8153

Разработка структурной схемы системы связи, предназначенной для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для заданного вида модуляции и способа приема сигналов

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Задание - Разработать структурную схему системы связи, предназначенной для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для заданного вида модуляции и способа приема сигналов. Рассчитать ...

Русский

2013-02-05

529 KB

44 чел.

Задание - Разработать структурную схему  системы  связи, предназначенной для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для заданного вида  модуляции  и  способа  приема  сигналов.  Рассчитать основные  параметры  системы  связи.  Указать  и  обосновать  пути совершенствования разработанной системы связи.

Содержание

Введение

Задание на курсовую работу

1.Структурная схема системы связи

2.Выбор схемы приемника (демодулятора)

3.Расчет вероятности ошибки на выходе приемника

4.Сравнение выбранной схемы приемника с оптимальным приемником

5.Передача аналоговых сигналов методом ИКМ

6.Помехоустойчивое кодирование

7.Статистическое кодирование

8.Пропускная способность двоичного канала связи

Заключение

Литература

Введение

Теория электрической связи (ТЭС) является неотъемлемой частью общей теории связи и представляет собой единую научную дисциплину, основу которой составляют: теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации. Принципы и методы курса ТЭС являются теоретической основой для развития инженерных методов расчёта и проектирования аналоговых и цифровых систем связи.

Современный инженер при разработке, проектировании и эксплуатации систем связи различного назначения, удовлетворяющим конкретным техническим требованиям, должен уметь оценивать, насколько полно реализуются в них потенциальные возможности выбранных способов передачи, модуляции, кодирования и определять пути улучшения характеристик систем связи для приближения их к потенциальным.

Правильная эксплуатация систем связи также требует знания основ теории передачи сигналов, выбора оптимального режима работы, критериев оценки достоверности передачи сообщений, причин искажения сигналов и т.д.

Главными задачами курсовой работы являются:

-изучить фундаментальные закономерности, связанные с получением сигналов, их передачей по каналам связи, обработкой и преобразованием в радиотехнических устройствах;

-закрепление навыков и формирование умений по математическому описанию сигналов, определению их вероятностных и числовых характеристик;

-научиться выбирать математический аппарат для решения конкретных научных и технических задач в области связи; видеть тесную связь математического описания с физической стороной рассматриваемого явления.

Кроме этого, иметь глубокое знание обобщенной структурной схемы системы передачи сообщений и осуществляемых в ней многочисленных преобразований.

 

Исходные данные

      Способ модуляции  -   ДФМ

      Способ приема  -  когерентный

      Мощность сигнала на входе демодулятора приемника  Рс  = 2,2 мВт.

      Длительность элементарной посылки Т  = 6,0 мкс.

      Помеха -  белый шум с гауссовским законом распределения.

      Спектральная плотность мощности помехи  N0  = 0,001 мкВт/Гц.

      Вероятность передачи сигнала "1"   p(1)  = 0,1

      Число уровней квантования    N  = 128

      Пик-фактор аналогового сигнала  П = 3,0

ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

1 Структурная схема системы связи. 

Рис.1

 Рассмотрим систему связи для передачи аналоговых сигналов. Источник непрерывных сообщений – это устройство, на выходе которого имеется непрерывный электрический сигнал. Источником сообщений и получателем может быть человек, автомат, вычислительная машина и т.п.Далее сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для преобразования непрерывного сигнала в сигнал.

Аналого-цифровой преобразование производится в три этапа:

В дискретизаторе непрерывный сигнал представляется дискретными отсчетами через равные временные интервалы равные Dt. В квантователе полученные дискретные отсчеты подвергаются квантованию по уровню. Вместо значений сигнала передаются ближайшие значения квантованных уровней, т.е. приближенно округленные значения.

В кодере полученные квантованные значения представляются в виде последовательности m-значных кодовых комбинаций посредством импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).

