Главная База знаний "Allbest" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Исследование систем передачи цифровой информации повышенной помехозащищенности с использованием одночастотных псевдослучайных сигналов

Исследование систем передачи цифровой информации повышенной помехозащищенности с использованием одночастотных псевдослучайных сигналов

Импульсные, частотные коды, многоступенчатая модуляция. Корректирующее кодирование - метод повышения помехозащищенности. Разработка системы передачи цифровой информации повышенной помехозащищенности с использованием одночастотных псевдослучайных сигналов.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 11.06.2012
Размер файла 3,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Процессы, происходящие в регистре-делителе, в том случае, если был искажен 3-й символ комбинации (остаток 111), иллюстрируются таблицей 5.

Таблица 5

Такты

Элементы регистра-делителя

Цепь обратной связи

x2

x

1

7

1

1

1

8

1

1

=

1

1

0

1

0

1

0

1

1

9

0

0

=

1

1

0

0

0

0

1

1

0

На 8-м такте в цепи обратной связи появляется единица, которая с помощью сумматоров, стоящих перед первой ячейкой регистра и перед последней, складывается по модулю два с находящимися в этих ячейках символами.

После 9 тактов в регистре-делителе записана комбинация 110, которая дешифрируется на 10-м такте, то есть тогда, когда из запоминающего регистра выводится искаженный 3-й символ.

Аналогично могут быть исправлены ошибки и в других разрядах принятой комбинации.

Приведем здесь основные свойства циклических кодов [16]:

1) Циклический код, образующий многочлен которого Р (x) содержит больше одного члена, обнаруживает все однократные ошибка.

2) Циклический код, образующий многочлен которого Р (x) = x+1 обнаруживает однократные и все нечетные ошибки.

3) Циклический код, образованный многочленом Р (x), обнаруживает все однократные и двукратные ошибки, если значность кода n меньше или равна степени l двучлена xl+1, где l - наименьшее число, при котором xl+1 делится на Р (x) без остатка.

4) Циклический код, образованный многочленом вида P (x) = (x+1) Р' (x), позволяет обнаружить все однократные, двукратные и трехкратные ошибки, если степень q' многочлена Р' (x) такова, что двучлен 2q'+1 будет больше или равен числу элементов кодовой комбинации n.

5) Циклический код, образованный многочленом Р (x) q, обнаруживает любой пакет ошибок длиной q. Пакетом ошибок длиной q называется группа из q единичных элементов, начинающаяся и оканчивающаяся ошибочными единичными элементами, в которой число правильных элементов, разделяющих два соседних ошибочных элемента, всегда меньше q.

6) Для любых значений l и lи существует циклический код длины n=2l-1, исправляющий все ошибки кратности lи и менее и содержащий не более q=llи проверочных элементов.

2.2 Выводы

Корректирующие коды позволяют обнаруживать и исправлять ошибки, возникающие при передаче информации под воздействием помех. Обнаруживающие коды позволяют установить факт искажения принимаемой комбинации. Исправляющие коды позволяют установить номер позиции в кодовой комбинации, на которой находится искаженный элемент.

Важнейшей характеристикой корректирующих кодов является кодовое расстояние. Корректирующие коды характеризуются также коэффициентом избыточности, количеством обнаруживаемых и исправляемых ошибок, коэффициентами обнаружения и исправления ошибок, вероятностями появления обнаруживаемых и необнаруживаемых ошибок.

Наибольшее применение находят коды Хэмминга и циклические коды. Наибольшей корректирующей способностью обладают циклические коды. Они позволяют осуществить практически любое заданное кодовое расстояние. Дополнительным их преимуществом является сравнительно простая реализация кодирующих и декодирующих устройств.

Таким образом, с учетом вышеизложенного, для проектируемой системы передачи информации с целью повышения помехозащищенности будем использовать коды Хэмминга. При этом корректирующее кодирование должно осуществляться до процесса формирования сложного сигнала, и дополнительной модуляции подвергаются как информационные, так и проверочные символы передаваемой комбинации.

3. Выбор и обоснование функциональной схемы радиотехнической системы

На рисунке 17 изображена структурная схема передающего устройства связи с непрерывным излучением.

