курсовая отс. Расчёт основных характеристик цифровой системы связи с использованием квадратурной модуляции

• Название: Расчёт основных характеристик цифровой системы связи с использованием квадратурной модуляции
• Анкор: курсовая отс
• Дата: 08.09.2019
• Размер: 3.24 Mb.
• Имя файла: 51_51.docx
• Тип: Курсовая; #86268
• страница: 4 из 12

3.2Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует реализации аналогового (непрерывного) сообщения в цифровую форму – поток двоичных символов нулей и единиц, т. е. в последовательность прямоугольных импульсов, где «0» имеет нулевое напряжение, а «1» ­ прямоугольный импульс положительной полярности. Амплитуда импульсов равна .

Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму осуществляется в три этапа.

На первом этапе производится дискретизация реализации сообщения по времени. В моменты времени берутся непрерывные по уровню отсчеты мгновенных значений реализации . Расстояние между отсчетами равно интервалу , величина которого определяется в соответствии с теоремой Котельникова.

На втором этапе выполняется квантование точных отсчетов по уровню. Для этого интервал равный разности - разбивается на уровни квантования с постоянным шагом . Уровни квантования нумеруются целыми числами . Нумерация уровней начинается с уровня, которому соответствует значение , и заканчивается на уровне, которому соответствует значение . Обычно величина шага квантования выбирается так, чтобы число уровней квантования можно представить в виде , где ­ целое число.

Каждый аналоговый отсчет заменяется значением ближайшего к нему уровня квантования в виде целого числа, удовлетворяющего неравенству . Получаем квантованный отсчет в виде целого числа в десятичной форме счисления.

На третьем этапе число в десятичной форме переводится в двоичную форму счисления в виде последовательности двоичных символов и на выходе АЦП появляется сигнал в виде двоичной цифровой последовательности информационных символов.

В процессе подготовки к передаче сообщение подвергается преобразованию в цифровую форму: в поток двух символов:0 и1.

1. 
   Рассчитать интервал дискретизации для получения отсчетов реализации a(t),
   

2. 
   Расчет частоты дискретизации: f_d=2f_в=3,02*10⁴
   
3. 
   Определение числа уровней квантования L:
   

L=2^k, где k- разрядность АЦП. k=9, L=2^k=2⁹=512

4. 
   Расчет мощности шума квантования:
   

P_шк=(дБ)

j=347 (347)₁₀=(101 011 011)₂

5. 
   Временная диаграмма отклика АЦП j(t) имеет вид последовательности биполярных импульсов:
   

1

1

1

1

1

1



0

0

0


3.3. Кодер

Простейший двоичный сверточный кодер выполняет кодирование и образует модулирующий сигнал b(t). Последовательность символов на выходе кодера можно рассматривать как свертку импульсной характеристики кодера с выходной последовательностью информационных сигналов

№ итерации	Входной информационный бит	Состояние регистра сдвига	Сумматор 1	Сумматор 2	Выходные кодовые комбинации
0	-	000			-
1	1	100	1⊕0⊕0=1	1⊕0=1	11
2	0	010	0⊕1⊕0=1	0⊕0=0	10
3	1	101	1⊕0⊕1=0	1⊕1=0	00
4	0	010	0⊕1⊕0=1	0⊕0=0	10
5	1	101	1⊕0⊕1=0	1⊕1=0	00
6	1	110	1⊕1⊕0=0	1⊕0=1	01
7	0	011	0⊕1⊕1=0	0⊕1=1	01
8	1	101	1⊕0⊕1=0	1⊕1=0	00
9	1	110	1⊕1⊕0=0	1⊕0=1	01

Параметры кодера: K, n, k

k- количество входных символов k=1

n- количество выходных символов n=2

K- длина кодового ограничения K=3

Расчетная диаграмма сверточного кодера.

1. 
   Решетчатая диаграмма сверточного кодера от момента времени t₁ до момента времени t₁₀
   

t₁ t₂ t₃ t₄ t₅ t₆ t₇ t₈ t₉ t₁₀

2. 
   Построение пути, соответствующий последовательности информационных символов b(iT) от АЦП для заданного уровня квантования j, определение по нему последовательности кодовых символов с (iTb)на выходе кодера.
   

При b(iT) = 101011011 c(iTb) = 11 10 00 10 00 01 01 00 01

3. 
   Определение длительности двоичного символа T_в на выходе кодера.
   

T_в=

3.4. Формирователь модулирующих сигналов

Формирователь модулирующих сигналов (ФМС) предназначен для преобразования двоичного цифрового потока от кодера C(t) в модулирующие сигналы I(t) и Q(t), которые необходимо подавать на синфазный и квадратурный входы модулятора для получения заданного сигнального созвездия на его выходе.ФМС должен содержать:

- регистр сдвига для деления входного потока бит от кодера на группы, передаваемые одним сигналом s_КАМ(t) (дибиты при QPSK и квадбиты при QASK);

- преобразователи уровней битовых сигналов (униполярной кодировки в биполярную: при QPSK «0» → h, «1» → –h; при QASK «00» → 3h, «01» → h, «10» → –h, «11» → –3h);

- дополнительно, при QASK, – кодопреобразователь исходного кода квадбит в код Грея для выравнивания минимальных расстояний между сигналами модулятора и соответствующим им квадбитам.

1. 
   Изображение сигнального созвездия для КАМ-16
   

Рис. 3.4.1. Сигнальные созвездия четырехуровневой QASK

График реализации c(t) случайного процесса C(t) на входе блока ФМС (выходе сверточного кодера) для первых 16 бинарных интервалов


1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0


Рис. 3.4.2. Осциллограмма реализации