Потом сигнал поступает на статистический кодер (удаляет избыточность на передаче), далее на помехоустойчивый кодер (вносит избыточность для определения и исправления ошибок в сообщении). Потом сигнал поступает на устройство преобразования сигнала – модулятор. Он преобразует цифровой сигнал в аналоговый и передатчик передает модулированный сигнал в линию связи. В линии связи сигнал по прохождению ослабляется и на него накладываются помехи.

На приемном конце в демодуляторе происходит регенерация сигнала и обратные преобразования, в результате чего из принятого сигнала восстанавливается m-значная кодовая последовательность двоичных импульсов. Затем производится декодирование с обнаружением и исправлением ошибок,произошедших при передаче.Далее декодирование с восстановлением избыточности на приеме по известной стат. связи.

Полученная кодовая последовательность подвергается цифро-аналоговому преобразованию (ЦАП), т.е. восстанавливается непрерывное сообщение в соответствии с принятыми последовательностями кодовых комбинаций.

 В канале передачи данных производится помехоустойчивое или оптимальное кодирование и передача данных по каналу связи состоящего из модулятора, линии связи с помехами и демодулятора.

2 Структурная схема приёмника ДФМ.

             Рис.2 Сигнал и его спектр при модуляции прямоугольными импульсами со скважностью 2

           

           

         

Рис. 3 Сигнал и его спектр при ДФМ

В  ДФМ фаза несущего колебания изменяется на 1800 при передаче символов «1» и остается неизменной при передаче символов «0», то есть информация содержится не в абсолютном значении фазы, а в разности фаз двух соседних элементов.

Рис. 4 Структурная схема приёмника ДФМ  

                                                                                                S1(t)       ДФМ

;            

                               0 t  T.              0          

                                                                                                                     S2(t)

Правило решения: если ,то «1» , иначе «0».

3.  Расчет вероятности ошибки на выходе приемника

=, где  ,

0

1,5

2,8

3

2,5

0

1,73

2,65

2,74

2,5

2-ая  точка

Зависимость вероятности ошибки от мощности сигнала

Рассчитаем и построим зависимость вероятности ошибки от мощности сигнала. Мощность сигнала будем изменять от 0 до такого значения, при котором получается настолько малая вероятность ошибки, что имеющихся таблиц не хватает для ее нахождения.

                            

Рис.5    График зависимости вероятности ошибки от мощности сигнала

На графике значения мощности сигнала откладываем в линейном масштабе, а значения вероятностей ошибок – в логарифмическом.

Самая верхняя точка (начало координат) соответствует вероятности, равной единице. Чем меньше вероятность ошибки, тем ниже на оси ординат располагается соответствующее значение вероятности. На графике особо указана точка, соответствующая заданной мощности сигнала Pc. В проведенных выше расчетах вероятность ошибки вычислено без учета помехоустойчивого или статистического кодирования.

4. Сравнение выбранной схемы приемника с оптимальным приемником

Оптимальный приемник – это такой приемник, который обеспечивает максимальную помехоустойчивость при данном способе передачи (данном виде сигнала) и данном виде помех. Различают оптимальный приемник полностью известных сигналов и оптимальный приемник неполностью известных сигналов, когда приемник использует не все параметры сигнала, например, не учитывает фазу несущего колебания. В первом случае приемник обеспечивает максимально возможную (потенциальную) помехоустойчивость.

Потенциальная помехоустойчивость достигается благодаря тому, что при приеме учитываются все параметры сигнала, не несущие информации: амплитуда, частота, фаза несущего колебания, а также длительность сигнала Т, т.к. интегрирование (фильтрация) осуществляется в течение этого времени. Решение о принятом сигнале обычно осуществляется в конце каждого интервала Т, для чего в приемнике должна иметься специальная система синхронизации элементов сигнала.

Алгоритм идеального приемника Котельникова при равной вероятности сигналов  и  имеет вид:

, то , иначе ,

где х(t)  – сигнал на входе приемника, содержащий, кроме помехи n(t), также ожидаемый сигнал , либо .