Рисунок 17

Формирование сигналов в этом устройстве осуществляется следующим образом. От источника сообщений очередное сообщение в виде двоичной безызбыточной комбинации поступает в блок помехоустойчивого кодирования, в который в соответствии с используемым помехоустойчивым кодом к информационным символам комбинации добавляются избыточные проверочные символы. Далее полученная комбинация помехоустойчивого кода в виде последовательности видеоимпульсов поступает в устройство формирование комбинаций какого-либо частотного кода. Здесь осуществляется вторая ступень модуляции - частотная манипуляция. Комбинация частотного кода поступает на вход модулятора передатчика, где осуществляется амплитудная модуляция несущих колебаний. С выхода передатчика сигнал КИМ-ЧМн-АМ поступают в антенну передающего устройства.

На рисунке 18 представлена структурная схема приемного устройства канала связи. Сигналы КИМ-ЧМн-АМ, принятые антенной, поступают на вход приемника, где производятся их усиление, преобразование и выделение посылок комбинации частотного кода. Далее в декодирующем устройстве осуществляется преобразование комбинации частотного кода в последовательность двоичных символов помехоустойчивого кода. В блоке проверки на достоверность осуществляется проверка условий, которым должны удовлетворять проверочные символы, и исправление искаженных информационных символов.

Рисунок 18

В случае положительных результатов проверки и исправления всех искаженных символов комбинация направляется к потребителю сообщений. При отрицательных результатах проверки и невозможности исправить все искаженные символы осуществляются операции в соответствии с логикой работы радиолинии.

3.1 Выбор и обоснование функциональной схемы радиопередающего устройства

При составлении функциональной схемы прежде всего надо выбрать выходные параметры задающего генератора - частоту и ее стабильность, а также выходную мощность сигнала. Эти параметры выбираются исходя из заданных стабильности и частоты выходного сигнала передатчика, а мощность в зависимости от типа активного прибора задающего генератора. При этом стабильность генератора обычно задают на порядок или в несколько раз выше, чем стабильность выходного сигнала, а частоту - из условия удобства последующего ее преобразования в заданное значение несущей частоты и из возможности технической реализации.

Обычно частоту задающего генератора выбирают стандартной: 100кГц, 1МГц, 5МГц, 10МГц, 100МГц с таким расчетом, чтобы несущую частоту получить либо с минимальным общим коэффициентом умножения, либо наиболее простым преобразователем. Однако в любом случае частоту задающего генератора не рекомендуется выбирать больше 100МГц, так как с увеличением частоты трудно обеспечить ее высокую стабильность. Если представляется возможным выбрать fзг = 100МГц, то процесс формирования требуемой несущей частоты fнес = 3100МГц довольно прост и иллюстрируется на рис 16, не требующем дополнительных пояснений.

Рисунок 16

Но при такой частоте задающего генератора мы не можем обеспечить требуемую стабильность частоты, а также реализовать коэффициент умножения nу = 31 на одном каскаде в принципе можно (например, на клистроне или ЛБВ), но это приводит к чрезмерному росту энергопотребления, габаритов, массы и т.д. Здесь целесообразнее пойти другим путем. Выберем частоту задающего генератора fзг=10МГц. Наиболее близким к исходному числу и кратным 10 является число 1550. Сигнал с такой частотой получим путем суммирования двух частот: f1=50МГц и f2=1500МГц, каждая из которых легко получается прямым умножением на простые множители. Умножив частоту суммарного сигнала на 2, получим требуемый выходной сигнал. Функциональная схема такого преобразователя частоты будет иметь вид, показанный на рисунке 17.

Рисунок 17.

Так как суточная нестабильность частоты , в качестве задающего генератора выбирается автогенератор с кварцевой стабилизацией частоты. Так как стабильность существенно зависит от мощности, рассеиваемой на кварце, то обычно их выходная мощность не превышает нескольких десятков милливатт у транзисторных генераторов и нескольких милливатт у генераторов на туннельных диодах.

Для усиления мощности сигнала на выходе передатчика до требуемого значения в качестве оконечного устройства используется многокаскадный усилитель мощности. Вследствие высокого значения рабочей частоты и большой выходной мощности по предъявленным требованиям к передатчику, усилитель мощности строится на нескольких каскадах, каждый из которых имеет свой усилительный прибор - электронную лампу. С выхода каскадов сигнал поступает на схему сложения мощностей, а далее суммарный выходной сигнал поступает в антенно-фидерный тракт.

