл., 3 источника, 2 прил. СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСВЯЗИ, НЕПРЕРЫВНОЕ СООБЩЕНИЕ, ФУНКЦИЯ КОРРЕЛЯЦИИ, СРЕДНЕКВАДРАТИЧНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ, АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ, ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ, ГАУССОВСКИЙ НЕПРЕРЫВНЫЕ КАНАЛ СВЯЗИ, ЦИФРО-АНАЛОГОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ, ДЕТЕКТИРОВАНИЕ. Объектом данной курсовой работы является система электросвязи. Непрерывное сообщение представляет собой гауссовский случайный процесс с нулевым средним и известной функцией корреляции, передаваемое в цифровом виде в системе электросвязи, состоящей из передающего устройства, канала связи и приемного устройства. Сообщение претерпевает ряд изменений: с помощью аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав передающего устройства, сообщение приобретает вид ИКМ-сигнала, который затем подвергается относительной фазовой модуляции, после чего сообщение попадает в узкополосный гауссовский непрерывный канал связи, в котором действует аддитивная помеха. Прием сигнала осуществляется методом сравнения фаз. Восстановление переданного сообщения осуществляется посредством цифро-аналогового преобразователя с последующей низкочастотной фильтрацией. Целью курсовой работы является получение навыков по вычислению параметров системы связи, анализу полученных результатов, а также моделированию элементов системы электросвязи. Вятский государственный университет Факультет ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ Кафедра радиоэлектронных средств Утверждаю Зав. кафедрой .................../Петров Е.П./ ^ ЗАДАНИЕ № ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТУДЕНТА 1. ТЕМА КУРСОВОЙ РАБОТЫ Расчёт и моделирование системы электросвязи 2. СРОК СДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ 3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ Способ передачи – ОФМ, способ приема – СП. ^ 4. СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНО–ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ Реферат. Содержание. Введение. Результаты анализа схемы на ЭВМ. Заключение. Библиографический список. 5. ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА Схемы устройства. Временные диаграммы. 6. ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ И ЧЕРТЕЖЕЙ ведется согласно ЕСКД и ГОСТов. 7. Дата выдачи задания 02.09.2011 Руководитель работы _______________ / Корепанов А.Г./ 02.09.2011 г. Задание принял _______________ / Селезенев А.А./ 02.09.2011 г. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 4 ТПЖА.201800.12 ПЗ Разраб. Селезенев А.А. Провер. Корепанов А.Г. Реценз. Н. Контр. Утверд. Расчёт и моделирование системы электросвязи Лит. Листов 27 Кафедра РЭС, группа ЗС-31 Содержание Введение………………………………………………………………………………....5 Расчёт системы электросвязи…………………………………………………..……...... 6 Структурная схема системы электросвязи……………………………………….….. 6 Анализ статистических характеристик и параметров передаваемого сообщения……………………………………………………………………………..... 8 Анализ характеристик и параметров аналого-цифрового преобразования сообщения……………………………………………………………………………..... 9 Характеристики и параметры сигналов дискретной модуляции………………….. 13 Характеристики и параметры узкополосного непрерывного гауссовского канала связи…………………………………………………………………………................. 14 Оценка помехоустойчивости и эффективности приёма сигналов дискретной модуляции…………………………………………………………………………….... 15 Анализ характеристик и параметров цифро-аналогового преобразования сигналов………………………………………………………………………….…….. 16 Моделирование элементов системы электросвязи……………………………….…. 18 Заключение…………………………………………………………………………….19 ПРИЛОЖЕНИЕ А (графическое)………………………………………………………… 20 ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное) Библиографический список.……………………….. 26 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 ТПЖА.201800.12 ПЗ Введение Системы связи играют все большую роль в жизни людей, объединяя и сближая отдельные страны, континенты и объекты космоса. Последние годы отмечены не только интенсивным развитием проводных и оптоволоконных систем связи, но и заметным развитием систем радиосвязи. Помимо традиционных релейных и спутниковых систем радиосвязи быстро развиваются сети мобильных цифровых систем радиосвязи. Разработки систем связи последнего времени используют не только возможности современных технологий, но и достижения современной теории связи, позволяющей повысить не только объемы передаваемой информации, но и качество передачи сообщений. Современная теория связи использует как детерминированные модели сигналов, так и вероятностные модели для передаваемых сообщений, соответствующих им сигналов и помех (шумов) в канале. Вероятностный подход учитывает случайный (для получателя) характер передачи сообщений и помех в канале и позволяет определить оптимальные приемные устройства (обеспечивающие максимально возможное качество) и предельные показатели систем передачи сообщений. В курсовой работе рассматриваются вопросы дискретизации непрерывного сообщения с последующей передачей его по каналу связи, в котором действует помеха. Также рассматриваются характеристики и параметры канала связи, оценка помехоустойчивости и эффективности приема сигналов. