Задание к курсовой работе
по дисциплине «ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СВЯЗИ» для студентов заочной формы обучения
по направлению подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Тема: «Расчет цифровой системы связи для передачи непрерывных сообщений» Вариант задания выбирается по двум последним цифрам номера зачетной книжки студента. Объектом расчета является цифровая система передачи непрерывных сообщений с импульсно-кодовой модуляцией (ЦСП с ИКМ) по каналу с шумом. Структурная схема системы включает в себя: источник сообщений (ИС), дискретизатор (Д), кодирующее устройство (Кодер), модулятор (Мод), линия связи (ЛС), демодулятор (Дем), декодер (Дек) и фильтр-восстановитель (ФВ).
Из таблицы вариантов необходимо выписать исходные данные для расчета согласно номеру своего варианта, соответствующему двум последними цифрами шифра (номера зачетной книжки):
интервал значений передаваемого сообщения; полоса частот сообщения; номер передаваемого квантованного уровня ; вид модуляции (АМ, ЧМ, или ФМ); спектральная плотность мощности шума .
Таблица вариантов.
Вариант
|
, B
|
, B
|
, кГц
|
| Вид модуляции
|
,
| 00/50
| -3,2
| +3,2
| 1
| 36/61
| ФМ
|
| 01/51
| -6,4
| +6,4
| 2
| 78/106
| ЧМ
|
| 02/52
| -12,8
| +12,8
| 2,5
| 126/199
| АМ
|
| 03/53
| 0
| +3,2
| 3
| 29/1
| ЧМ
|
| 04/54
| 0
| +6,4
| 3,5
| 55/62
| ФМ
|
| 05/55
| 0
| +12,8
| 1,5
| 68/75
| АМ
|
| 06/56
| 0
| +25,6
| 2
| 131/200
| ФМ
|
| 07/57
| -1,6
| +1,6
| 2,5
| 10/21
| ЧМ
|
| 08/58
| -3,2
| +3,2
| 3
| 40/63
| ФМ
|
| 09/59
| -6,4
| +6,4
| 3,5
| 79/107
| АМ
|
| 10/60
| -12,8
| +12,8
| 1
| 145/201
| АМ
|
| 11/61
| 0
| +12,8
| 1,5
| 67/72
| ЧМ
|
| 12/62
| -1,6
| +1,6
| 2
| 11/18
| ФМ
|
| 13/63
| -1,6
| +1,6
| 2,5
| 15/23
| АМ
|
| 14/64
| -1,6
| +1,6
| 3
| 16/25
| ЧМ
|
| 15/65
| -1,6
| +1,6
| 3,5
| 14/27
| ФМ
|
| 16/66
| -1,6
| +1,6
| 1
| 5/19
| АМ
|
| 17/67
| -3,2
| +3,2
| 1,5
| 30/43
| ЧМ
|
| 18/68
| -6,4
| +6,4
| 2
| 76/101
| ФМ
|
| 19/69
| -12,8
| +12,8
| 2,5
| 126/196
| АМ
|
| 20/70
| 0
| +3,2
| 3
| 28/2
| ФМ
|
| 21/71
| 0
| +6,4
| 3,5
| 54/59
| ЧМ
|
| 22/72
| 0
| +12,8
| 1
| 69/74
| АМ
|
| 23/73
| 0
| +25,6
| 1,5
| 124/197
| ФМ
|
| 24/74
| -1,6
| +1,6
| 2
| 8/20
| АМ
|
| 25/75
| -3,2
| +3,2
| 2,5
| 35/60
| ЧМ
|
| 26/76
| -6,4
| +6,4
| 3
| 77/105
| ФМ
|
| 27/77
| -12,8
| +12,8
| 3,5
| 125/198
| ФМ
|
| 28/78
| -1,6
| +1,6
| 1
| 9/22
| АМ
|
| 29/79
| -12,8
| +12,8
| 1,5
| 155/175
| ЧМ
|
| 30/80
| -12,8
| +12,8
| 2
| 122/181
| АМ
|
| 31/81
| 0
| +3,2
| 2,5
| 12/26
| ЧМ
|
| 32/82
| 0
| +3,2
| 3
| 3/17
| ФМ
|
| 33/83
| 0
| +6,4
| 3,5
| 56/46
| ФМ
|
| 34/84
| 0
| +6,4
| 1
| 57/47
| ЧМ
|
| 35/85
| 0
| +12,8
| 1,5
| 66/71
| АМ
|
| 36/86
| 0
| +25,6
| 2
| 65/73
| АМ
|
| 37/87
| 0
| +25,6
| 2,5
| 182/19
| ФМ
|
| 38/88
| 0
| +12,8
| 3
| 121/19
| ЧМ
|
| 39/89
| 0
| +12,8
| 3,5
| 64/71
| АМ
|
| 40/90
| -3,2
| +3,2
| 1
| 13/24
| ФМ
|
| 41/91
| -3,2
| +3,2
| 1,5
| 41/49
| АМ
|
| 42/92
| -3,2
| +3,2
| 2
| 50/45
| ФМ
|
| 43/93
| -3,2
| +3,2
| 2,5
| 53/42
| ЧМ
|
| 44/94
| -6,4
| +6,4
| 3
| 80/83
| ФМ
|
| 45/94
| -6,4
| +6,4
| 3,5
| 84/95
| ЧМ
|
| 46/96
| -6,4
| +6,4
| 1
| 100/99
| ФМ
|
| 47/97
| -6,4
| +6,4
| 1
| 81/82
| АМ
|
| 48/98
| -12,8
| +12,8
| 1,5
| 146/159
| ЧМ
|
| 49/99
| -12,8
| +12,8
| 2
| 150/170
| АМ
|
|
В курсовой работе необходимо выполнить следующие задания:
Составьте структурную схему цифровой системы передачи аналоговых сообщений. Дайте кратное описание принципа действия цифровой системы передачи аналоговых сообщений. Определить аналитически одномерную плотность вероятности мгновенных значений сообщения и вычислить ее значение. Произвести расчет значений математического ожидания и дисперсии сообщения . Рассчитайте максимально допустимый интервал дискретизации . Вычислить число уровней квантования . Определить среднюю мощность шума квантования .Вычислите отношение средних мощностей сообщения и шума квантования . Определить энтропию и производительность , представив дискретизатор в качестве источника дискретных сообщений с объемом алфавита . Определите число разрядов примитивного кода , необходимое для кодирования всех всех уровней квантованного сообщения. Запишите комбинацию примитивного двоичного кода, которая соответствует передаче уровня квантованного сообщения с номером , считая, что кодовая комбинация представляет собой запись числа в двоичной системе счисления. Постройте порождающую матрицу кода . Правила формирования проверочных разрядов необходимо выбрать из таблицы 2 по последней цифре зачетной книжки. Используя порождающую матрицу, составить разрешенные кодовые комбинации кода . Закодируйте передаваемый уровень квантования кодом . Запишите аналитическое выражение модулированного сигнала , связывающее его с первичным сигналом . Определите ширину полосы частот модулирующего (первичного) сигнала .Определите полосу частот модулированного сигнала . Запишите аналитическое выражение для случайного процесса на выходе канала . Найдите мощность белого шума на выходе канала . Определите среднюю мощность сигнала на выходе канала . Найдите отношение средней мощности сигнала к мощности шума на выходе канала . Вычислите пропускную способность гауссовского непрерывного канала . Определите коэффициент эффективности использования пропускной способности канала . Запишите общее правило приема оптимального когерентного демодулятора при точно известных двоичных сигналах, полагая, что сигналы равновероятны. Запишите алгоритм работы оптимального когерентного демодулятора двоичных сигналов с заданным видом модуляции в канале с белым гауссовским шумом. Вычислите эквивалентную энергию системы сигналов при заданном способе модуляции. Рассчитайте среднюю вероятность ошибки демодулятора . Определите, каким образом необходимо изменить энергию сигналов, чтобы при других видах модуляции и заданном способе приема сохранялось бы тоже значение вероятности ошибки . Постройте проверочную матрицу определенного ранее кода. Постройте таблицу синдромов для всех возможных вариантов одиночных ошибок. Вычислите синдром одной из кодовых комбинаций кода . Введите одиночную ошибку в разряд, номер которой совпадает с последней цифрой зачетной книжки если она равна 1 ,2 ,3 ,4 ,5 6, 7. Если последняя цифра равна 8, 9, 0, то ошибку следует ввести в разряд, номер которого равен . Вычислите синдром и исправьте ошибку, инвертировав ошибочный символ. Вычислите синдром и исправьте ошибку, инвертировав ошибочный символ. Определите вероятность необнаруженной ошибки при использовании кода в режиме обнаружения ошибок. Определите вероятность ошибочного декодирования при использовании кода в режиме исправления ошибок. Укажите значение , при котором обеспечивается теоретически точное восстановление непрерывного сообщения. Запишите аналитическое выражение амплитудно-частотной характеристики фильтра восстановителя. Найдите импульсную характеристику фильтра-восстановителя.
Таблица 2. – Таблица кода
Номер разрешенной комбинации
| Разрешенная кодовая комбинация
| Суммируемые строки порождающей матрицы
| 1
| 0000000
| Любая сама с собой
| 2
| 1000110
| Первая
| 3
| 0100101
| Вторая
| 4
| 0010111
| Третья
| 5
| 0001011
| Четвертая
| 6
| 1100011
| Первая и вторая
| 7
| 1010101
| Первая и третья
| 8
| 1001111
| Первая и четвертая
| 9
| 0110010
| Вторая и третья
| 10
| 0101111
| Вторая и четвертая
| 11
| 0011100
| Третья и четвертая
| 12
| 1110100
| Первая, вторая и третья
| 13
| 1101000
| Первая, вторая и четвертая
| 14
| 1011010
| Первая, третья и четвертая
| 15
| 0111001
| Вторая, третья и четвертая
| 16
| 1111111
| Первая, вторая, третья и четвертая
| |