При выборе типа прибора выделяют одно или несколько требований, считая их определяющими. Для усилителей оконечных каскадов передатчика главным являются выходная мощность, рабочая частота или полоса рабочих частот и КПД, так как выходной каскад в основном и определяет общий КПД передатчика. Для промежуточных каскадов передатчика главным требованием является получение большого коэффициента усиления по мощности. Для бортовой аппаратуры, что немаловажно, существенное значение имеет средняя мощность за единицу массы и объема, а также высокий КПД из-за ограничений возможностей источников питания и устройств для отвода тепла.

Функциональная схема радиопередающего устройства, удовлетворяющая заданным требованиям, представлена на рисунке 18.

Рисунок 18. Функциональная схема радиопередающего устройства.

3.2 Выбор и обоснование функциональной схемы приемного устройства

Рисунок 19. Структурная схема оптимального приемника

Высокие требования к обеспечению чувствительности приемника, и его избирательности по соседнему каналу приводят к тому, что обычно выбирается супергетеродинная схема в соответствии с рисунком 19.

3.2.1 Расчет полосы пропускания приемника

Полоса пропускания П0,7 складывается, как известно [1], из эффективной ширины спектра полезного сигнала Пс и запаса на нестабильность принимаемой частоты fс и нестабильность параметров самого приемника Пн, то есть:

.

Для импульсных сигналов длительностью значение Пс определяется как

.

Нестабильность Пн - носит случайный характер и определяется

,

где и статистические независимые частоты принимаемого сигнала и сигнала гетеродина приемника соответственно, а и случайные уходы этих частот от номинальных значений.

Величины можно определить так [2]

,

где б - относительная нестабильность частоты,

f0 - частота гетеродина или сигнала.

Для простоты сигнала примем , а величину б определим по таблице [2].

Так как то есть , то относительную нестабильность в диапазоне принимаемых частот определим [2] . Такую нестабильность имеют регенеративные усилители СВЧ, выполненные на туннельных диодах.

Таблица 6

Тип генератора

Относительная нестабильность в диапазоне

Ниже 30МГц

Выше 30МГц

Транзисторный

Однокаскадный

Без кварцевой стабилизации

10-3 - 10-4

10-2 - 10-3

С кварцевой стабилизацией

10-5 - 10-7

_________

Многоканальный с умножителем частоты и с кварцевой стабилизацией

10-6 - 10-7

10-5 - 10-7

На туннельном диоде

_________

3*10-4 - 10-5

На отражательном клистроне

_________

2*10-3 - 10-6

Относительная нестабильность генераторов fс=1,2ГГц.

С учетом последних замечаний, определим Пн, так

.

Для широкополосных приемников с АПЧ полоса пропускания будет выбираться из условия [1]:

,

где коэффициент автоподстройки частоты, равной =20.50 [2].

Однако, учитывая, что схемы АПЧ разделяются на схемы с частотной автоподстройкой (ЧАП) и фазовой автоподстройкой частоты (ФАП), выберем последнюю, так как она обрабатывает расстройку частоты без ошибки с точностью до фазы.

Для схемы ФАП*= ?, поэтому

,

то есть окончательно имеем

3.2.2 Выбор промежуточной частоты

Величина промежуточной частоты fпр выбирается из следующих соображений: промежуточная частота не должна находится в диапазоне рабочих частот приемника; промежуточная частота не должна совпадать с частотой близко расположенного передатчика; промежуточная частота должна обеспечить простоту разделения модулирующей и несущей частот на выходе детектора.

Для приемников амплитудной, частотной и фазовой модуляции кроме того должно выполнятся условие [3]

Во всех случаях промежуточная частота должна обеспечивать техническую осуществимость УПЧ из условия [3]

где достижимое затухание выходного контура УРЧ.

В соответствии с [2] выберем =0.01, тогда получим следующие соотношения:

С другой стороны, как отмечается в [3], для многоканальных электрооптических ПВМС, использующих эффект Паккельса на длине оптической волны рекомендуется выбирать частоты, подаваемые на электроды канальных модуляторов ПВМС, в пределах

так как на этих частотах минимально взаимовлияние каналов ПВМС (не более 5%).