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 ТПЖА.201800.12 ПЗ Расчет системы электросвязи Структурная схема системы электросвязи На рисунке 2.1 изображена система электросвязи для передачи непрерывного сообщения , наблюдаемого на выходе источника сообщений (ИС). Данное сообщение представляет собой реализацию стационарного гауссовского случайного процесса с нулевым средним и известной функцией корреляции и передается в цифровом виде в системе электросвязи. Источник сообщения ФНЧ Дискре-тизатор Квантователь Кодер Модулятор Выход ПДУ Линия связи Источник помех Получатель сообщения ФНЧ Интер-полятор Декодер Реш. устр-во Детектор Вход ПРУ А Ц П Ц А П Двоичный ДКС L-ичный ДКС Рисунок 2.1 – Структурная схема системы электросвязи Источник сообщения (ИС) – это некоторый объект или система, информацию о состоянии или поведении которого необходимо передать на некоторое расстояние. На выходе источника сообщений наблюдаем непрерывное сообщение . В передающем устройстве (ПДУ) сообщение сначала фильтруется с целью ограничения его спектра некоторой верхней частотой . Это необходимо для эффективного представления отклика ФНЧ в виде последовательности отсчетов , наблюдаемых на выходе дискретизатора. Отметим, что фильтрация связана с внесением погрешности , отображающей ту часть сообщения, которая подавляется ФНЧ. Далее отчеты квантуются по уровню. Процесс квантования связан с нелинейным преобразованием неравнозначных отсчетов в дискретнозначные , что также привносит погрешность, называемую шумом квантования . Квантованные уровни затем кодируются двоичным безизбыточным кодом. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 7 ТПЖА.201800.12 ПЗ Последовательность кодовых комбинаций образует сигнал ИКМ, который подводится к модулятору – устройству, предназначенному для согласования источника сообщений с используемой линией связи. Модулятор формирует канальный сигнал , который представляет собой электрическое или электромагнитное колебание, способное распространяться по линии связи и однозначно связанное с передаваемым сообщением (в данном случае с сигналом ИКМ). Сигнал создается в результате модуляции – процесса изменения одного или нескольких параметров переносчика по закону модулирующего ИКМ сигнала. В данной курсовой работе используется относительная фазовая модуляция (ОФМ). Для предотвращения внеполосных излучений в одноканальной или при организации многоканальной связи, а также для установления требуемого отношения сигнал-шум (ОСШ) на входе приемника канальный сигнал фильтруется и усиливается в выходных каскадах ПДУ. Сигнал с выхода ПДУ поступает в линию связи где на него накладывается помеха N(t). На вход приемного устройства (ПРУ) воздействует смесь переданного сигнала и помехи. Здесь на входных каскадах ПРУ принятый сигнал фильтруется и подается на детектор. При демодуляции из принятого сигнала выделяется закон изменения информационного параметра, который в нашем случае пропорционален сигналу ИКМ. При этом для опознания переданных двоичных символов на выход демодулятора подключается решающее устройство (РУ). При передаче двоичных сигналов или , по двоичному дискретному каналу связи (ДКС) наличие помех в непрерывном канале связи (НКС) приводит к неоднозначным решениям (ошибкам) РУ, что, в свою очередь, вызывает несоответствие переданных и принятых кодовых комбинаций. Наконец, для восстановления переданного сообщения , т.е. получения оценки , принятые кодовые комбинации подвергаются декодированию, интерполяции и низкочастотной фильтрации. При этом в декодере по двоичным кодовым комбинациям восстанавливаются L-ичные уровни . Наличие ошибок в двоичном ДКС приводит к ошибкам передачи в L-ичном ДКС и, соответственно, к возникновению шума передачи . Совокупное действие погрешности фильтрации, шумов квантования и передачи приводит к неоднозначности между переданными и принятыми сообщениями . В системах передачи непрерывных сообщений верность (качество) передачи считается удовлетворительным, если минимальная суммарная относительная СКП восстановления не превосходит допустимую, т.е. . Для разработки оптимальной системы важно найти . 2.2. Анализ статистических характеристик и параметров передаваемого сигнала По техническому заданию исходное непрерывное сообщение представляет собой стационарный гаусcовский случайный процесс с нулевым математическим ожиданием. Исходные данные: функция корреляции ; показатель затухания функции корреляции ; мощность сообщения ; число уровней квантования ; способ передачи – относительная фазовая модуляция (ОФМ); несущая частота ; постоянная энергетического спектра ; отношение сигнал-шум по мощности на входе детектора ; способ приема – сравнение полярностей (СП). Далее приведены расчеты параметров в системе компьютерной алгебры Mathcad v.14.

Похожие:

	Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Интеллектуальные подсистемы сапр» Пояснительная записка к курсовой работе 10 страниц, 2 рисунка, 1 таблица, 3 источника		Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Теория языков... Представление основных операторов(описанных в разделе семантики) с помощью тетрад 34
	Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Теория электрической связи" Киров 2005 Последние годы отмечены не только интенсивным развитием проводных и оптоволоконных систем связи, но и заметным развитием систем радиосвязи....		Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Теория автоматов» Курсовая работа по теории автоматов выполняется с целью закрепления ранее полученных знаний, приобретения навыков и умений самостоятельного...
	Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Теория автоматов» Ученик может исправить полученную оценку. Завуч может добавить информацию о новом учителе или ученике, а также удалить о выбывших....		Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «технологии программирования» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет
	Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Алгоритмизация... Сеть книжных магазинов. – Челябинск: юурГУ, ЭиП-208, 2012. – 50 с., 13 ил., 1 прил		Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Автоматические... Расчет допускаемой тормозной силы из условия безъюзного торможения подвижного состава
	«Портативный радиоприёмник средних волн» Пояснительная записка к... Санкт-Петербургский Государственный Университет Аэрокосмического Приборостроения (СПб гуап)		Пояснительная записка курсовой работе по теме: «Кроссплатформенная...