Физический смысл неравенства: если среднеквадратическое отклонение х(t) от возможного сигнала  меньше, чем среднеквадратическое  отклонения х(t) от , то х(t) ближе к (содержит ) и приемник выдает ; иначе приемник выдает .

 Структурная схема оптимального приемного устройства приведена на рис. 6. На схеме “–“ – вычитающие устройства; генераторы опорных сигналов  и ; «Кв» – квадраторы (устройства возведения в квадрат); – интеграторы; РУ – решающее устройство (схема сравнения), определяющее в моменты времени, кратные T (при замыкании ключей), номер ветви с минимальным сигналом.

Рис.6 – Структурная схема идеального приемника Котельникова

Сравнительный анализ помехоустойчивости ДАМ, ДЧМ, ДФМ

Помехоустойчивость приемника определяется вероятностью ошибки при заданном отношении сигнал/помеха. Для разных видов модуляции помехоустойчивость различна.

В общем виде вероятность ошибки определяется формулой:

,                                                                             

где E – энергия элемента сигнала, N0 – спектральная мощность помехи.

При оптимальной фильтрации вводится величина:

.                                                          

При дискретной амплитудной модуляции (ДАМ):

(Е равна энергии первого сигнала);

.

Подставив эту величину в формулу, получим:

                                                                           

При дискретной частотной модуляции (ДЧМ):

.

При частотной модуляции сигналы  и  являются взаимноортогональными, поэтому их функция взаимной корреляции равна нулю. Кроме того, благодаря равной амплитуде сигналов Е1 = Е2.

В результате Е = 2Е1 и .

Подставив эту величину в формулу , получим:

                                                                             

При дискретной фазовой модуляции (ДФМ):

Подставив эту величину в формулу, получим:

                                          

Сравнивая между собой формулы, видно, что для достижения заданной вероятности ошибки при ДЧМ требуется величина h0 в  больше, чем при ДФМ, а при ДАМ – в 2 раза больше, чем при ДФМ. Отсюда следует, что переход от ДАМ к ДЧМ дает двукратный выигрыш по мощности, а к ДФМ – четырехкратный. Причину этого можно наглядно установить, рассматривая векторные диаграммы сигналов для разных видов модуляций.

Рисунок 7– Векторные диаграммы сигналов для разных видов модуляции

              Приемник Котельникова применительно к ДФМ

Алгоритм идеального приемника Котельникова при этом примет вид:

, то , иначе ,

Здесь . После сокращений получаем следующее оптимальное правило решения

, то , иначе                                                  

Смысл полученного выражения: если функция взаимной корреляции входного сигнала y(t) и сигнала  больше 0, то y(t) содержит, кроме помехи, сигнал ,иначе .

Схема, реализующая правило решения, называется корреляционным приемником и приведена на рис. 7.

Рисунок 8– Схема приемника

В оптимальном приемнике отношение энергии сигнала Е к спектральной плотности мощности помехи N0: .

Выигрыш найдем как отношение: .

Вероятность ошибки при использовании оптимального приемника получаем, подставляя величину h0 = 3,63 в формулу:

. Меньше, чем  так как на выходе перемножителя стоит идеальный интегратор, а в не оптимальном приемнике стоит обычный ФНЧ.

 

 Оптимальная фильтрация. Оптимальный фильтр

Потенциальную помехоустойчивость можно получить не только с помощью оптимального приемника Котельникова, но также с помощью любого когерентного приемника при условии использования в его схеме оптимального фильтра, обеспечивающего оптимальную фильтрацию.

Передаточная характеристика в комплексной форме:

.

Коэффициент передачи оптимального фильтра:

,                                

где  комплексно-сопряженный спектр сигнала, согласованного с данным оптимальным фильтром, момент отсчета показаний на выходе фильтра (обычно совпадает с длительностью элементарной посылки Т), - любой произвольный множитель.

