Курсовая работа: Расчёт и анализ основных характеристик простой дискретной системы связи

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

Задание и исходные данные 4

1. Структура системы связи 7
2. Эффективное кодирование 8

2.1.Построение эффективного кода8

1. 2.Кодирование фамилии и имени автора 10
2. Информационные характеристики источника и эффективного кода 10

3.1.Энтропия и избыточность источника 10

1. 2.Характеристики кода 11
2. Изображение временных диаграмм в промежуточных точках схемы 12
3. Демодуляцияметодом однократного отсчёта 14

5.1.Когерентный приём. 17

1. 2.Некогерентный приём. 19
2. Согласованный фильтр 22

6.1.Определение импульсной и комплексной частотной характеристик согласованного фильтра 23

6.2.Вычисление условных вероятностей ошибок, средней вероятности ошибки при когерентном приёме с использованием согласованного фильтра, скорости передачи информации 24

1. 3.Определение выигрыша в отношении сигнал/шум за счёт согласованной фильтрации 25
2. Помехоустойчивое кодирование 26

7.1.Кодирование двоичной информационной последовательности (7,4)-кодом

Хэмминга 27

7.2.Декодирование последовательности, содержащей одиночную ошибку 28

7.3.Декодирование последовательности, содержащей двукратную ошибку 30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа посвящена расчёту и анализу основных характеристик простой дискретной системы связи. Системы связи предназначены для передачи информации в форме сообщения. В курсовой работе сообщением является текст, составленный из символов. Таким образом, сообщение дискретно.

Для передачи сообщения необходим материальный носитель, называемый сигналом. Естественной формой представления сигнала считается его описание некоторой функцией времени (гармонические изменения напряжения или тока). Процесс преобразования сообщения в сигнал называется модуляцией и происходит в модуляторе, а обратное преобразование демодуляцией в демодуляторе соответственно.

Импульсы (посылки) формируются в модуляторе, с выхода которого сигнал поступает в линию связи, где происходит его взаимодействие с помехой. В курсовой работе в качестве помехи рассматривается стационарный квазибелый гауссовский шум с нулевым средним и известной дисперсией, который суммируется с сигналом. На выходе из канала связи, в демодуляторе, применяются различные виды распознавание полезного сообщения на фоне шума, некоторые из них рассмотрены в данной курсовой работе.

Целью данной курсовой работы является расчёт и анализ основных характеристик простой дискретной системы связи с заданными параметрами.

Задание и исходные данные

Задание для курсовой работы:

1. Составить обобщённую структурную схему системы связи для передачи дискретных сообщений, содержащую кодер источника, модулятор, канал связи, демодулятор и декодер.
2. Определить энтропию и избыточность источника, построить эффективный код, рассчитать энтропию и избыточность кода, вероятности двоичных кодовых символов, передаваемых по каналу, среднюю длину кодового слова, длительность посылки для обеспечения заданной скорости передачи информации по каналу без помех.
3. Закодировать фамилию и имя автора курсовой работы с помощью построенного эффективного кода (недостающие буквы опускаются).
4. Изобразить качественно временные диаграммы фрагментов сообщений и соответствующих им сигналов в промежуточных точках структурной схемы. Все диаграммы должны сопровождаться краткими словесными описаниями.
5. Рассмотреть случаи когерентного и некогерентного приёма путём взятия однократного отсчёта смеси высокочастотного сигнала с шумом на выходе линии связи и процесса на выходе детектора огибающей. Определить оптимальный по критерию идеального наблюдателя порог для принятия решения о передаваемом символе при когерентном и некогерентном приёме, условные вероятности ошибок первого и второго рода, среднюю вероятность ошибки, скорость передачи информации при наличии помех. Сделать выводы по результатам расчётов.
6. Определить импульсную и комплексную частотную характеристики согласованного фильтра для приёма посылки. Определить условные вероятности ошибок, среднюю вероятность ошибки при когерентном приёме с использованием согласованного фильтра, скорость

передачи информации. Оценить выигрыш в отношении сигнал/шум за счёт согласованной фильтрации.

1. Составить обобщённую структурную схему системы связи для передачи дискретных сообщений, использующую, кроме эффективного, также помехоустойчивое (канальное) кодирование. Опираясь на результаты пункта 6, рассчитать вероятности однократной и двукратной ошибки в пределах одного кодового слова с учётом укорочения посылок при использовании помехоустойчивого кода.
2. Внести в кодовую последовательность на выходе демодулятора одиночную ошибку. Выполнить процедуру обнаружения и исправления ошибки с помощью синдрома, оценить результат.
3. Внести в кодовую последовательность на выходе демодулятора двукратную ошибку в пределах одной кодовой комбинации. Выполнить процедуру декодирования полученной последовательности в соответствии с кодом Хэмминга, а затем произвести декодирование эффективного кода.

Оценить результат, сделать выводы.

Исходные данные для выполнения курсовой работы:

1. Алфавит источника сообщений с априорными вероятностями символов представлен в таблице 1.
2. Метод построения эффективного кода для сокращения избыточности (сжатия), а также амплитуда сигнала и дисперсия шума определены в таблице 2.
3. Канальное кодирование выполняетсякодом Хэмминга.
4. Вид модуляции – амплитудная телеграфия (АТ) с пассивной паузой.
5. Форма посылки – прямоугольный радиоимпульс.
6. Скорость передачи информации по каналу без помех составляет 1 Мбит/с.

Таблица 1– Алфавит и априорные вероятности символов