Курсовая работа по дисциплине: Общая теория связи. Тема: "Разработка системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами". Вариант №12

Оглавление
Введение            2
Задание            3
Исходные данные (приводятся только текст и численные значения параметров. .Расчет их приводится в приложении в конце работы)      4
Структурная схема системы связи.        5
Структурная схема приемника.          7
Принятие решения приемником по одному отсчету.      8
Вероятность ошибки на выходе приемника.        12
Выигрыш в отношении сигнал/шум при применении оптимального приемника.  14
Максимально возможная помехоустойчивость при заданном виде сигнала.   16
Принятие решения приемником по трем независимым отсчетам.    17
Вероятность ошибки при использовании метода синхронного накопления.   18
Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов. 19
Использование сложных сигналов и согласованного фильтра.     22
Импульсная характеристика согласованного фильтра.      24
Схема согласованного фильтра для приема сложных сигналов. Форма сигналов на выходе согласованного фильтра при передаче символов "1" и "0".    25
Оптимальные пороги решающего устройства при синхронном и асинхронном способах принятия решения при приеме сложных сигналов согласованным фильтром.   30
Энергетический выигрыш при применении согласованного фильтра.    32
Вероятность ошибки на выходе приемника при применении сложных сигналов и согласованного фильтра.          33
Пропускная способность разработанной системы связи.      34
Заключение.            35
Приложение. Расчет исходных данных для заданного варианта работы.   36
Список литературы.           37
Оглавление.            38

1.1. Введение
1.2. Задание
Задание:
Разработать обобщенную структурную схему системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами, разработать структурную схему приемника и структурную схему оптимального фильтра, рассчитать основные характеристики разработанной системы связи и сделать обобщающие выводы по результатам расчетов.
Исходные данные
1 Номер варианта N = 12.
2 Вид сигнала в канале связи -ДЧМ.
3 Скорость передачи сигналов V =132000 Бод.
4 Амплитуда канальных сигналов А = 0.0126 В .
5 Дисперсия шума 2 =31,04*10-6 Вт.
6 Априорная вероятность передачи символов "1" p(1) = 0,75.
7 Способ приема сигнала (КГ).
8 Полоса пропускания реального приемника, определяемая шириной спектра сигналов вычисляется по формуле:

fпрДЧМ = 2,5/T

где T = 1/V - длительность элемента сигнала, определяемая скоростью передачи (модуляции) сигналов V.
9 Значение отсчета принятой смеси сигнала и помехи на входе решающей схемы приёмника при однократном отсчете Z(t0) = 3,221*10-3 В.
10 Значения отсчетов принятой смеси сигнала и помехи при приеме по совокупности трех независимых (некоррелированных) отсчетов:
Z(t1) = 3,221*10-3 В, Z(t2) =1,93*10-3 В, Z(t3) =3,543*10-3 В.
11 Максимальная амплитуда аналогового сигнала на входе АЦП
bmax =5,6 В.
12 Пик-фактор входного сигнала П = 2,7 .
13 Число разрядов двоичного кода (при передаче сигналов методом ИКМ) n =10.
14 Вид дискретной последовательности сложного сигнала:
S1(t)={-1,1,-1, -1,1,1, -1,-1,-1, 1,-1,1 },
S2(t)={1,-1,1, 1,-1,-1, 1,1,1, -1,1,-1 }.
Расчет численных значений этих параметров приводится в приложении
в конце работы.
1.3. Выполнение курсовой работы
Структурная схема системы передачи непрерывных сообщений дискретным сигналом.
1.3.2. Структурная схема приемника