Отношение сигнал/помеха определяется формулой:

,

где РS = у2(t0) – мощность сигнала на выходе фильтра в момент t0;   мощность помехи на выходе фильтра,

Dfopt эффективная полоса пропускания оптимального фильтра.

Получаем: , где  - энергия сигнала S(t) на входе фильтра.

Видно, что отношение  численно равно отношению энергии сигнала к спектральной плотности помехи (как в приемнике Котельникова) и не зависит от формы сигнала. А так как энергия сигнала равна произведению мощности сигнала на его длительность, то для повышения помехоустойчивости систем связи с использованием согласованных фильтров можно увеличивать длительность элементарных сигналов, что и делается в широкополосных системах связи.

При применении в демодуляторе приемника согласованных фильтров в сочетании с когерентным способом приема можно добиться потенциальной помехоустойчивости.

Импульсная характеристика оптимального фильтра – это реакция цепи на d-функцию (единичной импульсной функции) .

                                                                           

Функция g(t) отличается от сигнала S(t) постоянным множителем а, смещением на величину t0 и знаком аргумента t. Таким образом данная функция является зеркальным отображением сигнала S(t), сдвинутым на величину t0.

Величину t0 обычно берут равной длительности сигнала Т. Если взять t0 < Т, то получается физически неосуществимая система (отклик начинается раньше поступления входного воздействия).

Форма сигнала и помехи на выходе оптимального фильтра при подаче на его вход аддитивной смеси сигнала  и помехи

,

где  - функция корреляции сигнала,  - функция взаимной корреляции сигнала и помехи.

Таким образом, на выходе согласованного фильтра получаем под действием сигнала функцию корреляции сигнала, а под действием помехи функцию взаимной корреляции сигнала и помехи. Если на входе фильтра только помеха (без сигнала), на выходе получаем только функцию взаимной корреляции помехи и сигнала, с которым фильтр согласован.

Результаты фильтрации не зависят от формы сигнала. Следовательно, фильтр может быть применен и без детектора. Тогда оптимальный приемник полностью известных сигналов  может быть реализован в виде двух оптимальных фильтров – ОФ1, ОФ2 и устройства сравнения - УС.

Рисунок 9 – Оптимальный фильтр на оптимальных фильтрах

Можно выделить два преимущества оптимальной фильтрации по сравнению с приемником Котельникова: нет необходимости синфазности эталонного и принятого сигнала и согласованный фильтр сравнивает эталонный и принятый сигналы в частотной области. Но есть и один недостаток: с увеличением длины кодовой комбинации увеличивается , но увеличивается и время задержки принятия решения.

 Оптимальный фильтр, согласованный с прямоугольным импульсом. Меры устранения межсимвольной интерференции

Оптимальный фильтр называют согласованным, т.к. он согласован с ожидаемым сигналом по форме во временном пространстве и по спектру – в частотном.

Межсимвольная интерференция - часть выходного сигнала будет накладываться на выходной сигнал следующего импульса, что является недостатком оптимального фильтра.

Межсимвольная интерференция вызывается нелинейностью ФЧХ канала и ограниченностью его полосы пропускания.

Поэтому на практике применяют схему фильтра, содержащую интегрирующую RC-цепь с RC>>T и ключ К

Рисунок 10 – Устранение межсимвольной интерференции

          

5.Передача аналоговых сигналов методом ИКМ

Импульсная кодовая модуляция используется в цифровых системах передачи для передачи непрерывных и дискретных сообщений по дискретному каналу. Для того, чтобы согласовать параметры аналогового сигнала с параметрами дискретного канала необходимо преобразовать непрерывное сообщение в цифровой сигнал, сохранив при этом содержащуюся в сообщении информацию.

