Курсовая работа: Система связи

СОДЕРЖАНИЕ

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

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

РАСЧЁТ И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОСТОЙ ДИСКРЕТ-НОЙ 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 ошиб-ку 25

7.3 Декодирование последовательности, содержащей двукратную ошибку 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................. 29

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире, когда перед человеком возникает задача передать какую-либо информацию, используются так называемые системы связи. В общем случае, системой связи называется такая система, которая передает информацию в форме сообщений. Частным случаем таких систем является дис-кретная, или цифровая система, которая передает дискретные сигналы, то есть сигналы, принимающие конечное число значений. Такие сигналы приобрели особое значение в последние десятилетия под влиянием совершенствования техники связи и развития способов обработки информации быстродействующи-ми вычислительными устройствами. Из-за наличия в канале связи помех, приём сообщений становится ненадёжным, и мы можем получить неверную (ложную) информацию. Поэтому, например, вопрос помехоустойчивости является одним из важнейших вопросов электрической связи.

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

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Задание для курсовой работы выглядит следующим образом:

1. Составить обобщённую структурную схему системы связи для пе-редачи дискретных сообщений, содержащую кодер источника, модулятор, канал связи, демодулятор и декодер.
2. Определить энтропию и избыточность источника, построить эффек-тивный код, рассчитать энтропию и избыточность кода, вероятности двоичных кодовых символов, передаваемых по каналу, среднюю длину кодового слова, длительность посылки для обеспечения заданной скорости передачи информа-ции 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 со-общений и соответствующих им сигналов в промежуточных точках структур-ной 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 вы-ходе линии связи и процесса на выходе детектора огибающей. Определить оптимальный по критерию идеального наблюдателя порог для принятия реше-ния о передаваемом символе при когерентном и некогерентном приёме, услов-ные вероятности ошибок первого и второго рода, среднюю вероятность ошиб-ки, 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 вероятно-сти ошибок, среднюю вероятность ошибки при когерентном приёме с использо-ванием согласованного фильтра, скорость передачи информации. Оценить выигрыш в отношении сигнал/шум за счёт согласованной фильтрации.
7. Составить обобщённую структурную схему системы связи для пе-редачи 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 помехоустой-чивого кода.
8. Внести в кодовую последовательность на выходе демодулятора одиночную ошибку. Выполнить процедуру обнаружения и исправления ошиб-ки 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. Оце-нить результат, сделать выводы.

Исходные данные для выполнения курсовой работы следующие:

1. Алфавит источника сообщений с априорными вероятностями сим-волов представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Алфавит источника сообщений с априорными вероятностями символов

1. Метод построения эффективного кода для сокращения избыточно-сти (сжатия), а так же амплитуда сигнала и дисперсия шума определены в таб-лице 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)