Система передачи дискретных сообщений в выделенной полосе частот и многопозиционной модуляцией параметров несущей

Содержание
Задание
Введение
1. Разработка структурной схемы системы
2. Разработка схем модулятора и демодулятора
3. Анализ спектральной и энергетической эффективности модуляции
4. Оценка помехоустойчивости
5. Использование корректирующего кода
Заключение
Список литературы

Обычно для такого рода приемных устройств рассчитывается таблица соответствия синдромов, используемая в дальнейшем в блоке анализатора синдрома ошибки. Она показывает связь конкретного значения синдрома с позицией нарушенного бита (при этом формируется вектор ошибок).
Общая схема декодера показана на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2. Общая схема циклического декодера
Сформируем схемы кодера (рис. 5.3) и декодера (рис. 5.4) для рассмотренного выше случая: n=15, k=11,
Рисунок 5.3. Схема кодера
Перед подачей на преобразователь двоичных комбинаций в М-ричные в передатчике исходный цифровой поток накапливается в буфере и выдается по 11 бит в кодер, после прохождения которого к ним добавляется 4 бита избыточности. И так для каждой ′′пачки′′ из 11 бит.
Сформируем образующую (генераторную) матрицу G рассматри-ваемого кодера для полинома g(x):
неизвестные элементы которой найдем по остаткам от деления:

Она состоит из k=11 векторов-строк длины n=15. С помощью линейной комбинации по модулю 2 которых можно получить любое из 2k кодовых слов пространства 2n по следующей формуле:

При этом в матричной форме можно представить формирование кодового слова u из исходного m и образующей матрицы G с помощью следующей формулы:

Из матрицы G получим транспонированную проверочную матрицу:

Теперь получим синдромы для векторов однократных ошибок:
Результаты приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Соответствие векторов ошибок и синдромов
Вектор ошибки e Комментарий Синдром ошибки s 100000000000000 Нарушен 15-ый бит (младший) 1000 010000000000000 Нарушен 14-ый бит 0100 001000000000000 Нарушен 13-ый бит 0010 000100000000000 Нарушен 12-ый бит 0001 000010000000000 Нарушен 11-ый бит 1100 000001000000000 Нарушен 10-ый бит 0110 000000100000000 Нарушен 9-ый бит 0011 000000010000000 Нарушен 8-ой бит 1101 000000001000000 Нарушен 7-ой бит 1010 000000000100000 Нарушен 6-ой бит 0101 000000000010000 Нарушен 5-ый бит 1110 000000000001000 Нарушен 4-ый бит 0111 000000000000100 Нарушен 3-ий бит 1111 000000000000010 Нарушен 2-ой бит 1011 000000000000001 Нарушен 1-ый бит
(старший) 1001
Схема декодера показана на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4. Схема декодера
Анализатор синдрома ошибки считывает информацию с двоичных элементов, которая является синдромом s, после принятия всего кодового слова z и определяет по ней вектор ошибки е, который по связи коррекции ошибки вносит изменения в сохраненное в буфере искаженной слово z.
Примененный циклический код (15,11) способен исправлять одиночные ошибки в слове из 15 бит. Определим вероятность, того, что при приеме слово будет декодировано с ошибками:
Например:
1) при Eb/N0≈11 дБ, Pb=PE=10-3 (см. рис. 4.1) вероятность ошибки при декодировании будет составлять
2) при Eb/N0≈12.5 дБ, Pb=PE=10-4 (см. рис. 4.1) вероятность ошибки при декодировании будет составлять
3) при Eb/N0≈13.5 дБ, Pb=PE=10-5 (см. рис. 4.1) вероятность ошибки при декодировании будет составлять
Способность к обнаружению ошибок в кодовом слове позволяет еще больше улучшить помехоустойчивость. Для этого необходимо вводить обратную связь для запроса повторной передачи нарушенных битовых комбинаций, исправление которых невозможно средствами применяемого кода.
При использовании корректирующих кодов необходимо помнить, что для сохранения скорости передачи информации из-за внедрения служебных битов может понадобиться уменьшение длительности сообщений. Если это требуется, то для рассматриваемого случая Ts необходимо уменьшить в 15/11 раз или, что то же самое, увеличить в 15/11 скорость Rs. При этом с целью сохранения энергии сигналов необходимо увеличить А в раз.
Заключение
Изучение аспектов модуляции, выполненное в рамках данной курсовой, позволяет получить общее понимание принципов работы современного телекоммуникационного оборудования. Конечно, алгоритмы функциони-рования реальных систем связи значительно сложнее, но они базируются на фундаментальных способах передачи дискретных сообщений – АМ, ЧМ и ФМ.
Как показано в работе применение амплитудной модуляции целесообразно в системах с довольно хорошим отношением сигнал/шум. Ее использование также целесообразно совместно с другими техниками, что наглядно доказывает широкое применение КАМ.
Применение помехоустойчивого кодирования для современных систем связи – норма, поскольку оно позволяет с помощью довольно простых мер (реализация кодера и декодера, или совместно – кодека, обычно требует только программирования) значительно улучшать помехоустойчивость приема. Выигрыш, как показано в данной работе, может достигать нескольких порядков!
Выполнение расчета характеристик сети связи при проектировании – крайне важная задача. Без этих данных невозможно судить о конкуренто-способности и целесообразности внедрения разрабатываемой системы. В работе это также выполнено.
В итоге, можно заключить, что поставленные во введении задачи выполнены, а цель курсовой работы достигнута.
Список литературы
1) Гаранин М.В., Журавлев В.И., Кунегин С.В. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2001. – 336 с.
2) Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. Изд. 2-е, переработанное, дополненное. – М.: Советское радио, 1970. – 728 с.
3) Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1986. – 320 с.
4) Кунегин С.В. Системы передачи информации. Курс лекций. – М.: в/ч 33965, 1997 – 317 с.
5) Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров. – М.: Наука, 1973. – 832 с.
6) Скляр Б. Цифровая связь. – М.: Вильямс, 2004. – 1104с.
23