Основы теории связи с подвижными объектами

Задание на курсовую работу 3
Задание 1 5
Задание 2 6
Задание 3 10
Задание 4 15
Задание 5 17
Список литературы: 21

Высота установки антенны базовой станции hбс, абонентской станции hас.
Высота установки антенны Расст. до абон. станции Напряженность электромагнитного поля в окрестности антенны приемника АС hас,
м hбс,
м d,
км Е,
дБ/мкВ/м 1,3 20 15 35
Значение напряженности поля в точке приема определяется как поле свободного пространства умноженное на коэффициент ослабления трассы распространения радиоволн:
В/м, где
Рпер. – мощность передатчика, дБ;
Gпер. – коэффициент усиления передатчика;
d – длина трассы, м;
L – потери распространения, дБ.
Напряженность электромагнитного поля переведем из дБ в В/м:
(
В соответствии с моделью потерь на трассах наземной подвижной связи, средние потери мощности при распространении в городских районах равны:
дБ, где
f – рабочая частота
hбс – высота подъема антенны базовой станции (БС)
hас – высота подъема антенны абонентской станции (АС)
d – расстояние от передатчика до приемника
a(hас) – поправочный коэффициент, используемый при высоте антенны АС, отличной от эталонной, равной 1,5 м.
Для города средних размеров:000

Допустим, что данная система используется в пригороде.
Тогда,
дБ, где L – потери распространения в городских районах.
Найдем эффективную излучаемую мощность передатчика:
Вт
дБмВт
Таким образом, необходимая эффективно излучаемая мощность при заданных параметрах системы составляет 8,812 Вт или, выражая в дБ относительно 1мВт – 39,451 дБмВт
Задание 5
При посимвольном приеме с жесткими решениями при демодуляции в приемнике подвижной станции 2 кодовых символа в принятой последовательности принято неверно. Позиции неверно принятых символов l1и l2. Записать принятые кодовые слова с указанием неверно принятых битов. Выбрать функциональную схему декодера. Используя соответствующий алгоритм декодирования получить и записать последовательность декодированных информационных битов. Убедитесь, что ошибки демодуляции при декодировании исправлены.
Позиция ошибки l1 l2 11 17
Кодовая комбинация на входе декодера:
0000110100111111110001111101000111001101001001100001110000
Декодируем последовательность методом декодирования по алгоритму Витерби. Метод представляет собой декодирование по максимуму правдоподобия. Идея алгоритма Витерби состоит в том, что в декодере воспроизводят все возможные пути последовательных изменений состояний сигнала, сопоставляя получаемые при этом кодовые символы с принятыми аналогами по каналу связи и на основе анализа ошибок между принятыми и требуемыми символами определяют оптимальный путь (оптимальной считается та последовательность, расстояние Хемминга которой от принятой последовательности минимально).
Декодирование по методу Витерби, по существу, представляет собой алгоритм поиска наивыгоднейшего, максимально правдоподобного пути на графе – решеточной диаграмме кода.
Рисунок 6. Диаграмма переходов состояний сигнала
Рассмотрим графическое отображение изменений состояния сигнала (рис. 6), которое полностью соответствует диаграмме (рис. 2). Начальным всегда является состояние 00. В соответствии с диаграммой переходов состояний сигнала (рис. 6) в первый тактовый момент возможны два перехода: 00 ( 00 и 00 ( 10. Первому переходу соответствует на выходе кодера кодовая комбинация 00, второму – 11.
При приходе на вход кодера первой информационной 1 первой ветви 00 ( 00 будут соответствовать две ошибки в приеме, а второй ветви 00 ( 10 ноль ошибок. Ошибка по каждой ветви служит метрикой d(L) в смысле расстояния Хэмминга, т.е. соответствует числу отличающихся от требуемых принятых символов. Эти метрики зафиксированы в узлах диаграммы (рис. 7).
В момент времени 2 (второй такт) сигнал может принять 4 состояния, которые определяются двумя возможными переходами из 00 и двумя переходами из 10. Сравнение с принятыми символами 01 дает следующие метрики соответствующих ветвей d(L):
00 ( 00 d(L) = 3,
00 ( 10 d(L) = 3,
10 ( 01 d(L) = 1,
10 ( 11 d(L) = 0.
Суммарная метрика d(L) по каждому из возможных путей определяется как сумма метрик составляющих его ветвей. Значения суммарных метрик показаны на диаграмме рис. 7.
Алгоритм Витерби выбирает путь с наименьшей суммарной метрикой («штрафом») и может отбрасывать по ходу продвижения во времени те пути, которые имеют штраф, превышающий минимальный «штраф» в данный момент времени на некоторую пороговую величину. Оптимальным путем является путь с наименьшим «штрафом».
Как следует из рис. 7, оптимальный путь с наименьшей суммарной метрикой восстанавливает передачу последовательности информационных бит, т. е. использованный код исправляет ошибки.
Рассмотренный метод декодирования, когда в качестве метрики используют расстояние Хэмминга, называют декодированием с жестким решением. Здесь каждому символу на выходе демодулятора соответствует одно из двух значений: 0 или 1.
Последовательность бит на выходе декодера (рис. 7 ), совпадает с последовательностью на входе кодера, полученной в п.1

Рисунок 7. Алгоритм декодирования Витерби
Список литературы:
Методические указания и задание на курсовую работу по дисциплине «Основы теории систем связи с подвижными объектами», Составитель Ю.С.Шинаков. – Издание стереотипное, /МТУСИ. – М., 2003. – 24 с.
Шинаков Ю.С. Основы теории систем связи с подвижными объектами (Методы цифровой модуляции): Учебное пособие /МТУСИ. – М., 2000. – 35 с.
Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2002. – 440 с.: ил.
Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учеб. пособие. – М.: Эко-Трендз, 2005. – 392 с.: ил.
Радиотехнические системы передачи информации: Учеб. пособие для вузов/ В.А. Борисов, В.В. Колмыков, Я.М. Ковальчук и др.; Под ред. В.В. Колмыкова. – М.: Радио и связь, 1990. – 304 с.: ил.
Беспроводные сети Wi-Fi: учебное пособие /А.В. Пролетарский и др. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 215 с.: ил., табл. – (Основы информационных технологий).
21
2
00
10
11
00
01
11
11
10
10
01
00
01
00