Учитывая полученные расчеты и рекомендации, изложенные в [3], принимаем

3.2.3 Расчет чувствительности радиоприемного устройства

Различают реальную и предельную (пороговую) чувствительности приемника. Для оценки качества приемника служит предельная чувствительность.

Вместе с тем, расчеты предельной чувствительности РОАР, проведенные в [3], показывают, что основная доля шумов в любом случае приходится на ее радиоприемную часть, то есть на РОАР и приемные модули. При этом отмечается, что предельная (пороговая) чувствительность РОАР примерно равна , проверим предельную чувствительность рассчитываемого РПрУ. Как следует из [4], в сантиметровом диапазоне волн предельная чувствительность РПрУ определяется выражением:

где Дж/град - постоянная Больцмана;

стандартная температура по шкале Кельвина;

Пш - коэффициент шума приемника;

относительная шумовая температура антенны.

Шумовая полоса Пш определяется как , то есть

Коэффициент шума РПрУ определяется как [4]

где Тш - шумовая температура приемника, Тш=490К.

Отсюда следует:

Учитывая, что по заданию , определим , то есть

Сравнивая полученные значения с экспериментальным значением, приведенным в [3], то есть Видим, что результаты практически совпадают, при этом следует отметить, что теоретически предельная чувствительность РОАР может быть значительно выше.

Определим реальную чувствительность радиоприемного модуля. Как известно, она характеризуется той минимальной мощностью сигнала на выходе АР , при которой обеспечивается нормальное функционирование в данном случае ПВМС. Эта чувствительность определяется как [4]:

где коэффициент превышения полезного сигнала над шумами (коэффициент различимости).

В случае РОАР этот коэффициент определяется мощностью, которая необходима для обеспечения работы ПВМС. Ориентировочно он задан в виде =90, поэтому

Эта же чувствительность, но в единицах напряжения, определяется по формулам [4]

где выходное сопротивление антенны (или фидера, соединяющего антенну с приемным модулем).

Обычно стандартная величина, равная, например, =50Ом, тогда

3.2.4 Расчет частот соседнего и зеркального каналов

Рассчитаем соседний и зеркальный канал РПрУ.

Соседний и зеркальный каналы - это временные паразитные каналы РПрУ РОАР.

Величину средней частоты соседнего канала (СК) необходимо знать для расчета избирательности УПЧ по соседнему каналу рисунок 20.

Рисунок 20

Обычно значения fск рассчитывают по формуле [2]

где защитный интервал по частоте от соседних каналов;

расстройка соседнего канала.

Величина интервала различна для каждой системы связи и определяются условием электромагнитной совместимости частот генераторов, качеством избирательных (временных) фильтров. Обычно . Выберем

Зеркальный канал (ЗК) возникает в приемнике из-за наличия в нем преобразователя частоты. Однако бороться с ним необходимо во входных цепях РПрУ.

Частота зеркального канала отстоит от частоты на величину симметрично частоте гетеродина , то есть:

где знак "+" соответствует верхней настройке гетеродина, а "-" - нижней.

Расстройка зеркального канала по частоте равна в данном случае:

Следует отметить, что в РПрУ РОАР часто применяется двойное преобразование частоты

3.2.5 Расчет коэффициента усиления приемника

Общий коэффициент усиления приемного модуля по напряжению определяется как [2]

где амплитуда напряжения, подаваемого на отдельное волокно ПВМС;

коэффициент запаса усиления.

Как отмечалось в параграфе п.2.1., на отдельное волокно выбранного многоканального ПВМС необходимо подавать напряжение 1В. Величина обычно принимается равной [2] =2.3Ом. Учитывая старение усилительных приборов (УП), расстройку контуров, колебание питающих напряжений и другое, выберем =2.

Подставляя требуемые величины, получим

Таким образом, коэффициент передачи по напряжению .

Требуемая величина коэффициента усиления по напряжению для УПЧ определяется из выражения:

Если величины , , не рассчитаны, то предварительно можно принять такое распределение усиления по каскаду, что

3.3 Расчет параметров корректирующего кода

Так как в проектируемом устройстве для повышения помехозащищенности используется код Хэмминга, необходимо рассчитать его параметры. Как известно, основными параметрами корректирующих кодов являются количество информационных и проверочных символов кодовой комбинации.

