- •Введение
- •Структурная схема цифровой системы связи
- •Исходные данные для расчёта системы цифровой связи Вариант 8
- •Раздел 1. Источник сообщения
- •Раздел 2. Аналогово-цифровой преобразователь
- •Раздел 3. Кодер
- •2) Структурная схема кодера:
- •3) Определение последовательности кодовых символов:
- •4) Решётчатая диаграмма свёрточного кодера от момента времени до момента времени и путь, соответствующий полученному кодовому символу:
- •Раздел 4. Формирователь модулирующих символов
- •1) Сигнальное созвездие для квадратурной фазовой модуляции кфм – 4:
- •2) Реализация c(t) случайного процесса c(t), реализации I(t) и q(t) на выходе блока фмс:
- •Раздел 5. Модулятор Подраздел 5.1. Сглаживающий формирующий фильтр
- •1) Структурная схема модулятора в составе цсс (рис. 18):
- •2) Сигнал со «спектром приподнятого косинуса» (импульса Найквиста) (рис. 19) и его спектральной плотности (рис. 20) для значений коэффициента сглаживания :
- •3) Графики спектральных плотностей и (рис. 21) сигналов и , где импульс Найквиста при коэффициенте сглаживания ; импульс со спектральной плотностью :
- •4) Импульсы и (рис. 22):
- •5) Cлучайные процессы и :
- •Подраздел 5.2. Блоки перемножителей, инвертор, сумматор
- •1) Корреляционные функций и случайных сигналов и на выходах перемножителей, где случайная фаза с равномерной плотностью вероятности на интервале
- •2) Корреляционная функция (рис. 25) и спектральная плотность мощности сигнала на выходе сумматора для кфм – 4 (рис. 26).
- •Раздел 6. Непрерывный канал
- •Раздел 7. Демодулятор
- •Раздел 8. Декодер
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение а
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
(МИНЦИФРЫ РОССИИ)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПбГУТ)
____________________________________________________________________________
Кафедра теоретических основ телекоммуникаций
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине Теория электрической связи
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема работы: Расчёт основных характеристик цифровой системы связи с использованием квадратурной модуляции
Выполнил: студент II курса
Факультета: РТС
Направление: 11.03.01
группа № РТ-01
(подпись и Ф.И.О.)
Номер зачётной книжки: XXXXXXX
Вариант № 08
Проверил:
Авдяков Владимир Алексеевич
(должность, подпись и Ф.И.О.)
Оценка:
Дата: __________________
Санкт-Петербург
2022
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ 4
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ СВЯЗИ 6
РАЗДЕЛ 1. ИСТОЧНИК СООБЩЕНИЯ 7
РАЗДЕЛ 2. АНАЛОГОВО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 11
РАЗДЕЛ 3. КОДЕР 13
РАЗДЕЛ 4. ФОРМИРОВАТЕЛЬ МОДУЛИРУЮЩИХ СИМВОЛОВ 15
РАЗДЕЛ 5. МОДУЛЯТОР 24
Подраздел 5.1. Сглаживающий формирующий фильтр 25
Подраздел 5.2. Блоки перемножителей, инвертор, сумматор 32
РАЗДЕЛ 6. НЕПРЕРЫВНЫЙ КАНАЛ 33
РАЗДЕЛ 7. ДЕМОДУЛЯТОР 34
РАЗДЕЛ 8. ДЕКОДЕР 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 48
Приложение А 51
Введение
Курсовая работа (КР) по дисциплине «Теория электрической связи» (ТЭС) посвящена современным цифровым системам связи и ориентирована на использование новых теоретических и практических достижений в области цифровой связи.
Цель работы: получить практические результаты расчётного характера для структурной схемы системы цифровой связи, использующей квадратурные виды модуляции.
В данную схему включены блоки сглаживающих формирующих фильтров СФФ1 и СФФ2 в передающем устройстве и согласованных фильтров СФ1 и СФ2 в приемном устройстве, оптимизирующие систему связи в отношении флуктуационной помехи и устраняющие межсимвольную помеху.
Структурная схема цифровой системы связи
Рисунок 1 — Структурная схема цифровой системы связи
На рисунке 1 назначение функциональных узлов системы цифровой связи
следующее:
1 – источник сообщений;
2 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП);
3 – кодер (К);
4 – перемежитель (П);
5 – формирователь модулирующих символов (ФМС) или преобразователь
последовательного кода в параллельный код;
6 – сглаживающие формирующие фильтры (СФФ1, СФФ2);
7 – перемножители;
8 – фазовращатель;
9 – генератор гармонических колебаний;
10 – инвертор;
11 – сумматор;
12 – непрерывный канал;
13 – демодулятор (ДМ);
14 – преобразователь параллельного кода в последовательный код;
15 – деперемежитель (ДП);
16 – декодер (ДК);
17 – цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);
18 – получатель сообщений.
Исходные данные для расчёта системы цифровой связи Вариант 8
Таблица 1 — Исходные данные
Параметр |
Значение параметра |
Предельные уровни аналогового сигнала |
|
|
|
Верхняя частота спектра аналогового сигнала |
|
Заданный уровень квантования |
|
Спектральная плотность мощности флуктуационной помехи |
|
– номер тактового интервала ошибки |
|
Вид модуляции |
КФМ-4 |
Шаг квантования |
|
Раздел 1. Источник сообщения
Источник сообщения (ИС) вырабатывает реализации a(t) стационарного случайного процесса A(t) типа квазибелого шума с параметрами Мгновенные значения сообщения равновероятны в интервале от значения до значения
1) Плотность вероятности мгновенных значений сообщения (рис. 2):
Рисунок 2 — График плотности вероятности
Функция распределения мгновенных значений сообщения (рис. 3):
Рисунок 3 — График функции распределения
2) Математическое ожидание сообщения :
Дисперсия сообщения :
3) Спектральная плотность мощности сообщения (рис. 4):
Рисунок 4 — График спектральной плотности мощности
4) Корреляционная функция стационарного случайного процесса (рис. 5):
В соответствии с теоремой Винера – Хинчина корреляционная функция стационарного случайного процесса определяется по формуле:
Рисунок 5 — График корреляционной функции
На рисунке 5 видно, что , значит сообщение является эргодическим случайным процессом.