Задание:
В соответствии с исходными данными задания привести выражение временной функции используемого сигнала и его векторную диаграмму.
Изобразить структурную схему приемника и описать ее работу (предполагается, что приемник не является оптимальным).
Задание:
Найти и изобразить графически кривые плотностей распределения W(x) и условных вероятностей W(z/0) и W(z/1).
Показать на графике значения A, , z(t0).
Определить, какой символ ("1" или "0") будет зарегистрирован приемником, используя отношение правдоподобия. Предварительно пояснив, что такое отношение правдоподобия, привести общее выражение для его вычисления применительно к варианту задания и сделать необходимые расчеты. Привести выражение и поясните смысл критерия идеального наблюдателя.
1.3.4. Вероятность ошибки на выходе приемника.
Исходные данные:
Вид сигнала в канале связи – (ДЧМ).
Способ приема сигнала (КГ).
Задание:
Рассчитать вероятность неправильного приема двоичного символа (среднюю вероятность ошибки) в рассматриваемом приемнике для заданного вида сигнала и способа приема , а также зависимость p(h).
Построить график p(h) для 4-5 значений h с учетом реальной полосы пропускания приемника (на этом графике показать точку, соответствующую рассчитанной величине h и вычисленной вероятности ошибки).
1.3.5. Выигрыш в отношении сигнал/шум при применении оптимального приемника.
Задание:
В предположении оптимального приема (фильтрации) сигналов определить:
выигрыш в отношении сигнал/шум оптимального приемника по сравнению с рассчитываемым;
максимально возможное отношение сигнал/шум h20;
1.3.6. Максимально возможная помехоустойчивость при заданном виде сигнала.
Задание:
Дать определение потенциальной помехоустойчивости, и описать условия, при которых она достигается.
Определить потенциальную помехоустойчивость приема символов.
1.3.7. Принятие решения приемником по трем независимым отсчетам.
Задание:
Определить, какой символ будет зарегистрирован на приеме при условии, что решение о переданном символе принимается по совокупности трех некоррелированных (независимых) отсчетов: Z(t1) = 3,221*10-3 В, Z(t2) =1,93*10-3 В, Z(t3) =3,543*10-3 В на длительности элемента сигнала Т (метод многократных отсчетов или метод дискретного синхронного накопления).
Предварительно вывести общее выражение для вычисления отношения правдоподобия применительно к варианту задания и сделать необходимые расчеты.
1.3.8. Вероятность ошибки при использовании метода синхронного накопления.
Задание:
Найти ожидаемую среднюю вероятность ошибки в приемнике, использующем метод синхронного накопления.
Пояснить физически, за счет чего, во сколько раз и какой ценой достигается повышение помехоустойчивости приема дискретных сообщений при методе синхронного накопления (увеличение отношения сигнал/шум и уменьшение вероятности ошибки).
1.3.9. Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов.
Задание:
Описать сущность, достоинства и недостатки ИКМ с приведением необходимых графических иллюстраций, поясняющих полный процесс преобразования непрерывного сообщения в сигнал ИКМ.
Рассчитать мощность шума квантования и отношение сигнал/шум квантования h2кв для случая поступления на вход приёмника сигнала с максимальной амплитудой. Пояснить соображения выбора значения шага квантования (в том числе и с учётом уровня шума).
1.3.10. Использование сложных сигналов и согласованного фильтра.
Задание:
Считая, что символы "1" и "0" передаются сложными сигналами S1(t) и S2(t) (с большой базой), которые представляют собой последовательности прямоугольных импульсов положительной и отрицательной полярности длительности Т (прием этих сигналов осуществляется с помощью согласованного фильтра).
Пояснить сущность, преимущества и недостатки использования сигналов с большой базой.
Изобразите форму заданных сигналов при передаче по каналу связи символов "1" и ''0'' в предположении, что и S2(t) = -S1(t), при этом длительность каждого из сигналов равна nT, где n - число элементов сложного сигнала.
Исходные данные:
S1(t)={-1,1,-1, -1,1,1, -1,-1,-1, 1,-1,1 },
S2(t)={1,-1,1, 1,-1,-1, 1,1,1, -1,1,-1 }.
1.3.11. Импульсная характеристика согласованного фильтра.
Задание:
Пояснить, что такое импульсная характеристика, привести для неё выражение в случае согласованного фильтра и график для заданного сигнала.
1.3.12. Схема согласованного фильтра для приема сложных сигналов.
Задание:
Привести схему согласованного фильтра для заданного сигнала и описать, как формируется (поэлементно) сигнал на его выходе.
1.3.13. Форма сигналов на выходе согласованного фильтра
при передаче символов "1" и "0".
Задание:
Пояснить, что представляет собой сигнал на выходе согласованного фильтра при поступлении на его вход сигнала, с которым он согласован, и последовательности произвольного вида.
Рассчитать форму полезного сигнала на выходе фильтра при передаче символа "1", а также форму помехи, в предположении, что на вход фильтра (в паузе) поступает непрерывная последовательность знакопеременных символов ...101010... (характерная, например, для случая действия в линии связи на сигнал флуктуационной помехи).
Изобразите форму этих сигналов.
1.3.14. Оптимальные пороги решающего устройства при синхронном и асинхронном способах принятия решения при приеме сложных сигналов согласованным фильтром.
Задание:
Изобразить на одном чертеже выходные сигналы согласованного фильтра при поступлении на его вход сигналов, соответствующих передаваемым символам "1" и "0", показать пороговые уровни решающей схемы для случаев синхронного и асинхронного способов принятия решения.
Обосновать выбор и вычислить значения пороговых напряжений решающей схемы.
Привести и описать структурные схемы, поясняющие прием сообщений синхронным и асинхронным способами принятия решения в решающей схеме по выходному сигналу согласованного фильтра. Обосновать, какой из способов более целесообразен с точки зрения помехоустойчивости.
1.3.15. Энергетический выигрыш при применении согласованного фильтра.
Задание:
Определить энергетический выигрыш при приеме сигналов с использованием согласованного фильтра (пояснить, за счет чего и какой ценой достигается этот выигрыш).
1.3.16. Вероятность ошибки на выходе приемника при применении сложных сигналов и согласованного фильтра.
1.3.17. Пропускная способность разработанной системы связи
1.3.18. Заключение
Приложение. Расчет исходных данных для заданного варианта работы.
Список литературы

Работу сдал на отлично!