Исходными данными для расчета является минимальное кодовое расстояние dmin между разрешенными комбинациями и количество сообщений, передаваемых системой.

Количество сообщений, передаваемых системой, определяет количество разрешенных (безызбыточных) кодовых комбинаций . Известно, что количество разрешенных комбинаций определяется формулой:

,

где k количество информационных символов комбинации. Таким образом, можно рассчитать количество информационных символов:

, , .

Рассмотрим преобразование 7-элементного безызбыточного кода в код Хэмминга. У кода Хэмминга d=3. Известно, что для обеспечения такого кодового расстояния должно выполняться неравенство:

.

С учетом того, что r = n - k, проведем следующие преобразования:

;

;

;

.

При k=7 получаем: n=11, r=4.

Из приведенных выше соотношений сформируем правила вычисления синдрома проверки:

Проведем расчет достоверности передачи информации при использовании кода Хэмминга.

Так как код исправляет одиночные ошибки, для правильного приема комбинации необходимо, чтобы она либо была принята безошибочно, либо с одной ошибкой. Поэтому вероятность правильного приема комбинации можно определить по формуле:

.

Так как вероятность ошибочного приема комбинации в этом случае (0,004) получилась меньше заданной, проектируемая система будет удовлетворять предъявляемым к ней требованиям.

Таким образом, основные параметры используемого корректирующего кода рассчитаны, и можно приступать к формированию функциональной схемы кодирующего устройства.

3.4 Разработка кодирующего устройства четырехсимвольного бинарного кода

3.4.1 Функциональная схема кодирующего устройства

На рисунке 21 представлена структурная схема устройства формирования комбинаций четырехсимвольного частотного бинарного кода. Устройство состоит из регистра передаваемого сообщения, формирователя последовательности видеоимпульсов, соответствующих двоичным единицам и нулям, схемы определения четности или нечетности следующих подряд двоичных единиц, схемы определения четности или нечетности следующих подряд двоичных нулей, генераторов кодирующих частот F1, F2, F3, F4 и сумматора.

Рисунок 21

Устройство работает таким образом. Передаваемое сообщение в виде двоичной комбинации какого-либо помехоустойчивого кода записывается в регистр передаваемого сообщения. Формирователь последовательности единиц и нулей поочередно "опрашивает" разряды регистра и в соответствии с их состоянием формирует видеоимпульсы, по длительности равные информационным посылкам, или на шине единиц, или на шине нулей. Видеоимпульсы, соответствующие единицам, поступают на вход схемы определения четности единиц. Видеоимпульсы, соответствующие нулям, поступают на вход схемы определения четности нулей. Выходы обоих схем объединяются с помощью сумматора. Обе схемы работают таким образом, что если единицы чередуются с нулями (видеоимпульсы попеременно появляются на шине единиц и шине нулей), на выходе сумматора единицам соответствуют посылки частоты F1, а нулям - посылки F3.

Если следует группа одних единиц, то всем нечетным единицам в этой группе на выходе устройства соответствуют посылки частоты F1, а четным - посылки частоты F2. если чередует группа одних нулей, то всем нечетным нулям в группе соответствуют посылки частоты F3, а четным посылки частоты F4.

На рисунке 22 представлена функциональная схема устройства формирования комбинаций четырехсимвольного частотно-бинарного кода.

-

Рисунок 22

На схеме показаны состояния триггеров регистра, соответствующие записанной в нем комбинации. Если в данном разряде регистра записана двоичная единица, то на неинвертирующем выходе триггера устанавливается высокий потенциал, а на инвертирующем выходе - низкий. Если записан двоичный нуль, то на инвертирующем выходе триггера устанавливается низкий потенциал, а на инвертирующем - высокий.

Формирователь последовательности единиц и нулей состоит из генератора временной развертки (ГВР), логических элементов И &1-&10, шины Ж единиц и шины З нулей.

На рисунке 23 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие работу формирователя.

