Содержание

Расчет основных характеристик системы передачи информации

Рассчитать основные характеристики системы передачи информации, структурная схема которой приведена ниже.

Рисунок 1.- Структурная схема системы передачи

ИС - источник непрерывного сообщения a(t);

АЦП - аналогово-цифровой преобразователь, преобразует сообщение в отсчеты a(ti), квантованные уровни aj(ti) и в соответствующие им числа j(ti) - номера уровней;

К - кодер, выполняет кодирование и образует модулирующий сигнал b(t);

М - модулятор, создает высокочастотный аналоговый сигнал s(t);

НК - непрерывный канал, на выходе которого образуется аддитивная смесь z(t) сигнала с помехой;

ДМ - демодулятор, восстанавливает передаваемые кодовые символы bk;

ДК - декодер, восстанавливает номера передаваемых уровней j(ti);

ЦАП - цифроаналоговый преобразователь, восстанавливает квантованные уровни aj(ti) и непрерывное сообщение a(t);

ПС - получатель сообщения.

Исходные данные для расчета

минимальный уровень 0 В

максимальный уровень 25.6 В

верхняя частота кГц

номер уровня j=124

Кратко опишем назначение каждого элемента приведенной схемы.

Источник сигнала (ИС) создает непрерывной сообщение a(t), являющееся случайным квазибелым шумом, с параметрами, указанными в задании.

Передача приемной стороне сообщения осуществляется с использованием дискретной системы связи. Преобразование исходного непрерывного сигнала в дискретный осуществляется в аналого-цифровом преобразователе (АЦП).

Кодер (К) выполняет помехоустойчивое кодирование с одной проверкой на четность, символы двоичного числа, соответствующие уровню дискретизированного сигнала становятся символами кодового слова.

В модуляторе (М) осуществляется модуляция сигнала, необходимая для передачи его по каналам связи, с помощью гармонической несущей.

В непрерывном канале (НК), по которому осуществляется передача сигнала, к сигналу добавляется помеха в виде гауссовского шума (шума, распределенного по нормальному закону). Демодулятор (ДМ) на приемной стороне обрабатывает полученный сигнал и принимает решение о значении полученного символа.

Декодер (ДК) обнаруживает возможные ошибки в полученной последовательности символов и выделяет двоичные числа из принятых информационных символов.

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует двоичные числа в короткие импульсы соответствующих дискретных уровней, и, на втором этапе своей работы, с помощью фильтра низких частот восстанавливает исходный сигнал.

. записать функцию распределения Fa(x) мгновенных значений сообщения a(t), плотность распределения wa(x) и построить их графические изображения.

все мгновенные значения сообщения равновероятны в интервале

Плотность находится из условия нормировки

Построим на графике плотность распределения.

Выражение для Fa(x) следует из следующего преобразования:

. Рассчитать математическое ожидание и дисперсию сообщения.

В первую очередь преобразуем определяющие математическое ожидание и дисперсию формулы:

Следовательно, математическое ожидание стационарного процесса есть величина постоянная.

Найдем дисперсию:

. Рассчитать постоянную составляющую и мощность переменной составляющей сообщения. Начертить график для спектральной плотности средней мощности сообщения - энергетический спектр.

Для стационарных процессов действует свойство эргодичности, из которого следует, что для них усреднение по времени приводит к там же результатам, что и статистическое усреднение. Т.е. постоянная составляющая равна математическому ожиданию и мощность переменной составляющей равна дисперсии сообщения.

Значения энергетического спектра равны дисперсии, найденной ранее, в промежутке частот от fн до fв.

4. Рассчитать дифференциальную энтропию h(A) сообщения:

Другое по теме:

Современные датчики
Датчик, сенсор (от англ. sensor) - термин систем управления, первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величи ...

Вокодерные системы передачи речевой информации
Речь является важнейшим средством коммуникации между людьми. По своим характеристикам и свойствам она достаточно специфична и уникальна. Соответственно речь, как основа человеческого общения и взаимодействия, является предмет ...