11527

Организация канала приема передачи сообщения

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Организация канала приема передачи сообщения Цель работы: Организовать передачу сообщения между приемником и передатчиком с наименьшими искажениями Теоретические сведения Объем сообщения и пропускная ...

Русский

2016-09-07

55.73 KB

0 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Организация канала приема передачи сообщения

Цель работы: Организовать передачу сообщения между приемником и

                       передатчиком с наименьшими искажениями

Теоретические сведения

 Объем сообщения и пропускная способность канала. Для передачи функции u(t), имеющей спектр, ограниченный частотой , требуется передавать в единицу времени 2импульсов.

Если число уровней квантования для функции u(t) необходимо, чтобы число разрядов n в двоичной кодовой комбинации удовлетворяло соотношению n.

Полагая, что в последнем соотношении выполняется равенство, находим, что для передачи всего сообщения длительностью t необходимо 2t импульсов, каждый из которых является элементарной единицей сообщения. Число таких импульсов, необходимое для передачи сообщения с помощью двоичных кодовых комбинаций, называют объемом сообщения (дв.ед.):

 V=2t.

Скорость передачи информации по определению равна R=V/t (дв. ед/с). Следовательно, в рассматриваемом случае

 R=2t                                                                          (20.27)

Для уменьшения ошибок, связанных с квантованием, следует увеличивать s, т.е. увеличивать скорость передачи. Однако если в канале связи имеется шум, то передача с большой скоростью и малой вероятностью ошибки невозможна. Действительно, большой скорости передачи соответствует большое число уровней квантования и малый интервал между соседними градациями. Следовательно, даже при сравнительно слабом шуме в приемнике различить соседние градации практически невозможно, что и приводит к большой вероятности ошибки. Как показал К. Шенон, существует предельная скорость передачи, при которой еще возможна передача с произвольной малой вероятностью ошибки. Эта предельная скорость называется пропускной способностью канала.

Представим, что по каналу передается квантованный сигнал мощности , к которому добавляется помеха типа шума квантования, имеющая максимальный уровень /2, и равномерную плотность вероятностей распределения амплитуд в промежутке от - /2 до /2, где  - интервал между градациями. Такую помеху всегда можно устранить в приемнике, так что вероятность ошибки при приеме равна нулю. Тогда, рассматривая эту помеху как фиктивный шум квантования, найдем отношение мощности сигнала к мощности помехи

 .                                                                         (20.28)

Отсюда определим допустимое число градаций

 

или

 .

Следовательно, необходимое число разрядов для передачи одного значения функции u(t)

 .

Поскольку в единицу времени требуется передавать 2отсчетов функции u(t), то предельная скорость передачи с=2n, так что пропускная способность канала

 .                                                                (20.29)

В 1948 г. К. Шеннон вывел следующую формулу для пропускной способности канала:

 ,                                                                       (20.30)

позволяющую определить максимально возможную скорость безошибочной передачи информации по каналу с белым шумом при условии, что для передачи и при приеме используются оптимальные методы модуляции (кодирования) и обработки сигнала.

Формула (20.30) справедлива только для белого шума, но она верна при любых отношениях сигнал-шум, а не только для использования при  выводе (20.29).

Формула Шеннона не дает возможности указать конкретные способы передачи сообщений. Однако она показывает  возможность «обмена» отношения сигнал-шум на ширину полосы, что, например, и имеет место при замене амплитудной модуляции частотной.

Частотные предыскажения при передаче и приеме. При передаче некоторых сигналов, например речи в радиовещании, амплитуды высокочастотных составляющих спектра модулирующего сигнала малы по сравнению с составляющими низких и средних частот. (рис. 20.12)

Рис. 20.12

Для увеличения отношения сигнал-шум высокочастотные составляющие модулирующего сигнала при передаче подчеркиваются путем усиления высокочастотных составляющих в большее число раз по сравнению с составляющими низких и средних частот, а при приеме до или после детектора во столько же раз ослабляются. Искусственное подчеркивание верхних частот допустимо, пока оно не приводит к перемодуляции. Частотное предыскажение при передаче с последующей частотной коррекцией при приеме можно применять как при амплитудной, так и при частотной модуляции.

Подчеркивание верхних частот модулирующего сигнала можно осуществить, например, с помощью цепи, показанной на рис. 20.13, поднимающей верхние частоты выше 2 кГц (поскольку при F=2кГц)

Рис. 20.13                                                                    Рис. 20.14

Для ослабления верхних частот при приеме можно применить интегрирующую RC-цепь (рис. 20.14), для которой квадрат модуля передаточной характеристики

где T=RC-постоянная времени цепи.

Такая цепь должна быть включена после детектора.

Ход работы

1.

Контрольные вопросы

  1.  Виды модуляций.
  2.  Пропускная способность канала.
  3.   
  4.  Виды связи. Особенности.

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4270. Электронные таблицы EXCEL. Электронный конвертер валют 77.45 KB
  Электронные таблицы EXCEL. Электронный конвертер валют. Содержание задания (постановка задачи) Разработать и реализовать в системе Excel электронный конвертер валют. Организовать удобный интерфейс с помощью встроенных форм. Пояснения к выполнению за...
4271. Программирование на языке Си. Методические указания и контрольные задания 257.07 KB
  Общая информация Язык Си – язык программирования общего назначения – отражает возможности современных компьютеров. Программы на Си отличаются компактностью, быстротой исполнения, высокой переносимостью на компьютеры с различной платфор...
4272. Создание объектов с помощью модуля классов 231.5 KB
  Создание объектов с помощью модуля классов. Создание объектов — один из самых эффективных способов программирования и управления приложениями. Перед рассмотрением преимуществ использования объектов необходимо разобраться с определениями. Объект...
4273. Отладка приложений Access 178 KB
  Отладка приложений Access. Использование средств отладки MicrosoftAccess и методик отладки, описанных в данной статье, позволяет сэкономить очень много времени, требующегося для разработки. Время, затраченное на изучение этих средств и методик...
4274. Access. Программирование на VBA. Профессиональная обработка ошибок 450 KB
  Access. Программирование на VBA. Профессиональная обработка ошибок. Признаком профессионального приложения является наличие возможности обработки ошибок. Если приложение не особенно элегантно обрабатывает ошибки, пользователи будут разочарованы вне ...
4275. Программирование на VBA. Оптимизация приложений 279 KB
  Программирование на VBA. Оптимизация приложений. Оптимизация приложения представляет собой тему для бесконечного обсуждения и споров между разработчиками. Всем нужны оптимальные решения, но что же точно означает термин оптимальный? Одни полагают, ...
4276. Знакомство со средой разработки Visual C# 209.5 KB
  Знакомство со средой разработки VisualC# Цели работы: Получение навыков работы со средой разработки Visual Studio 2008. Создание первой программы на языке C# в VisualStudio 2008. Указания к работе: Запустите Visual...
4277. Вычисление арифметических выражений 327 KB
  Цель работы Освоить ввод/вывод чисел в С# Освоить правила записи и вычисления сложных арифметических выражений с использованием стандартных математических функций научиться пользоваться встроенной справочной системой С# на примере математически...
4278. Обработка одномерных массивов на примере алгоритма сортировки и поиска 312.5 KB
  Работа с одномерными массивами. Указание к работе А) Разработать и отладить программу, в которой реализовать алгоритмы сортировки и поиска в соответствии с заданием. Определить время работы програ...