Рисунок 23

При кодировании на выходе А ГВР появляются тактовые импульсы и поочередно и каждом из выходов Б…Е по одному видеоимпульсу. Длительность каждого видеоимпульса равна длительности информационной посылки. Задний фронт каждого видеоимпульса совпадает с передним фоном очередного видеоимпульса. Видеоимпульсами "опрашиваются" разряды регистра: первым видеоимпульсом - первый разряд, вторым видеоимпульсом - второй разряд и т.д. При "опросе" первый видеоимпульс ГВР поступает на выходы элементов &1, &2. Второй вход элемента &1 соединен с неинвертирующим выходом триггера Т1 и в соответствии с единичным состоянием триггера находится под высоким потенциалом. Поэтому первый видеоимпульс ГВР появляется на выходе элемента &1 и на соединенной с ним шине единиц Ж. Второй видеоимпульс поступает на выходы элементов &3, &4. Второй вход элемента &4 соединен с инвертирующим выходом триггера Т2 и в соответствии с нулевым состоянием триггера находится под высоким потенциалом. Поэтому второй видеоимпульс ГВР появляется на выходе элемента &4 и на соединенной с ним шине нулей З. Аналогично производится опрос остальных разрядов регистра.

На рисунке 24 представлена схема, определяющая четность единиц, с соединенными с ней генераторами кодирующих частот.

Рисунок 24

Схема состоит из логических элементов И &1-&4, триггера Т и вентильных элементов &5, &6. Работа схемы иллюстрируется временными диаграммами, представленными на рисунке 25.

Рисунок 25

Счетный вход триггера Т через элемент &1 соединен с шиной единиц, вход триггера, устанавливающий его ноль, через элемент &2 соединен с шиной нулей. При появлении на шине единиц первого видеоимпульса на неинвертирующем выходе А триггера Т устанавливается высокий потенциал, при этом высокий потенциал устанавливается и на выходе В элемента &3. Вентильный элемент &5 открывается, и на его выходе Д появляется посылка частоты F1.

Если видеоимпульсы на шине единиц следуют подряд друг за другом, то при появлении такого импульса, соответствующего окончанию первой двоичной единицы и началу второй, триггер Т меняет свое состояние, при этом высокий потенциал появляется уже на его инвертирующем выходе Г элемента частоты &4.

Вентильный элемент &5 закрывается, а элемент &6 открывается, и на его выходе Е появляется посылка частоты F2. При отсутствии видеоимпульсов на шине единиц и появлении их на шине нулей схема, определяющая четность единиц, отключается и начинает работать аналогичная схема определения четности нулей.

С учетом рассчитанных выше параметров функциональная схема кодирующего устройства четырехсимвольного бинарного кода имеет вид, представленный на рисунке 26.

Рисунок 26

3.4.2 Принципиальная схема кодирующего устройства

Для построения принципиальной схемы декодирующего устройства воспользуемся интегральными микросхемами серии К155 ввиду их достаточно высокой надежности, низкой стоимости, высокого быстродействия и низкого энергопотребления.

В качестве регистров, в которые записывается принятая комбинация до и после декодирования, должны использоваться регистры с возможностью параллельного ввода-вывода информации. Выберем в качестве таких регистров К155 ИР13, так как они устраивают нас по количеству ячеек и способу ввода-вывода информации. В качестве дешифратора должен быть выбран такой, у которого было бы четыре входа и, как минимум, семь выходов. Выберем дешифратор К155 ИД12, таблица истинности которого имеет вид:

Таблица 7.

Е

Д14

Д12

Д11

Выходы

0

1

2

3

4

5

6

7

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

Х

Х

Х

0

0

0

0

0

0

0

0

В качестве сумматоров по модулю два выберем логические элементы "исключающее ИЛИ" К155 ЛП5, так как логика их работы соответствует логике работы сумматора. Микросхема К155 ЛП5 содержит четыре элемента "исключающее ИЛИ", поэтому для построения принципиальной схемы потребуется семь таких микросхем, включая схему исправления ошибок. С учетом вышесказанного, принципиальная схема кодирующего устройства кода Хэмминга примет вид, представленный на рисунке 27.

Восьмиразрядный универсальный регистр сдвига К155 ИР13 обеспечивает синхронное функционирование в следующих режимах: параллельный ввод, последовательный ввод со сдвигом вправо и последовательный ввод со сдвигом влево. Режим выбирают заданием соответствующего кода на входе S в соответствии с таблицей 8.

