Лабораторная по ИС. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования новосибирский государственный технический университет

• Название: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования новосибирский государственный технический университет
• Дата: 21.11.2022
• Размер: 2.3 Mb.
• Имя файла: Лабораторная по ИС.docx
• Тип: Документы; #803283

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра систем сбора и обработки данных

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №6

«Кодирование данных на физическом уровне»

по дисциплине: Информационные сети

Группа: АТ-04	Преподаватель:
Студенты:	Моторин С. В.
Иванченко М. А. Нестерцева В. С.

Новосибирск

2022

Цель работы

Изучение кодирования данных на физическом уровне. Рассмотрение различных методов кодирования. Сравнение эффективности методов кодирования.

Ход работы

В данной работе зададим сигнал NRZ в виде вектора значений. Из него получим остальные виды сигналов: 2B1Q, AMI, биполярный импульсный и манчестерский. Произведём сравнение амплитудных спектров данных сигналов со спектром меандра. Произведём процедуру восстановления исходного сигнала при ограниченном числе гармоник в частотной области. После чего рассчитаем погрешности при восстановлении сигналов.

Н ачальные данные

Функции преобразование вектора NRZ в другие кодировки

Данные функции предназначены для преобразования вектора значений сигнала NRZ в соответствующие вектора значений других кодировок.

1)Функция преобразования вектор-значения NRZ в 2B1Q. Вектор в два раза короче, т.к. два такта исходного кодируются одним четырехуровневым.



2) Функция преобразования вектор-значения NRZ в вектор значений биполярного импульсного(BI).



3) Функция преобразования вектор-значения NRZ в AMI. Длина остается прежней.



4) Функция преобразования вектор-значения NRZ в вектор значений манчестерского(MN).



Модуляция сигналов







Передискретизация

На один такт приходится 32 отсчета







Работа с меандрическим сигналом.

Преобразования фурье





Получение амплитудного спектра







С равнение спектров меандра и NRZ

С равнение спектров меандра и 2B1Q

С равнение спектров меандра и манчестерского

С равнение спектров меандра и биполярного импульса

С равнение спектров меандра и AMI

О братное преобразование Фурье

Определим погрешности в восстановленных сигналах

Таблица погрешностей при восстановлении сигналов

Кодировка сигнала	Количество гармоник
	3 гармоники	5 гармоник	7 гармоник
Меандр	0,053	0,053	0,053
NRZ	0,035	0,024	0,018
2B1Q	0,022	0,015	0,012
Манчестерский	0,038	0,025	0,018
Биполярный импульсный	0,053	0,034	0,025
AMI	0,068	0,043	0,031

Заключение

В рамках данной лабораторной работе из вектора значение NRZ были получены сигналы: 2B1Q, манчестерский, биполярный импульсный и AMI. Построены графики сигналов. С помощью функции FFT() инструмента Mathcad были получены спектры сигналов. Рассмотрены амплитудные спектры сигналов в сравнении с меандрическим сигналом. После ограничения количества спектральных составляющих, сигналы были восстановлены обратно во временную область. Восстановленные сигналы рассмотрены с оригиналами. Рассчитаны погрешности восстановления для разных условий ограничения (3, 5 и 7 гармоник). Установлено, что при большем количестве спектральных составляющих увеличивается точность восстановления (что следует из теории сигналов).

В реальных средах передачи сигналов нет идеальных условий, поэтому все сигналы подвергаются искажению. Важно учитывать этот факт при проектировке и организации информационных сетей.