Структурная схема системы связи

Исходные данные к курсовой работе

Вариант: 03

Способ модуляции: ДЧМ

Способ приема: НЕКОГЕРЕНТНЫЙ

Мощность сигнала на входе демодулятора приемника Р_С= 2,8 мВт.

Длительность элементарной посылки Т=5,0 мкс.

Помеха – белый шум с гауссовским законом распределения.

Спектральная плотность мощности помехи N₀ =0,001мкВт/Гц.

Вероятность передачи сигнала ²1² р(1)= 0,15

Число уровней квантования N= 128

Пик-фактор аналогового сигнала П= 2,9

Структурная схема системы связи

Совокупность технических средств, для передачи сообщений от источника к потребителю называется системой связи. Любая система передачи сообщений включает в себя:

- источник сообщений;

- устройство преобразования передаваемых сигналов;

- линия связи;

- устройство преобразования принимаемых сигналов;

- получатель сообщений;

-

На рисунке 1.1 приведена структурная схема системы связи.

ИНС – источник непрерывных сообщений.

АЦП (ИКМ) аналого-цифровой преобразователь – сообщение поступает от источника непрерывных сообщений на вход АЦП и помощью импульсно-кодовой модуляции выполняется дискретизация во времени , квантование по уровню и кодирование квантованных отсчетов.

Кл.1 – служит для поочередного подключения источника непрерывных сообщений и источника дискретных сообщений (Data).

Кодер статистический – преобразует дискретное сообщение в последовательность кодовых символов (уменьшает избыточность исходной последовательности в зависимости от вероятности появления кодовых комбинаций, таким образом увеличивает производительность (пропускную способность) канала связи) и передает их дальше помехоустойчивый кодер.

Кодер ПУ – помехоустойчивый кодер – преобразует дискретное сообщение в последовательность кодовых символов (вводит избыточность таким образом, что бы исправлять ошибки) и передает их в устройство передающего сообщения (УПС – модулятор).

УПС – модулятор - преобразует сигналы таким образом, чтобы согласовать их характеристики с характеристиками канала связи.

Линия связи – служит для передачи сигнала. При передаче сигнал искажается, и сообщение воспроизводится с ошибкой.

УПС демодулятор – сигнал демодулируется, т.е. восстанавливается первичная последовательность кодовых символов.

Декодер ПУ - помехоустойчивый декодер – преобразует последовательность кодовых символов в дискретное сообщение (находит и исправляет ошибку).

Декодер статистический – преобразует последовательность кодовых символов в исходное дискретное сообщение (преобразует неравномерную последовательность комбинаций на основе вероятностей их появления в равномерную исходную последовательность).

Кл.2 – служит для поочередного подключения ПНС и ПДС (Data).

ЦАП – дискретное сообщение с помощью ИКМ преобразуется в непрерывное сообщение и передается получателю непрерывных сообщений ПНС. В состав ЦАП входит детектирующее устройство, предназначенное для преобразования кодовых комбинаций в квантованную последовательность отсчетов и сглаживающий фильтр, восстанавливающий непрерывное сообщение по квантованным значениям и восстановленное непрерывное сообщение поступает потребителю.

ПНС – получатель непрерывных сообщений.

Data - источник (получатель) дискретных сообщений (данных).

ИП – источник помех. При передаче по линии связи в передаваемый сигнал примешивается различный шум.

Непрерывное сообщение от источника поступает на АЦП – аналого-цифровой преобразователь. Преобразование происходит в результате следующих операций: сначала непрерывное сообщение дискретизируется по времени через интервалы времени Dt, полученные отсчеты мгновенных значений квантуются, получившаяся последовательность квантованных значений передаваемого сообщения представляется посредством кодирования в виде последовательных m–ичных кодовых комбинаций. Такое преобразование называется импульсно-кодовой модуляцией. Далее полученный с выхода АЦП сигнал поступает на вход статистического кодера. Статистический кодер на основании вероятностей появления сигнала «1» р(1) и сигнала «0» р(0) и соответственно их комбинаций кодирует исходное дискретное сообщение в неравномерный код, наименьшую длину в котором имеет наиболее часто встречающиеся комбинации исходной последовательности. После этого дискретная последовательность поступает на помехоустойчивый кодер. Помехоустойчивый кодер вводит избыточность таким образом, чтобы исправлять ошибки, возникающие в канале связи. После помехозащитного кодера преобразованный сигнал поступает на модулятор, который преобразует сигналы таким образом, чтобы согласовать их характеристики с характеристиками канала связи. Полученные импульсы поступают в линию связи.

На приемной стороне системы связи последовательность импульсов поступает на демодулятор, где происходит демодуляция и регенерация, далее сигнал поступает на помехоустойчивый декодер, который находит и исправляет ошибку, которую допустил демодулятор. После этого сигнал подается на статистический декодер, который преобразует неравномерную последовательность в исходную равномерную последовательность дискретного сигнала. Далее сигнал поступает на ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь, где происходит обратное преобразование- восстановление аналогового сигнала из принятых импульсов – кодовых комбинаций. В состав ЦАП входит детектирующее устройство, предназначенное для преобразования кодовых комбинаций в квантованную последовательность отсчетов и сглаживающий фильтр, восстанавливающий непрерывное сообщение по квантованным значениям и восстановленное непрерывное сообщение поступает потребителю.

Выбор схемы приемника

Сигнал на входе приемника представляет собой сложное колебание, в котором для передачи информации используется изменение значения частоты сигнала. При некогерентной обработке высокочастотных сигналов (обработке по огибающей) снижаются требования к точности установления границ посылок элементарных канальных сигналов длительностью Т. Все же для реализации оптимальной схемы средняя частота заполнения сигналов должна быть известна с высокой точностью. При приеме сигналов двоичной ЧМ распространена схема, изображенная на рисунке 2.1.

S₁(t)=A cos w₁t и S₀(t)= A cos w₀t

Правило решения для такого приемника

S₁(t) - S₀(t)>0 то S₁

Рисунок 2.1 Схема неоптимального некогерентного приемника ЧМ сигналов

Здесь:

ПФ – разделительные полосовые фильтры, пропускающие без существенных искажений соответственно сигналы S₁(t), S₀(t).

ЧД – частотный детектор. Разностный сигнал двух детекторов подвергается фильтрации в ФНЧ, а результат для выбора сравнивается с нулевым порогом.

Вид сигнала при ЧМ показан на рисунке 2.2.

Спектр сигнала при ЧМ изображен на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 Спектры сигналов ЧМ при различных индексах модуляции М