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

74463. Понятия и их дефиниция. Правила определения понятий 15.29 KB
  Понятия и их дефиниция. Объективной основой понятия могут выступать конкретные явления процессы их отдельные свойства компоненты связи которые в логике обозначаются общим понятием предмет. Содержание понятия составляет совокупность признаков благодаря которой осуществляются обобщение и выделение предмета. Это понятия правонарушение правоотношение норма права.
74464. Правовая наука как деятельность и социокультурный институт 18 KB
  Поскольку знания о государстве и праве об истории правовой науки представляют собой результат активной специальной деятельности людей то правовая наука правомерно рассматривается как деятельность благодаря которой были получены знания. В итоге правовая наука призвана раскрывать закономерности функционирования и развития права и государства и на этой основе формулировать конкретные предложения по совершенствованию действующего законодательства и и деятельности государства по управлению делами общества. Содержит рекомендации о формах и...
74465. Загальна організація та методика здійснення НДР с у вищих навчальних закладах 98 KB
  Основні етапи організації педагогічного дослідження. Особливості організації праці під час наукового дослідження. Будьяке педагогічне дослідження починається з вивчення проблеми яка виділяється для спеціального вивчення. Сутність наукової проблеми завжди криється у відображенні наявних суперечностей пізнання які можуть бути розв’язані тільки засобами наукового дослідження.
74466. Логіка наукового дослідження. Визначення наукового апарату у педагогічних дослідженнях 58 KB
  Логіка наукового дослідження. Визначення наукового апарату у педагогічних дослідженнях План. Об’єкт і предмет педагогічного дослідження їх відмінності та взаємозв’язок. Порядок визначення Методика формулювання мети гіпотези та завдання дослідження.
74467. Система роботи дослідника у процесі збору матеріалу наукового дослідження 132.5 KB
  Система роботи дослідника у процесі збору матеріалу наукового дослідження План. Збирання матеріалу наукового дослідження особливості даної стадії роботи. ПОШУК НАКОПИЧЕННЯ ТА ОБРОБКА НАУКОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ Підсистема інформації...
74468. Порядок підготовки рукопису наукового дослідження та його захист 53 KB
  Порядок підготовки рукопису наукового дослідження та його захист План.Основні вимоги до літературного оформлення наукового дослідження: а визначення змісту роботи; розподіл загальної кількості сторінок по розділах; ввимоги до цитування у тексті...
74469. Науково-дослідна робота студентів у вищих навчальних закладах України 62.5 KB
  Сучасний етап розвитку системи освіти в Україні характеризується підвищенням вимог до розвитку наукової сфери в освіті. Значна частина студентської молоді, педагогічних кадрів поряд з виконанням безпосередніх обов’язків займається науковою діяльністю.
74470. Методологічні основи наукових досліджень. Мова як засіб вираження наукових знань 75 KB
  Проблема методології дослідження є актуальною для будь-якої науки, оскільки її досягнення значною мірою визначаються розвитком власного методологічного апарату. Розробка конкретних методів науки базується на її теоретичних положеннях і методологічних принципах.
74471. Методи педагогічних досліджень та можливості їх використання на практиці 125.5 KB
  Особливості проведення методу спостереження: сутність види методика. Основні поняття до теми: документ метод аналізу контентаналіз спостереження експеримент опитування; анкетування; інтерв’ю; тестування; графічні методи; статистичні методи. Метод аналізу документів на думку фахівців за популярністю поступається хіба що методам опитування чи спостереження. Часто він є основою для формування гіпотез які потім перевіряють методами опитування спостереження або експерименту.