Рисунок 27.

Синхронизирующие и информационные входы разработанной схемы имеют следующий смысл:

С - синхронизация, вход тактовых импульсов

Q - величина, параметр

R - сброс, вход обнуления

DR - запись данных

DL - вход сдвига данных влево

E разрешение, вход разрешения эмиттер.

Таблица 8

S0

S1

Режим

0

0

Хранение

0

1

Сдвиг влево

1

0

Сдвиг вправо

1

1

Параллельный ввод

В режиме параллельного ввода информация, представленная в параллельном коде на входе Д, записывается в регистр по положительному фронту тактового импульса на входе С. При этом R=1, а состояния других входов, кроме режимных, могут быть произвольными. Для последовательного ввода и сдвига в одну из сторон информация подается поразрядно на выбранный вход DR или DL (DR - сдвиг вправо, DL - сдвиг влево).

Таким образом, разработанная схема удовлетворяет исходным данным на дипломное проектирование и осуществляет исправление однократной ошибки.

4. Технико-экономические обоснования кодирующего устройства

4.1 Производственные затраты

Производственные затраты на создание одного стенда равны сумме связанных с этим процессом всех видов издержек.

,

где материальные издержки;

издержки на оплату персонала;

калькуляционные издержки;

издержки на оплату услуг сторонних организаций.

4.2 Материальные издержки

Материальные издержки, связанные с изготовлением стенда равны сумме

,

где стоимость материалов;

стоимость основных материалов;

стоимость вспомогательных материалов;

стоимость технологических материалов;

стоимость покупных изделий.

4.3 Стоимость материалов

С учетом инфляции и индексов роста цен на отдельные материалы суммарная стоимость материалов равна

,

где основная 3П ПР; тарифная заработная плата (ЗП) производственных рабочих (ПР); периодические доплаты; постоянные надбавки;

дополнительные издержки;

законодательные социальные издержки; социальные издержки согласно тарифному соглашению;

прочие издержки.

Суммарные издержки на оплату труда определяются

Таким образом, суммарные издержки по оплате труда персоналу равны

4.4 Калькуляционные издержки

Калькуляционные издержки, связанные с изготовлением изделия равны

,

где амортизационные отчисления;

калькуляционные проценты;

калькуляционный риск.

Таким образом, с учетом инфляции, роста тарифов и зарплаты калькуляционные издержки равны

4.5 Издержки на оплату услуг сторонних организаций

Сумма выплат за услуги сторонних организаций может быть определена по модели

,

где расходы на НИР и ОКР; внепроизводственные расходы; операционные издержки; торгово-административные издержки; маркетинговые издержки.

Таким образом, расчет может быть осуществлен по моделям

Учитывая что , а определяем издержки на оплату услуг сторонних организаций. Тогда получаем:

Суммарные издержки на оплату сторонних организаций равны

4.6 Стоимость реализации проекта

Итак производственные затраты составляют (стоимость реализации проекта).

4.7 Эксплуатационные расходы

В общем случае эксплуатационные расходы могут быть с достаточной точностью вычислены по модели

4.7.1 Издержки на оплату труда персонала

,

где оклад специалиста 1-й квалификации, обслуживающего изделия; сумма окладов специалистов; суммарные выплаты основной зарплаты; постоянные надбавки; периодические доплаты;

дополнительные издержки.

социальные издержки в соответствии с законодательством;

социальные издержки согласно тарифному соглашению;

Суммарные издержки на оплату труда персонала равны

Пусть изделие обслуживают два специалиста с окладами , тогда суммарные издержки оплаты персонала составят

4.7.2 Амортизационные отчисления

Сумма амортизационных отчислений вычисляется в зависимости от условий эксплуатации по видам:

для наземного оборудования

,

где цена изделия;

норма амортизационных отчислений в %.

Тогда получаем

4.7.3 Затраты на техническое обслуживание и ремонт.

Затраты на ТО и Р могут быть вычислены по модели

где цены элементов j-го типа заменяемых в процессе ремонта проектируемого изделия;

количество элементов j-го типа в проектируемом изделии;

интенсивность отказов за год деталей j-го типа в проектируемом изделии.

