- •Федеральное агентство связи
- •Московский технический университет связи и информатики
- •Техническое задание.
- •Исходные данные.
- •Временные диаграммы
- •По заданной функции корреляции исходного сообщения:
- •Рассчитать интервал корреляции, спектр плотности мощности, начальную энергетическую ширину спектра сообщения.
- •Построить в масштабе графики функций корреляции и спектра плотности мощности. Отметить на них найденные в пункте 2.1. Параметры:
- •Рассчитать среднюю квадратичную погрешность фильтрации (скпф) сообщения, среднюю мощность отклика ифнч, частоту и интервал временной дискретизации отклика ифнч:
- •Полагая, что последовательность дискретных отчётов на выходе дискретизатора далее квантуется по уровню с равномерной шкалой квантования:
- •Рассчитать интервал квантования, пороги и уровни квантования, среднюю квадратичную погрешность квантования скпк:
- •4.2. Построить в масштабе характеристику квантования
- •Рассматривая отклик квантователя как случайный дискретный сигнал с независимыми значениями на входе l-ичного дискретного канала связи (дкс):
- •Рассчитать закон и функцию распределения вероятностей квантованного сигнала, а также энтропию, производительность и избыточность l-ичного дискретного источника
- •Построить в масштабе графики рассчитанных закона и функции распределения вероятностей.
- •Закодировать значения l-ичного дискретного сигнала двоичным блочным примитивным кодом, выписать все кодовые комбинации кода и построить таблицу кодовых расстояний кода
- •Рассчитать априорные вероятности передачи по двоичному дкс символов нуля и единицы, начальную ширину спектра сигнала икм
- •Полагая, что для передачи икм сигнала по непрерывному каналу связи (нкс) используется гармонический переносчик:
- •Рассчитать нормированный к амплитуде переносчика спектр модулированного сигнала и его начальную ширину спектра:
- •Построить в масштабе четыре графика функции плотности вероятностей (фпв) мгновенных значений и огибающих узкополосной гауссовской помехи (угп) и суммы гармонического сигнала с угп.
- •С учётом заданного вида приёма (детектирования) сигнала дискретной модуляции:
- •Рассчитать среднюю вероятность ошибки в двоичном дкс, скорость передачи информации по двоичному симметричному дкс, показатель эффективности передачи сигнала дискретной модуляции по нкс.
- •Изобразить схему приёмника сигналов дискретной модуляции и коротко описать принцип его работы, пояснить случаи когда он выносит ошибочные решения.
- •Рассматривая отклик детектора пру как случайный дискретный сигнал на выходе l-ичного дкс:
- •Полагая фнч на выходе цап приемника идеальным с полосой пропускания равной начальной энергетической ширине спектра исходного сообщения:
Временные диаграммы
Рис. 2. Исходное сообщение
Рис. 3. Сигнал на выходе дискретизатора.
Рис. 4. Сигнал на выходе квантователя.
Рис. 5. Сигнал на выходе кодера.
Рис. 6. Сигнал на выходе модулятора.
В линии связи на сигнал накладываеться помеха
Рис. 7. Выход входного устройства (ПРУ)- вход детектора.
Рис. 8. Выход решающего устройства.
Все квантованные уровни сдвигаются на период Т
Рис. 9. Выход декодера.
Рис. 10. Спектр сигнала на выходе дискретизатора.
По заданной функции корреляции исходного сообщения:
Рассчитать интервал корреляции, спектр плотности мощности, начальную энергетическую ширину спектра сообщения.
Рассчитаем интервал корреляции:
c
Рассчитаем энергетический спектр или спектр плотности мощности.
Рассчитаем начальную энергетическую ширину спектра сообщения:
Для нахождения Gmax возьмём производную от GA(ω) её к нулю.
Получаем при
В2
Подставляя в выражение для получаем:
рад/с
Построить в масштабе графики функций корреляции и спектра плотности мощности. Отметить на них найденные в пункте 2.1. Параметры:
Рис. 11. График функции корреляции
Рис. 12. График спектра мощности GA(ω)
Считая, что исходное сообщение воздействует на идеальный фильтр нижних частот (ИФНЧ) с единичным коэффициентом передачи и полосой пропускания, равной начальной энергетической ширине спектра сообщения:
Рассчитать среднюю квадратичную погрешность фильтрации (скпф) сообщения, среднюю мощность отклика ифнч, частоту и интервал временной дискретизации отклика ифнч:
Мощность отклика ИФНЧ равна:
В2
Отклик ИФНЧ является ограниченным по спектру сообщением. В нем не содержатся составляющие исходного сообщения на частотах
Количественно эти потери при фильтрации сообщения характеризуют средней квадратической погрешностью фильтрации (СКПФ).
Средняя квадратичная погрешность фильтрации:
В2
Найдём частоту и интервал временной дискретизации отклика ИФНЧ:
Полагая, что последовательность дискретных отчётов на выходе дискретизатора далее квантуется по уровню с равномерной шкалой квантования:
Рассчитать интервал квантования, пороги и уровни квантования, среднюю квадратичную погрешность квантования скпк:
Рассчитаем шаг квантования:
, где - число уровней квантования
В
Найдём пороги квантования:
;
Таблица 2. Пороги квантования
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
,В |
- |
-5,35 |
-3,57 |
-1,78 |
0 |
1,78 |
3,57 |
5,35 |
|
Найдём уровни квантования:
;
Таблица 3. Уровни квантования
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
,В |
-6,24 |
-4,46 |
-2,67 |
-0,9 |
0,9 |
2,67 |
4,46 |
6,24 |
Найдём среднюю квадратическую погрешность квантования:
, где и соответственно мощности (дисперсии) входного и выходного сигналов квантователя, а - коэффициент взаимной корреляции между этими сигналами.
В2
- ФПВ гауссовской случайной величины
Таблица 4. ФПВ гауссовской случайной величины
|
-5,35 |
-3,56 |
-1,78 |
0 |
1,78 |
3,56 |
5,35 |
|
0,0024 |
0,0304 |
0,1359 |
0,2237 |
0,1359 |
0,0304 |
0,0024 |
В2
, где - распределение вероятностей дискретной случайной величины ,
В2
Следовательно получаем, что мощность шума квантования равна:
В2