Лабораторная работа №1, №2, №3. По дисциплине: Теория связи «Исследование спектров сигналов» Вариант 17

1. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка выполнена в виде программы. Для запуска программы по исследованию сигналов и их спектров необходимо зайти в директорию Фурье и запустить файл Fourier.exe. Программа представляет собой рабочую область, в которой расположены: исходный сигнал и его параметры (амплитуда, длительность, период), временная и частотная характеристики сигнала при ДАМ и ДФМ, а так же синтезируемый видеосигнал при конечной ширине спектра.
В левой верхней части экрана размещена таблица с параметрами сигнала. Сигнал представляет собой периодическую последовательность прямоугольных импульсов со следующими параметрами:
А1 – значение амплитуды импульса в положительной области;
А2 – значение амплитуды импульса в отрицательной области;
τ – длительность положительного импульса;
τз – время задержки последовательности импульсов;
Т – период повторения импульсов.

Форма последовательности импульсов приведена ниже.
Правее расположена таблица вида сигнала: видеосигнал, сигнал с дискретной амплитудной модуляцией (ДАМ), сигнал с дискретной фазовой модуляцией (ДФМ).
Следующий направо столбик данных позволяет установить количество гармоник К, используемых для синтеза сигнала. Форма синтезируемого сигнала приведена ниже. Слева внизу приведен модуль спектра сигнала, а правее спектр фаз данного сигнала. Синим цветом выделены гармоники, используемые для синтеза. Спектр может действительным (косинусное преобразование Фурье, в окошке Re необходимо поставить галочку) и комплексным.
Правая таблица позволяет изменить параметры некоторой i-ой гармоники: Аi – множитель амплитуды, а φi приращение фазы. Изучается эффект линейных искажений.
При движении курсора по графикам он указывает расстояние от точки 0,0. Эти величины определяют уровень гармоники и ее частоту.


2. Лабораторное задание

1. Изучить связь между формой видеосигнала и его спектром.
2. Изучить форму ДАМ сигнала и его спектр.
3. Изучить форму ДФМ сигнала и его спектр.
4. Объяснить различия в спектре ДАМ, ДФМ и видеосигнала.

#############################

Лабораторная работа No2
По дисциплине: Теория связи
«Исследование согласованного фильтра»
1. Цель работы
Экспериментальное исследование сложных дискретных сигналов и особенностей их приёма согласованным фильтром.


2. Предварительная подготовка
2.1 Ознакомиться с описанием работы и изучить по указанной ниже литературе следующие вопросы:
- узкополосные и широкополосные сигналы и их свойства;
- шумоподобные сигналы (ШПС), их свойства, формирование и применение;
- дискретные последовательности Баркера, n-последовательности и др. и их функция корреляции;
- оптимальная фильтрация дискретных сигналов и дискретных последовательностей;
- структурные схемы оптимальных фильтров дискретных последовательностей и отношение сигнал/шум на выходе фильтра;
- структурные схемы систем передачи и приема дискретных сигналов с использованием ШПС, сравнительная помехоустойчивость таких систем с применением и без применения ШПС;
2.2. Ответить (устно) на вопросы, поставленные в разделе 4 данной работы.
2.3. Для заданного варианта сигнала (в виде последовательности Баркера) рассчитать и построить функцию корреляции, нарисовать структурную схему оптимального фильтра для этого сигнала и его импульсную реакцию.

Таблица 2.1
No варианта (последняя цифра пароля – если 0, то 10) Структура последовательности импульсов
1 {+1,+1,-1}
2 {+1,+1,-1,+1}
3 {+1,+1,+1,-1,+1}
4 {+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1}
5 {+1,-1,+1,+1,-1,+1,+1,+1,-1,-1,-1}
6 {+1,+1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,-1,+1}
7 {-1,-1,-1,+1,-1}
8 {-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1}
9 {-1,+1,-1,-1,+1,-1,-1,-1,+1,+1,+1}
10 {-1,-1,-1,-1,-1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,+1,-1}

3. Описание лабораторной установки
3.1 Лабораторная установка выполнена в виде программно управляемой модели на ПЭВМ в составе оборудования (процессор, дисковод, дисплей, принтер).
3.2 При работе с программой необходимо руководствоваться указаниями с дисплея и лабораторным заданием.
3.3 Краткое описание структурной схемы исследуемого оптимального (согласованного) фильтра (рисунок 3.1) приводится ниже.


#############################


Лабораторная работа No3
По дисциплине: Теория связи
«Исследование корректирующего кода»
1. Цель работы
1.1. Ознакомиться с интерфейсом программы и схемами кодера и декодера при (n,k)=(7,4).
1.2. Задать исходную комбинацию на входе кодера циклического кода (7,4) и произвести кодирование.
1.3. В канале указать ошибки в любых битах получившейся в результате кодирования комбинации.
1.4. Произвести декодирование получившейся комбинации с ошибкой, с помощью декодера и сравнить с исходной.


2. Выполнение работы
2.1. Ознакомление с методами построения корректирующих кодов.

Таблица 1 – Исходная комбинация
No Комбинации 7-элементная кодовая комбинация
7 0010 110

2.1.1. Кодирование комбинации.
Далее приведены операции, по которым была получена кодовая комбинация 0010 110.
Для циклического кода (7;4) длина кодовой комбинации n=7, количество информационных символов – m=4. Отсюда количество контрольных символов:
k=n-m=7-4=3

Двоичная комбинация исходного четырехразрядного кода 0010 представляется полиномом:
G(x) = 0•x3+0•x2+1•x1+0•x0
G(x) = x

Алгоритм кодирования определяется следующим выражением:
F(x)=xkG(x)+R(x), (1)
где R(x) – остаток от деления произведения xk на образующий полином P(x):
R(x) = Rem(xk•G(x)/ P(x)),
где Rem – обозначение остатка от деления.

Структурная схема кодера (7,4) приведена на рисунке 1.





Зачет. Год 2023
Проверил: Резван Иван Иванович