Первым этапом ИКМ является дискретизация по времени через интервалы t.(рис.11)  

  Рис. 11 – Дискретизация сигнала

Полученные отсчеты мгновенных значений квантуются (рис.12). Квантование представляет собой округление мгновенных значений до ближайших разрешенных уровней квантования. Разность между исходным сообщением и сообщением, восстановленным по квантованным значениям, называют шумом квантования. Погрешность при представлении сигнала , не превышает половины шага квантования b.

         Рис.12 - Квантование

Полученная последовательность квантованных значений bкв(t) передаваемого сообщения кодируется, т.е. представляется в виде m-ичных кодовых комбинаций. Чаще всего в двоичном коде.

Определим число разрядов применяемого двоичного кода по заданному числу уровней квантования N по формуле:                                                                                                     

; т.е. кодовые комбинации для кодирования квантованных значений мгновенных отсчетов при количестве уровней квантования, равном 128, должны состоять из 7 разрядов. От числа разрядов кода n, а также от пик-фактора аналогового сигнала зависит отношение мощности сигнала к мощности шума квантования:

                                                                                

    

Основное техническое преимущество цифровых систем передачи перед аналоговыми системами состоит в их высокой помехоустойчивости. Это преимущество особо ярко проявляется при многократной ретрансляции сигнала. В этом случае в аналоговых системах передачи происходит накопление помех, которых тем больше, чем больше количество ретрансляторов. В цифровых системах передачи, для ослабления эффекта накопления помех при передаче с ретрансляцией наряду с усилением применяют регенерацию импульсов, т.е. демодуляцию с восстановлением переданных кодовых и повторную модуляцию на переприемном пункте. При использовании регенерации аддитивная помеха со входа ретранслятора не поступает на его выход. Однако она вызывает ошибки при демодуляции. Ошибка, принятая на одном регенераторе, передается и на следующий, так что ошибки все же накапливаются. Если требуется обеспечить р<10-5, то в системе без переприема для этого необходимо иметь . При использовании к=1000 регенераторов, следует обеспечить на каждом из них р<10-8 или . Для этого достаточно поднять мощность сигнала в 4,64 раза, а не в 1000 раз, как в случае аналоговых систем передач.

Преимущества ИКМ.

При ИКМ искажении посылок при небольших помехах практически не происходит.

Для формирования сигналов и их обработки используется ЦИМС, которые не нуждаются в настройке.

При ИКМ в пунктах реализации осуществляется регенерация ИКМ – сигналов, т.е. восстанавливается форма сигналов, благодаря чему устраняется накопление помех в многочисленных пунктах регенерации.

Недостатки ИКМ.

Наличие шумов квантования.

      Борьба с шумом:

       А) Очень маленький шаг квантования ().

       Б) Применяют квантование с переменным шагом.

Требуются короткие импульсы, поэтому требуется широкая                        

 полоса частот.

6. Помехоустойчивое кодирование

  При передаче дискретных сигналов для уменьшения вероятности ошибок можно применить помехоустойчивое кодирование. Помехоустойчивое кодирование заключается во введении избыточности при кодировании  с целью обнаружения и исправления ошибок. Принципиальная возможность обнаружения и исправления ошибок появляется, если для передачи знаков сообщения использовать лишь часть из возможных последовательностей, называемых в этом случае разрешенными. При декодировании принятая кодовая последовательность тестируется на предмет разрешенности. Принятие неразрешенной последовательности является признаком ошибки.

Существует множество помехоустойчивых кодов. Их можно классифицировать по различным признакам. Одним из них является основание кода m или число используемых символов. Наиболее простыми являются бинарные коды (m=2).

Далее коды можно разделить на блочные и непрерывные. Блочные – в которых последовательность элементарных сообщений источника разбивается на отрезки и каждый из них преобразуется в определенную последовательность (блок) кодовых символов. Непрерывные коды образуют последовательность символов не разделяемые на последовательные кодовые комбинации.

Блочные коды подразделяются на равномерные и неравномерные. В равномерных - все кодовые комбинации содержат одинаковое число разрядов.

Двоичные блочные коды называются линейными, если сумма по модулю двух любых разрешенных кодовых комбинаций  также принадлежит данному коду. Существует подкласс линейных двоичных кодов, названных циклическими. В них каждая новая комбинация, получаемая путем перестановки кодовых символов разрешенных кодовых комбинаций, также является разрешенной.

Корректирующую способность кода определяет расстояние между двумя кодовыми комбинациями. Кодовое расстояние(dij) – это суммарный результат сложения по модулю m их одноименных кодовых символов. Для двоичных кодов это число разрядов, в которых символы кодовых комбинаций не совпадают. Кодовое расстояние кода, содержащее более двух кодов комбинации, есть минимальное расстояние из совокупности расстояний между различными парами кодовых комбинаций кода  d=min{dij}. Код является корректирующим только при условии d>1. Чем больше кодовое расстояние, тем лучше корректирующая способность кода. Кратность гарантированно обнаруживаемых и исправляемых кодом ошибок определяется отношениями

                                      и                                                                               

На практике применяется как блочное, так и непрерывное кодирование. При блочном кодировании последовательный цифровой код символов разбивается на блоки по k символов в каждом. Затем каждому такому k-значному блоку сопоставляется n-значный блок, в котором k кодовых символов называется информационными, а r=(n-k)- корректирующими. Простейшим вариантом такого кода является код с проверкой на четность. Если число единиц в информационном блоке четное, то добавляется 0, если нечетное, то 1.

Вероятность ошибки, необнаруженной этим кодом при независимых ошибках, определяется биноминальным законом:

                                                                  где р – вероятность искажения одного элемента кода.

В нашем случае число информационных элементов k=8, код с параметрами (n,k)=(8,7) и по формуле (6.3) имеем:

при .

Избыточность равномерного кода  

                                

Любой код способен обнаруживать и исправлять ошибки, если не все кодовые комбинации используются для передачи сообщений.

Сформулируем принципы обнаружения и исправления ошибок при декодировании. В декодере хранится «список» всех разрешенных кодовых комбинаций. При декодировании с обнаружением ошибок принятая кодовая комбинация сравнивается с каждой из разрешенных и, если она не совпадает ни с одной разрешенной, то считается ошибочной, т.к. находится в области запрещенных – ошибка обнаруживается. Ошибка не обнаруживается, когда переданная разрешенная кодовая комбинация на приеме переходит в другую разрешенную. Декодирование с исправлением ошибок основано на двух операциях: определении расстояний между принятой комбинацией и каждой из разрешенной и затем отыскания разрешенной комбинации, имеющей минимальной расстояние от поступившей комбинации. При этом принятая кодовая комбинация отождествляется с той комбинацией, до которой расстояние минимально.

7. Статистическое кодирование

Цели помехоустойчивого и статистического кодирования различны. При помехоустойчивом кодировании увеличивается избыточность за счет введения дополнительных элементов  в кодовые комбинации. При статистическом кодировании, наоборот, уменьшается избыточность, благодаря чему повышается производительность источника сообщений.

Количественной мерой информации является логарифмическая функция вероятности сообщения:

                                                                                   Основание логарифма чаще всего берется 2. При этом единица информации называется двоичной единицей или бит. Она равна количеству информации в сообщении, происходящем с вероятностью 0,5, т.е. таком, которое может с равной вероятностью произойти или не произойти.

В теории информации чаще всего необходимо знать не количество информации , содержащееся в отдельном сообщении, а среднее количество информации в одном сообщении, создаваемом источником сообщений.

Если имеется ансамбль (полная группа) из k сообщений  с вероятностямито среднее количество информации, приходящееся на одно сообщение и называемое энтропией источника сообщений Н(х), определяется формулой                                                                    или                                              

Размерность энтропии - количество единиц информации на символ. Энтропия характеризует источник сообщений с точки зрения неопределённости выбора того или другого сообщения.