Так, например, для изделия состоящего из j=255 элементов, а средняя интенсивность отказов, которых равна 0.0001, расходы на ТО и Р будут равны

4.7.4 Расходы на электроэнергию

Расходы на потребляемую электроэнергию определяются только для наземной аппаратуры. Они определяются исходя из потребляемой мощности прибора и количества часов его наработки в течение года по модели

,

где время наработки изделия в течение года;

цена 1КВт/час;

W - мощность проектируемого изделия.

Предположим, что потребляемая мощность для проектируемого устройства равна W=2КВт/ч, цена 1КВт/ч=5.5руб., а наработка в часах за год , тогда расходы на электроэнергию составляет

Итак, расходы на электроэнергию составляют

Зная, все необходимые данные мы можем вычислить сумму эксплуатационных расходов

Основными экономическими требованиями к качеству проекта являются прогрессивность и приемлемость величин экономических затрат, а также показателей экономической оценки эффективности инвестиций, осуществляемых в ходе реализации проекта.

Заключение

Разработанная в настоящем проекте система передачи цифровой информации удовлетворяет исходным данным на проектирование. Для повышения вероятности передачи в разработанной системе использовались сложные сигналы и циклические коды.

Результаты анализа системы показывают высокую достоверность и скрытность передачи. Однако в результате использования корректирующих кодов несколько снижается скорость передачи.

Разработанная система может использоваться в комплексах управления войсками и оружием РВСН. Кроме того, данная система может быть использована в навигационных, радиолокационных и других комплексах гражданского назначения.

Литература

1. Рачков С.А. Радиоприемные устройства ч.2. МО СССР, 1983. 147с.

2. Рачков С.А., Тараев В.Н. Радиоприемные устройства. Методическое пособие для курсового проектирования. МО СССР, 1982. 100с.

3. Воскресенский Д.И., и др. Радиооптические антенные решетки М: Радио и связь, 1985. 240с.

4. Рачков С.А. Радиоприемные устройства ч.1. МОСССР, 1982. 130с.

5. Лопатин В.Ф. Радиоприемники передачи информации. Учебное пособие. М.: МО СССР, 1983. 292с.

6. Окунь Е.Л. Радиопередающие устройства М.: Сов. Радио, 1973. 74с.

7. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации М: Радио и связь, 1985. 79с.

8. Алексеев О.В. Широкополосные передающие устройства М.: Связь, 1978. 158с.

9. Коробкин М.С. Кодирование и передача дискретных сообщений в системах связи М.: Наука, 1976. 196с.

10. Шувалов В.П., Захарченко Н.В. Передача дискретных сообщений. Учебник для студентов институтов связи М.: Радио и связь, 1990. 460с.

11. Маркова В.В. Передача сообщений М.: Связь, 1973. 431с.

12. Должанская В.С. Передача информации по радиоканалам, содержащие статистически неоднородные среды М.: Наука, 1978. 239с.

13. Лубенцов Д.Д. Передача цифровой информации по каналам с памятью М.: Наука, 1970. 176с.

Список принятых сокращений

АМ

амплитудная модуляция

АПЧ

автоподстройка частоты

БИК

- бинарный импульсный код

ВИК

- временной импульсный код

ГВР

генератор временной развертки

ЗП

заработная плата

ИИ

информационный импульс

ИПИК

информационный позиционный импульсный код

КИМ

кодоимпульсная модуляция

КПД

коэффициент полезного действия

ПБИК

- позиционно-бинарный импульсный код

ПВИК

- позиционно-временной импульсный код

ПВМС

ПИК

- позиционный импульсный код

ПР

производственный рабочий

ПРД

передатчик

ПРМ

приемник

ПСП

псевдослучайная последовательность

РВСН

ракетные войска стратегического назначения

РОАР

радиооптическая антенная решетка

РПрУ

радиоприемное устройство

СВЧ

селектор высокой частоты

СИ

синхронизирующий импульс

СК

соседний канал

СПИК

синхронизирующий позиционный импульсный код

ТО и Р

техническое обслуживание и ремонт

УПЧ

усилитель промежуточной частоты

ФАП

фазовая автоподстройка

ФМн

фазовая манипуляция

ЧАП

частотная автоподстройка

ЧМн

частотная манипуляция

ШШС

широкополосный шумоподобный сигнал

Размещено на Allbest.ru

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены