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

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................... 3

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ............................................................... 4

РАСЧЁТ И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОСТОЙ ДИСКРЕТ­НОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ................................................................................... 6

1. Структура системы связи.......................................................................... 6

2.1 Построение эффективного кода....................................................... 6

2.2 Кодирование фамилии и имени автора........................................... 8

3.1 Энтропия и избыточность источника.............................................. 8

3.2 Характеристики кода....................................................................... 9

5.1 Когерентный прием........................................................................ 14

5.2 Некогерентный прием.................................................................... 16

6.1 Определение импульсной и комплексной частотной характеристик согласованного фильтра............................................................................. 19

6.2 Вычисление условных вероятностей ошибок, средней вероятности ошибки при когерентном приёме с использованием согласованного фильтра, скорости передачи информации................................................. 20

6.3 Определение выигрыша в отношении сигнал/шум за счёт согласованной фильтрации......................................................................... 22

7. Помехоустойчивое кодирование............................................................. 22

7.1 Кодирование двоичной информационной последовательности (7,4)-кодом Хэмминга.......................................................................................... 23

7.2 Декодирование последовательности, содержащей одиночную ошиб­ку 25

7.3 Декодирование последовательности, содержащей двукратную ошибку 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................. 28

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время, когда перед современным человеком возникает зада­ча передать любого рода информацию, используются системы связи. В общем случае, системой связи называется система, которая передает информацию в форме сообщений. Частным случаем таких систем является дискретная, или ци-фровая система, которая передает дискретные сигналы, то есть сигналы, при-нимающие конечное число значений.

Целью данной курсовой работы как раз является расчёт и анализ основ­ных характеристик простой дискретной системы связи.

В ходе выполнения данной курсовой работы были рассмотрены такие яв­ления как когерентный и некогерентный приемы информации, устройство и на­значение согласованного фильтра, а также помехоустойчивое кодирование.

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Задание для курсовой работы выглядит следующим образом:

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.
7. 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.
8. Внести в кодовую последовательность на выходе демодулятора одиночную ошибку. Выполнить процедуру обнаружения и исправления ошиб­ки с помощью синдрома, оценить результат.
9. 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 следующие:

1. Алфавит источника сообщений с априорными вероятностями сим­волов представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Алфавит источника сообщений с априорными вероятностями сим­волов

1. Метод построения эффективного кода для сокращения избыточно­сти (сжатия), а так же амплитуда сигнала и дисперсия шума определены в таб­лице 2.

Таблица 2 – Параметры

1. Канальное кодирование выполняется (7,4)-кодом Хэмминга.
2. Вид модуляции – амплитудная телеграфия (АТ) с пассивной паузой.
3. Форма посылки – прямоугольный радиоимпульс.
4. Скорость передачи информации по каналу без помех составляет 1(Мбит/с)