Неопределённость максимальна при равенстве вероятностей выбора каждого сообщения:

В этом случае                                                                         Вычислим энтропию данного источника:

(бит/симв)

Чтобы судить насколько близка энтропия источника к максимальной вводят понятие избыточности источника сообщений

                                                                                       Производительность источника определяется количеством информации, передаваемой в единицу времени. Измеряется производительность количеством двоичных единиц информации (бит) в секунду. Если все сообщения имеют одинаковую длительность , то производительность .                                                                                              бит/с,  если же различные элементы сообщения имеют разную длительность, то в приведенной формуле надо учитывать среднюю длительность, равную математическому ожиданию величины :

                                                                                                             

а производительность источника будет равна                                                                                                               Максимально возможная производительность дискретного источника будет равна   .                                                                      Для двоичного источника, имеющего одинаковую длительность элементов сообщения (k=2,) имеем (бит/с).

Сопоставив формулы,  получим                                                               Увеличить производительность можно путем уменьшения длительности элементов сообщения, однако возможность эта ограничивается полосой пропускания канала связи. Поэтому производительность источника можно увеличить за счет более экономного использования полосы пропускания, например, путем применения сложных многоуровневых сигналов.

Основой статистического (оптимального) кодирования сообщений является теорема К. Шеннона для каналов связи без помех. Кодирование по методу Шеннона-Фано-Хаффмена называется оптимальным. так как при этом повышается производительность дискретного источника, и статистическим, так как для реализации оптимального кодирования необходимо учитывать вероятности появления на выходе источника каждого элемента сообщения ( учитывать статистику сообщений). Идея такого кодирования заключается в том, что применяя неравномерный неприводимый код, наиболее часто встречающиеся сообщения (буквы или слова) кодируются короткими комбинациями этого кода, а редко встречающиеся сообщения кодируются более длительными комбинациями.

Перед осуществлением статистического кодирования образуем трехбуквенную комбинацию, состоящую из элементов двоичного кода 1 и 0. Число возможных кодовых слов определяется выражением m=kn , где k- алфавит букв первичного сообщения, n- длина кодового слова

                          m=23=8

вероятность передачи 1 в соответствии с вариантом р(1)=0,1 , р(0)=0,9

Вычислим вероятности этих трехбуквенных комбинаций (по теореме умножения вероятностей):

Кодовая комбинация

Мнемоническое обозначение

Р(ai)

000

a1

0,729

001

a2

0,081

010

a3

0,081

011

a4

0,009

100

a5

0,081

101

a6

0,009

110

a7

0,009

111

a8

0,001

1

a1

0,729

                                                         0

a2

0,081

           0             0                   1

1,0

a3

0,081

1

0,162

0,271

a4

0,081

                                     0                           1      

a5

0,009

0                     0             1

0,109

a6

0,009

1

0,018

0,028

a7

0,009

0                     1

a8

0,001

1

0,01

a1

0

1

0,729

a2

100

3

0,243

a3

101

3

0,243

a4

110

3

0,243

a5

11100

5

0,045

a6

11101

5

0,045

a7

11110

5

0,045

a8

11111

5

0,005

=1,598

Рассчитаем производительность источника при статистическом кодировании:

бит/с.

8. Пропускная способность двоичного канала связи

Заключение

Пропускная способность двоичного канала связи больше чем производительность источника при статистическом кодировании, поэтому передача информации возможна без потерь (после кодирования).

        Современная теория электросвязи позволяет достаточно полно оценить различные системы связи по их помехоустойчивости и эффективности и тем самым определить, какие из этих систем являются наиболее перспективными

       Теория достаточно четко указывает не только возможности совершенствования существующих систем связи, но и пути создания новых более современных систем.

Список литературы

Теория передачи сигналов:  Учебник для вузов /  А. Г. Зюко,  Д. Д. Кловский,

Макаров А.А., Чиненков Л.А. Основы теории помехоустойчивости дискрет-ных сигналов: Учеб. пособие. - Новосибирск, СибГАТИ, 1997.

