Курсовая по курсу

Моделируем ситуацию – представьте себя инженером

Есть задача: разработать
систему связи, чтобы общая ошибка в ней не превышала значения
 δ, к примеру равного 0.005.

Еще одно требование: система связи должна быть построена с применением технологии шумоподобных сигналов.

 

Итак, приступим. Так как система связи у нас цифровая, мы знаем, что у нас будет возникать ошибка квантования при оцифровке сигнала. Также мы знаем, что в канале связи на наш передаваемый сигнал будут воздействовать помехи, поэтому необходимо обязательно учитывать ошибку детектирования сигнала. Эта более весомая ошибка, чем ошибка квантования. Однако для упрощения расчетов мы будем проектировать систему связи, предполагая, что все ошибки по значению равны.

Что еще? Есть еще две возможные причины ошибок, менее распространенные:

1) Ошибка ограничения максимальных отклонений (мгновенных амплитуд) передаваемого сигнала от среднего значения. Дело в том, что любой реальный АЦП имеет ограниченный динамический диапазон, поэтому если мгновенная амплитуда передаваемого сигнала выходит за диапазон VADCMax, то в этот момент сигнал обрезается по уровню. Можете зайти, например на сайт компании Texas instruments (один из производителей АЦП), и посмотреть характеристики современных настоящих АЦП (динам. диапазон это параметр SFDR, дБ).

2) Ошибка ограничения сигнала по спектру, вызванная необходимостью дискретизации передаваемого сигнала. Любой реальный сигнал конечной длительности имеет в теории бесконечный неограниченный спектр. Однако для удовлетворения требований теоремы Котельникова, мы отбрасываем часть высокочастотных спектральных составляющих сигнала и из-за этого возникают небольшие искажения исходного аналогового сигнала — погрешность.

Будем проектировать нашу систему связи поэтапно.

 

ЭТАП №1

Система связи цифровая, поэтому в первую очередь сигнал надо преобразовать в цифровой. Схема системы связи этого этапа на рисунке.

Чтобы понять, какой АЦП выбрать для нашей сети, надо определиться с его параметрами – частотой дискретизации, динамическим диапазоном (или пик-фактором), разрядностью. Все эти параметры надо выбрать исходя из требуемых допустимых ошибок δ1, δ2, δ3. Поэтому для начала произведем расчет требуемых параметров АЦП. Все расчетные формулы приведены в следующих методических указаниях (МУ).

 

 

ЭТАП №2

После АЦП, сигнал кодируется помехоустойчивыми кодами (кодер канала), затем с помощью кода Баркера или М-последовательностей преобразуется в широкополосный сигнал и поступает на ВЧ модулятор. В этих блоках не происходит ошибок, поэтому здесь осуществляется только расчет ширины модулированного сигнала. Далее сигнал отправляется в линию связи, где к нему прибавляются помехи канала. Здесь по формуле Шеннона можно определить какое должно быть отношение SNR, чтобы ошибка детектирования сигнала не превысила требуемого значения δ3. Все расчетные формулы приведены в следующих методических указаниях.

с2

 

 

ЭТАП №3

Прием сигнала осуществляется с помощью согласованного фильтра. На последнем этапе надо спроектировать необходимый согласованный фильтр и исследовать его отклик для выбранной М-последовательности или кода Баркера. Для понимания всех осуществляемых операций данного этапа необходимо изучить тему сложных сигналов.

 

с3

 

Самые важные дополнения к курсовой 

— В курсовой обязательно должна быть «Общая структурная схема передачи информации»

— В курсовой обязательно должны быть «Структурные схемы оптимального когерентного и некогерентного приемников цифровых сигналов»

— На заключительном этапе Курсовой необходимо сформировать понимание назначения каждого блока системы передачи информации и целостной структуры всей системы в целом

 

 

Схема