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:

Устройства приема и обработки сигналов
В качестве возможного прототипа рассмотрим схемы, выполненные на микросхеме К174ХА2, предназначенной для использования в радиоприемниках с АМ [4], в частности, схема приемника, обеспечивающая чувствительность 3-5 мкВ (выше за ...

Частотно-модулированный СВЧ передатчик
В последнее время является очень актуальной проблема создания высоконадежной, экономичной и малогабаритной приемо-передающей аппаратуры. Для передающей аппаратуры она решается она миниатюризации применяемых активных элементов ...