|
|
|
Аналіз перетворень сігналів |
|
Державний комітет зв'язку та інформатизації України
Українська державна академія зв'язку ім. О. С. Попова
Кафедра теорії електричного зв'язку
АНАЛІЗ перетворень СИГНАЛІВ
ТА РОЗРАХУНКИ ЇХ ХАРАКТЕРИСТИК
В СИСТЕМІ ЕЛЕКТРОЗВ'ЯЗКУ
ЗАВДАННЯ
на курсову роботу з дисципліни
“Сигнали та процеси в радіотехніці” й
Методичні вказівки
до їх виконання
Укладач: доц. Іващенко П. В.
Одеса 2000
ЗМІСТ
С.
ПЕРЕДМОВА 4
1 ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ 5
2 Аналіз характеристик первинного сигналу 6
3 РОЗРАХУНКИ ПАРАМЕТРІВ АЦП 6
4 Розрахунок сигнального сузіря цифрової модуляції 8
5 РозрахункИ частотних та часових характеристик сигналів,
що передаються каналОм звязку 10
6 Аналіз проходження завади через блоки демодулятора 12
ВИСНОВКИ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ 13
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 14
Додаток А. Вихідні числові дані для КР 15
Додаток Б. Довідкові співвідношення 16
Додаток В. ОСНОВНІ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ... 16
ПЕРЕДМОВА
Навчальними планами освітньо-професійної підготовки бакалаврів за напрямком вищої освіти 6.0907 “Радіотехніка” передбачено виконання курсової роботи з дисципліни “Сигнали та процеси в радіотехніці”. Мета КР закріплення знань основних положень курсу “Сигнали та процеси в радіотехніці” досягається шляхом аналізу перетворень сигналів та проведення розрахунків їх характеристик в системі електрозв'язку.
У розд. 1 цього посібника наведене "Завдання", у якому вказані перелік та послідовність розрахунків, що необхідно виконати. Числові значення вихідних даних до завдання індивідуальні і наведені в Додатку А. У 2000/2001 навч. році студенти групи Р-51 виконують завдання за варіантами, номери яких співпадають з номерами прізвищ в журналі групи, а студенти групи Р-52 виконують завдання за варіантами, номери яких на 25 більші, ніж номери прізвищ в журналі групи.
Для виконання КР студент повинен виписати з розд. 1 цього методичного посібника перелік вихідних даних, а з Додатку А числові значення вихідних даних. Кожний із пунктів завдання повинен бути виконаний як розділ КР.
Рекомендований графік виконання завдань в 2000/2001 навч. році
Номер завдання1234Здача КРЗахист КРНавчальний тиждень30.10 4.116 11.1113 18.1120 25.1127.11 2.124 9.12Виконання завдання 5 не обовязкове.
У посібнику використані умовні позначення, які нині застосовуються в підручниках та на лекціях, практичних і лабораторних заняттях в УДАЗ ім.О.С. Попова.
У Додатку В наведені основні правила оформлення КР.
Рекомендована для виконання КР література зведена до переліку посилань.
1 ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ
Вихідні дані. Вихідним до курсової роботи є неперервний первинний сигнал електрозвязку. Подальші перетворення відповідають передаванню його цифровим методом модульованим сигналом по радіоканалу. У каналі звязку діє адитивний білий гауссовий шум.
У табл. Д.1 наведені вихідні дані.
1 Характеристики первинного випадкового сигналу b(t):
середнє значення сигналу дорівнює нулю;
дисперсія сигналу ;
коефіцієнт амплітуди сигналу Ка;
спектральна густина потужності Gb(f) одного з трьох видів:
виду А:
(1.1)
виду Б:
; (1.2)
виду В:
(1.3)
2. ІКМ перетворення неперервного сигналу в цифровий виконується з використанням рівномірного квантування:
відносна частка потужності сигналу r, що зосереджена на інтервалі (0, Fmax);
допустиме відношення сигнал / шум квантування кв доп.
