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

1 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

39914. Формы и способы представления данных 1.31 MB
  2 Единицы измерения данных. binry digit] Простое двоичное число цифра или символ принимающее значения 1 или 0 и служащее для записи и хранения данных в ЭВМ. Байт [byte ] Двоичное слово способное записывать и хранить в памяти ЭВМ один буквенноцифровой или другой символ данных.
39915. Единицы измерения данных 898.34 KB
  Другие файловые системы оперируют схожими понятиями зоны в Minix блоки в Unix. 4 Системы счисления. Все системы счисления можно разделить на два класса: позиционные и непозиционные. Число таких знаков в позиционной системе счисления называется основанием системы счисления.
39916. Основы информационной культуры. Понятие информации и данных 721 KB
  Формы и способы представления данных. 2 способа представления данных: в текстовом и числовом виде Текстовые данные воспринимаются передающими системами как текст записанный на какомлибо языке. 2 Единицы измерения данных Объем данных V количество байт которое требуется для их хранения в памяти электронного носителя информации. Байт мельчайшая адресуемая единица информации Килобайт базовая единица Машинное слово машиннозависимая и платформозависимая величина измеряемая в битах или байтах равная разрядности регистров процессора и...
39918. Модель парной линейной регрессии 531.5 KB
  Этот коэффициент характеризует степень финансового риска проекта для собственников предприятия и кредиторов и обычно анализируется банками при решении вопроса о предоставлении долгосрочного кредита; коэффициент покрытия долгосрочных обязательств отношение чистого прироста свободных средств сумма чистой прибыли после уплаты налога амортизации и чистого прироста собственных и заемных средств за вычетом осуществленных в отчетном периоде инвестиций к величине платежей по долгосрочным обязательствам погашение займов проценты по ним. Для...
39919. Модели сетевого планирования и управления, назначения, область применения и основные характеристики 66.75 KB
  Сетевой моделью СМ называется экономикоматематическая модель отражающая весь комплекс работ и событий связанных с реализацией проекта в их логической и технологической последовательности и связи. Модели сетевого планирования и управления модели СПУ предназначены для планирования и управления сложными комплексами работ проектами направленными на достижение определенной цели в заданные сроки строительство разработка и производство сложных объектов и др. Область применения: сетевое планирование позволяет осуществлять анализ проекта...