Структурная схема системы передачи информации
УКРАИНЫ Запорожский национальный технический университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к курсовой работе по дисциплине «Теория электрической связи» для студентов специальности 6.050903 Телекоммуникации”
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Теория электрической связи» для студентов специальности 6.050903 “Телекоммуникации”
Составитель: доц., к.ф.– м.н. В.П.Бондарев Ответственный за выпуск: доц., к.ф.– м.н. В.П.Бондарев
Утверждено на заседании кафедры “Радиотехники и телекоммуникаций” Протокол № от 21.06.11
Рецензент: доц., к.т.н. Б.Н.Бондарев
СОДЕРЖАНИЕ
1. Структурная схема системы передачи…………………………………….3 2. Расчет параметров АЦП и выходного канала АЦП……………………....6 3. Расчет модулятора в системе передачи……………………………………8 4. Оптимальный прием дискретных сигналов………………………………10 5. Расчет информационных характеристик системы передачи…………….15 6. Основные правила оформления курсовой работы………………………..18 7. Перечень ссылок…………………………………………………………….22
РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ СВЯЗИ
Структурная схема системы передачи информации Информация в любой форме является объектом хранения, передачи и преобразования. Формой представления информации является сообщение. Сообщения в общем случае не могут быть непосредственно переданы в системе электросвязи в соответствующий адрес и дополнительно преобразовываются в сигнал. Сигналы характеризуются определенными числовыми параметрами, основными из которых являются динамический диапазон D, который характеризует пределы изменения мгновенной мощности или амплитуды и определяется выражением:
D = 10lg(Pmax/Pmin) = 20lg(Аmax/Аmin)
и коэффициентом амплитуды сигнала КА, который определяется как отношение
КА = 10lg(Pmax/Pс) = 20lg(Аmax/А0),
где Pс – средняя мощность сигнала; Ас – среднее значение сигнала. Для передачи непрерывных сообщений можно воспользоваться дискретным каналом. При этом необходимо преобразовать непрерывное сообщение в цифровой сигнал, т.е. в последовательность символов, сохранив содержащуюся в сообщении существенную часть информации. Типичными примерами цифровых систем передачи непрерывных сообщений являются системы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) и дельта-модуляцией (ДМ). Для преобразования непрерывного сообщения в цифровую форму используются операции дискретизации и квантования. Полученная таким образом последовательность квантованных отсчетов кодируется и передается по дискретному каналу как всякое дискретное сообщение. На приемной стороне непрерывное сообщение после декодирования восстанавливается (с той или иной точностью). Основное техническое преимущество цифровых систем передачи перед непрерывными системами состоит в их высокой помехоустойчивости. Перейдем теперь к рассмотрению структурной схемы цифрового канала передачи непрерывных сообщений, в структурную схему которого входят источник непрерывных сообщений, дискретизатор, квантователь, кодер, передатчик, линия связи, приемник, декодер, фильтр, получатель сообщений. В отличие от непрерывного канала передачи в составе цифрового канала предусмотрены устройства для преобразования непрерывного сообщения в цифровую форму – аналого-цифровой преобразователь (АЦП) на передающей стороне и устройства преобразования цифрового сигнала в непрерывный – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) на приемной стороне. Преобразование аналог – цифра состоит из трех операций как показано на рисунке 1: сначала непрерывное сообщение подвергается дискретизации по времени через интервалы Δ t = Tд (рис.1, а); полученные отсчеты мгновенных значений u(kΔ t) квантуются (рис.1, б); наконец, полученная последовательность квантованных значений u(kΔ t) передаваемого сообщения представляется посредством кодирования в виде последовательности m – ичных кодовых комбинаций (рис.1, в). Такое преобразование называется импульсно-кодовой модуляцией. Чаще всего кодирование здесь сводится к записи номера уровня в двоичной системе счисления. В дальнейшем будем рассматривать цифровые системы, в которых непрерывное сообщение преобразовано в последовательность кодовых комбинаций, составленных из двоичных символов. Полученный с выхода АЦП сигнал ИКМ поступает или непосредственно в линию связи или на вход передатчика (модулятора), где последовательность двоичных импульсов преобразуется в радиоимпульсы. На приемной стороне линии связи последовательность импульсов после демодуляции и регенерации в приемнике поступает на цифро-аналоговый преобразователь ЦАП, назначение которого состоит в обратном преобразовании (восстановлении) непрерывного сообщения по принятой последовательности кодовых комбинаций. В состав ЦАП входят декодирующее устройство, предназначенное для преобразования кодовых комбинаций в квантованную последовательность отсчетов, и сглаживающий фильтр, восстанавливающий непрерывное сообщение по квантованным значениям.
где k=0, 1, 2, …, Δ t = Tд = 1/2Fm; Fm – максимальная частота в спектре сигнала u(t);
Рисунок 1.1 – Преобразование непрерывного сообщения в последовательность импульсов
Функции
называются функциями отсчета. Они имеют одинаковую форму типа sinx/x и отличаются друг от друга временным сдвигом на kΔ t. Преобразование непрерывных сообщений в цифровую форму в системах ИКМ, как отмечалось, сопровождается округлением мгновенных значений до ближайших разрешенных уровней квантования. Возникающая при этом погрешность представления является неустранимой, но контролируемой (так как не превышает половины шага квантования). Выбрав малый шаг квантования, можно обеспечить эквивалентность по заданному ε – критерию исходного и квантованного сообщений. Погрешность (ошибку) квантования, представляющую собой разность между исходным сообщением и сообщением, восстановленным по квантованным отсчетам, называют шумом квантования.
|