Розрахунок характеристик систем електрозв’язку

Звідси інформаційна ефективність

Передавання сигналів аналогової модуляції.

2) аналогова модуляція.

При передачі сигналів аналогової модуляції припускаємо, що ширина спектру сигналів буде рівною :

(5.8)

де - максимальна частота спектру сигналу.

Для визначення відношення сигнал/шум на виході каналу зв'язку слід користуватися формулою :

(5.9)

Розрахуємо енергетичну ефективність сигналу:

а також частотну ефективність:

Тоді пропускна здатність для аналогової передачі складає:

Розрахуємо інформаційну ефективність:

Будуємо графік граничної залежності за формулою Шеннона :

(5.10)

та точками відкладаємо ефективність трьох варіантів передачі .

- без кодування;

- цифрова передача з кодуванням;

- аналогова передача.

Рис.14. Залежність

Розрахунки ефективностей для систем з завадостійким кодуванням і без нього позначені на графіку точками. Можна помітити, що для цифрових системи без кодування коефіцієнт в нижчий ніж системи із завадостійким кодуванням. Оскільки для забезпечення відношення сигнал/шум потрібна більша енергія сигналу ніж для забезпечення відношення сигнал/шум , енергетичні затрати в першому випадку вищі ніж в другому при однаковій вірності передавання інформації. Тому можна сказати що система із завадостійким кодуванням є більш ефективною з точки зору енергетичної ефективності.

Водночас коефіцієнт г для системи з кодуванням менший ніж для системи без кодування. Внаслідок того, що зі зменшенням тривалості двійкового символу відбувається розширення спектру модульованого коливання, потрібна більша смуга пропускання в каналі зв'язку. Тобто з точки зору частотної ефективності система без кодування є більш ефективною. Загалом можна сказати, що система без кодування є ефективнішою, оскільки вона ближча до межі Шенона.

З графіка видно, що ефективність реальних цифрових систем істотно нижче границі Шеннона. Характер обміну між в та г залежить від виду модуляції (сигналу) та коригувального коду.

Використання коригувальних кодів дає можливість підвищення вірності передачі повідомлення або при заданій вірності підвищити енергетичну ефективність системи, що є особливо важливо для систем з малою енергетикою.

Варіант передачі із завадостійким кодуванням виявився енергетично ефективнішим. Це корисно для малоенергетичних систем, таких, наприклад, як системи передачі супутникового та космічного зв'язку. В той час як система без кодування виявилась дещо ефективнішою з точки зору використання смуги частот, що є доцільно для багатоканальних систем.

Як видно з графіка використання аналогової модуляції є найбільш ефективним, адже інформаційний сигнал накладається на заздалегідь відому несучу частоту, що є незміною. Це дозволяє декільком радіостанціям працювати паралельне не забиваючи ефір низькочастотними завадами. Проте не дивлячись на високу енергетичну та частотну ефективність, аналогова модуляція є ненадійним та менш якісним зв'язком, ніж цифрове передавання.

У радіомовленні на довгих, середніх і коротких хвилях використовується лише АМ. На відміну від систем радіозв'язку, де на кожен передавач приходиться приблизно один приймач, у радіомовленні передавач обслуговує десятки приймачів. Тому для забезпечення задовільної вірності, економічно вигідніше в декілька разів збільшити потужність передатчика.

Висновок

В даній курсовій роботі було проведено розрахунки характеристик аналогової та цифрової систем передавання. У відповідності з варіантом та у результаті розрахунків було отримано вихідні дані, з чого можна зробити висновок про правильність виконання. Курсова робота містить 6 розділів, які спрямовані на дослідження певних параметрів двох варіантів систем передавання.

У першому розділі була наведена структурна схема аналогової системи зв'язку, принцип її дії та особливості роботи кожного з її блоків. Також було наведено основні параметри, що характеризують блоки схеми та відповідні часові діаграми на вході та на виході.

У другому розділі виконав розрахунки інформаційних характеристик джерела повідомлення, а саме: епсилон-ентропії , надмірність джерела ч (яка у даному випадку дорівнює 0,99 , що свідчить про різні значення імовірності окремих повідомлень, або присутність статистичних зв'язків між повідомленнями джерела) та продуктивність джерела = 10 Мбіт/с (що є досить швидкодіючою системою передачі).

Третій розділ включає в себе розрахунки перешкодостійкості модулятора. Для заданого методу модуляції (ОМ) було розрахована та наведена залежність відношення середніх потужностей сигнал/шум на вході демодулятора до відношення середніх потужностей на виході.

У четвертому розділі була наведена структурна схема цифрової системи передавання методом ІКМ та пояснення призначення кожного блока і їх основних параметрів.

Детальніше розглянув принцип роботи та структуру аналого-цифрового перетворювача(АЦП) та цифро-аналогового перетворювача(ЦАП). Були розраховані: інтервал TД та частота дискретизації fД; визначено кількість рівнів квантування L, розрядність двійкового коду n , відношення сигнал/шум квантування кв ,значення припустимої імовірності помилки двійкового символу на вході ЦАП pу та тривалість двійкового символу на виході Tу.

Використана література

1. Теорія передачі сигналів : Підручник для вузів / А.Г. Зюко та ін. - М.: Радіо та зв'язок ,1986.

2. Панфілов І.П., Дирда В.Ю. Теорія електричного зв'язку : Підручник для технікумів, - М. : Радіо та зв'язок , 1991

3. Кантор Л.Я., Дорофеєв В.М. Завадостійкість прийому ЧМ-сигналів. - М.: Зв'язок, 1977.

4. Розрахунки та оптимізація характеристик систем електрозв'язку: методичний посібник /Ушенко Ю. О. - Чернівці, 2008.

5. Конспект лекцій по ТЕЗ: 2012.

Размещено на Allbest.ru