3. Амплітудний спектр елементу модульованого сигналу, що передається каналом звязку, "корінь із спектру
Найквіста" з коефіцієнтом закруглення .
4. В каналі звязку діють:
білий гауссовий шум із спектральною густиною потужності N0/2, < f < ;
модульований сигнал з середньою потужність Ps.
5. Метод цифрової модуляції.
Виконання КР складається з окремих завдань
1 Аналіз характеристик первинного сигналу. Знайти середню потужність та кореляційну функцію сигналу b(t). Порівняти значення заданої дисперсії та значення середньої потужності. Побудувати графіки спектральної густини потужності Gb(f) та кореляційної функції Kb(). Визначити інтервал кореляції сигналу та показати його на графіку Kb().
2 Розрахунки параметрів АЦП. Скласти і описати структурну схему АЦП. Визначити: максимальну частоту сигналу, що передається, частоту дискретизації, інтервал дискретизації, число рівнів квантування, відношення сигнал/шум квантування при вибраному числі рівнів квантування, тривалість двійкового символу.
3 Розрахунок сигнального сузіря модульованого сигналу. Навести сигнальне сузіря для заданого методу цифрової модуляції, розрахувати координати сигнальних точок, навести маніпуляційний код. Виконати аналіз, щоб встановити звязок між мінімальною відстанню між сигналами d та енергією сигналу на біт Eб (не обовязково).
4 Розрахунки частотних та часових характеристик сигналів, що передаються каналом звязку. Для заданого методу цифрової модуляції дати опис перетворень сигналів у модуляторі, каналі звязку та демодуляторі. Розрахувати та побудувати графіки: АЧХ ФНЧ модулятора та демодулятора; часову діаграму імпульсу на виході демодулятора. Розрахувати ширину спектра модульованого сигналу та порівняти її з шириною спектра неперервного сигналу, що передається.
5 Аналіз проходження завади через блоки демодулятора. Виконати аналіз проходження завади через блоки демодулятора: синхронній детектор, ФНЧ та вирішуючий пристрій. Розрахувати ймовірність помилки сигналу та двійкового символу.
Висновки. Зробити аналіз курсової роботи в цілому.
2 Аналіз характеристик первинного сигналу
Середня потужність сигналу b(t) визначається за заданою спектральною густиною потужності (СГП) Gb(f)
Pb=2 (2.1)
Оскільки середнє значення сигналу b(t) дорівнює нулю, то отримане значення середньої потужності повинне співпадати з заданим значенням дисперсії сигналу.
Кореляційна функція сигналу визначається за заданою СГП
(2.2)
Для виконання інтегрування (2.1) і (2.2) можна використати довідкові співвідношення з додатку Б.
Після визначення функції Kb() слід перевірити, чи значення Kb(0) співпадає зі значенням середньої потужності сигналу, що визначене вище.
Графіки функцій Gb(f) і Kb() слід побудувати для невідємних значень аргументів з використанням числових масштабів на осях координат.
Інтервал кореляції к сигналу слід визначити, як протяжність інтервалу (0, к), поза яким значення функції кореляції чи її обвідної, якщо Kb() має коливальний характер, не перевищують 0,1Кb(0). Інтервал кореляції можна визначити будь-яким способом: аналітично, вирішуючи рівняння
Kb(к)=0,1Kb(0), (2.3)
чисельно, підбираючи к, при якому виконується рівність (2.3), чи графічно з графіка Кb(), проводячи горизонтальну лінію на рівні 0,1Kb(0) до перетину з графіком.
Під час виконання завдання 1 рекомендується використати [1, розд.2.2, 3, розд.4.3, 4.4, 4, розд. 7.1].
3 Розрахунки параметрів АЦП
Структурна схема АЦП докладно описана в [1, розд. 8; 2, розд. 16]. Наведені там схеми АЦП необхідно доповнити вхідним ФНЧ, що в реальних системах електрозв'язку використовується для обмеження
1 2 3 4
|
|
|
|
 |
На сайте: |
, ,
|
