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

58835. Казка мовить просто, а розуму в ній багато. Казка «Дрізд і голуб». Загадки. Підсумок за темою 64.5 KB
  Мета. Сприяти узагальненню найважливішого матеріалу з прочитаної теми про жанрові особливості казок; удосконаленню навичці правильного, усвідомленого, виразного читання. Заохочувати учнів до висловлення власної думки. Розвивати мислення, память. Виховувати позитивне ставлення до знань, праці.
58836. Український народний одяг – складова духовної культури 64.5 KB
  Мета: познайомити учнів із декоративно – ужитковим мистецтвом на прикладі національного костюма; художніми особливостями народного одягу, його обереговим значенням, важливим елементом матеріальної та художньої культури; дати історичні відомості про розвиток національного костюма...
58839. Ділення раціональних чисел 152 KB
  Сформувати в учнів навички виконання ділення над раціональними числами обчислення значень виразів що містять раціональні числа з використанням чотирьох арифметичних дій; розвивати позитивні риси особистості...
58840. Ходовая часть легкового автомобиля 8.34 MB
  Подвеска автомобиля, или система подрессоривания — совокупность деталей, узлов и механизмов, играющих роль соединительного звена между кузовом автомобиля и дорогой. Качество подвески не только определяет плавность хода автомобиля, но и влияет на другие эксплуатационные показатели: устойчивость, проходимость, надежность. Скорость движения автомобиля по неровным дорогам обычно ограничивается не располагаемой мощностью двигателя
58841. Розв’язування нестандартних задач 120 KB
  Програма факультативного курсу допомагає розширити вивчення програмового матеріалу доповнити базову програму з математики новими темами забезпечити повторення всього курсу математики посилити практичну сторону застосування теоретичних знань при розв’язуванні задач різного рівня...
58842. Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів. Закони електролізу. Застосування електролізу 79 KB
  Закони електролізу. Застосування електролізу Мета: роз’яснити учням фізичну природу електропровідності рідких провідників навчити учнів застосовувати закони електролізу Фарадея під час розв’язання задач. Ознайомити з технічним застосуванням електролізу. Тип уроку: виклад нового матеріалу Демонстрації: явище електролізу; фрагмент відеофільму “Електроліз та його промислове застосуванняâ€.
58843. Пути повышения производительности труда в ООО «Адидас» 529.13 KB
  Изучить современные подходы к проблеме совершенствования экономической деятельности; проанализировать современное состояние путей повышения производительности труда на предприятии; выявить резервы и пути повышения эффективности работы персонала; выявить и обосновать связь работы персонала и эффективности деятельности предприятия...