Макаров А.А. Методы повышения помехоустойчивости систем связи.—Новосибирск, СИИС, 1991.

Методические указания к курсовой работе, по редакцией к.т.н., доцент И. И. Резван, доцент к.т.н., Г. А. Чернецкий, к.т.н., доцент Л. А. Чиненков. СибГУТИ, 1998г.

Конспект лекций.


 
ОФ1

 ОФ2

УС

X(t)

S1

2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39099. Основания возникновения и прекращения права собственности на природные ресурсы 72.5 KB
  Проверил: Доцент кафедры социальной экологии и природопользования Кандидат социологических наук доцент Кириллов Николай Петрович Москва 2011 СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 1. Понятие и виды права природопользования 4 2. Основания возникновения права природопользования 7 3.
39100. Международные экологические организации 22.64 KB
  Цель: содействие укреплению мира и безопасности, способствующее сотрудничеству народов путем распространения образования и науки.
39101. Учение о биосфере и ноосферная концепция В.И.Вернадского 109.5 KB
  Биосфера -- живая оболочка планеты. В век научно-технического прогресса особое значение приобретают знания о жизненных процессах в целом, происходящих на нашей планете. Необходимость в них возникает в связи с резко возросшим разрушительным антропогенным воздействием на природную среду
39102. Содержание права природопользования 31.85 KB
  Институт права природопользования занимает одно из центральных мест в системе экологического права. Он представляет собой совокупность правовых норм, которые регулируют порядок и условия использования природных ресурсов, права и обязанности природопользователей.
39103. Формирование массового экологического мировоззрения 99.5 KB
  Экологическая этика учит что не только к человеку но и ко всем живым существам а также к экосистемам и даже как полагают некоторые экофилософы участкам неживой природы нужно относиться как к моральному партнеру субъекту а не как к вещи[12]. Экологическая этика направляет природоохранные действия в двух направлениях: 1 люди действуют или избегают действий из соображений и ради блага самой природы охраняют природу ради нее самой; 2 эти действия совершаются из морального принципа без какихлибо корыстных интересов человека а то и ему...
39104. Гомеостатические свойства биосферы 119.5 KB
  Рассмотренные выше взаимоотношения хищник жертва в данном контексте можно описать несколько подробнее; так в водной экосистеме хищные рыбы щука в пруду поедают другие виды рыбжертвы карась; если численность карася будет увеличиваться это пример положительной обратной связи; щука питаясь карасем снижает его численностьэто пример отрицательной обратной связи; при росте числа хищников снижается число жертв и хищник испытывая недостаток пищи также снижает рост своей популяции; в конце концов в рассматриваемом пруду устанавливается...
39105. Устойчивая энергетика 26.92 KB
  К началу третьего тысячелетия стало очевидным, что человечество в лихорадочной гонке производства и неумеренного потребления жизненных благ вошло в противоречие с законами развития биосферы и поставило под вопрос возможность продолжения собственного существования.
39106. Экологические обязанности граждан и общественных объединений 80 KB
  Ответ напрашивается сам собой – если бы люди реально представляли последствия своих действий а не редко и бездействий если бы был ужесточен контроль за деятельностью предприятий и людей в области предотвращения загрязнения окружающей среды а также применение более жестких санкций за причинение вреда всей экологии в целом тогда возможно экологическая ситуация была бы не столь плачевна. Одно радует – с принятием Конституции РФ в 1993году закрепилось право на благоприятную окружающую среду а так же Федерального закона Об охране окружающей...
39107. Природоохранное управление процессами нормирования качества атмосферного воздуха в Российской Федерации 406.5 KB
  Вместе с тем, специальных исследований, посвящённых изучению проблем природоохранного управления процессами нормирования качества атмосферного воздуха в Российской Федерации не проводилось. Недостаточно изучена специфика деятельности органов государственной власти в России в данной области.