ПРЕДИСЛОВИЕ

Теория электрической связи (ТЭС) является неотъемлемой частью общей теории связи и представляет собой единую научную дисциплину, основу которой составляют: теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации. Принципы и методы курса ТЭС являются теоретической основой для развития инженерных методов расчёта и проектирования аналоговых и цифровых систем связи.

Современный инженер при разработке, проектировании и эксплуатации систем связи различного назначения, удовлетворяющим конкретным техническим требованиям, должен уметь оценивать, насколько полно реализуются в них потенциальные возможности выбранных способов передачи, модуляции, кодирования и определять пути улучшения характеристик систем связи для приближения их к потенциальным.

Правильная эксплуатация систем связи также требует знания основ теории передачи сигналов, выбор оптимального режима работы, критериев оценки достоверности передачи сообщений, причины искажения сигналов и т.д.

Главными задачами курсовой работы являются:

- изучение фундаментальных закономерностей, связанных с получением сигналов, их передачей по каналам связи, обработкой и преобразованием в радиотехнических устройствах;

- закрепление навыков и формирование умений по математическому описанию сигналов, определению их вероятностных и числовых характеристик;

- научить студентов выбирать математический аппарат для решения конкретных научных и технических задач в области связи; видеть тесную связь математического описания с физической стороной рассматриваемого явления.

Кроме этого, студенты должны иметь глубокое знание обобщенной структурной схемы радиотехнической системы передачи сообщений и осуществляемых в ней многочисленных преобразований.

Задание на курсовую работу учитывает устойчивые тенденции перехода от аналоговых систем к цифровым системам передачи и обработки непрерывных сообщений на основе дискретизации, квантования и импульсно-кодового преобразования исходных непрерывных сообщений. Оно охватывает следующие ключевые вопросы теории помехоустойчивости систем связи:

1. Теорема Котельникова и импульсно-кодовая модуляция.

2. Обобщенная структурная схема системы передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами. Описание функциональных преобразований сообщений и сигналов в ней с приведением графических иллюстраций во временной и частотной областях.

3. Приём сигналов на фоне помех как статистическая задача.

4. Критерии качества приёма дискретных сигналов.

5. Оптимальный приём дискретных сигналов в канале связи с флуктуационной помехой.

6. Потенциальная помехоустойчивость приёма дискретных сигналов при различных видах модуляции (АМ, ЧМ, ФМ, ОФМ).

7. Оптимальный алгоритм приёма при полностью известных сигналах (когерентный приём).

8. Оптимальный приём сигналов с неопределённой фазой (некогерентный приём).

9. Реализация алгоритма оптимального приёма на основе согласованного фильтра.

10. Пропускная способность и эффективность системы связи.

Успешное выполнение курсовой работы предполагает использование студентами знаний из предшествующих дисциплин - "Высшая математика", "Теория вероятностей", "Теория электрических цепей". Теория вероятностей, теория случайных процессов, теория информации и математическая статистика являются математической основой для анализа, синтеза и сравнения систем связи, удовлетворяющих определённым критериям качества.

В настоящих методических указаниях приведены задания на курсовую работу, исходные данные индивидуальных вариантов и методические указания по её выполнению, список литературы для самостоятельного изучения соответствующих разделов курса. В приложениях приведен необходимый справочный материал.

1. Задание и исходные данные на курсовую работу "Разработка системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами"

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, дать оценку пропускной способности и эффективности системы связи и сделать обобщающие выводы по результатам расчетов.

1.1 Исходные данные

Курсовая работа выполняется для следующих исходных данных:

1. Номер варианта N = … .

2. Вид сигнала в канале связи … (ДАМ, ДЧМ, ДФМ, ОФМ).

3. Способ приема сигнала … (КГ, НКГ, ССФ, ССП).

4. Амплитуда канальных сигналов А = … мВ.

5. Максимальная частота аналогового сигнала F_max = …Гц.

6. Динамический диапазон аналогового сигнала D = …дБ.

7. Допустимое отношение мощности аналогового сигнала при его минимальной амплитуде к мощности шума квантования K_кв = … .

8. Пикфактор входного сигнала П = … .

9. Спектральная плотность мощности гауссовского шума N₀ = … Вт/Гц.

10. Априорная вероятность передачи символа "1" p(S₁) = … .

Значение отсчета принятой смеси сигнала и помехи при однократном отсчете Z(t₀) = … мВ.

12. Значения отсчетов принятой смеси сигнала и помехи при приеме по совокупности трех независимых (некоррелированных) отсчетов

13. Z(t₁) = … мВ, Z(t₂) = … мВ, Z(t₃) = … мВ.

14. Вид дискретной последовательности сложного сигнала … .

Расчет численных значений этих параметров привести в приложении в конце работы.

1.2 Содержание пояснительной записки

В данном разделе определены требования к структуре пояснительной записки к курсовой работе и последовательность изложения результатов выполнения.

1. Введение.

2. Задание.

3. Исходные данные (приводятся только текст и численные значения параметров, расчет их приводится в приложении в конце работы).

4. Теорема Котельникова и её использование для передачи аналоговых сигналов дискретными отсчётами.

5. Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов.

6. Структурная схема системы связи.

7. Структурная схема приемника.

8. Принятие решения приемником по одному отсчету.

9. Вероятность ошибки на выходе приемника.

10. Выигрыш в отношении сигнал/шум при применении оптимального приемника.

11. Максимально возможная помехоустойчивость при заданном виде сигнала.

12. Принятие решения приемником по трем независимым отсчетам.

13. Вероятность ошибки при использовании метода дискретного накопления.

14. Использование сложных сигналов и согласованного фильтра.

15. Импульсная характеристика согласованного фильтра.

16. Схема согласованного фильтра для приема сложных сигналов. Форма сигналов на выходе согласованного фильтра при передаче символов "1" и "0".

17. Оптимальные пороги решающего устройства при синхронном и асинхронном способах принятия решения при приеме сложных сигналов согласованным фильтром.

18. Энергетический выигрыш при применении согласованного фильтра.

19. Вероятность ошибки на выходе приемника при применении сложных сигналов и согласованного фильтра.

20. Пропускная способность разработанной системы связи.

21. Заключение.

22. Приложение. Расчет исходных данных для заданного варианта работы.

23. Список литературы.

24. Оглавление.

25. Дата выполнения работы и личная подпись студента.