Главная » Просмотр файлов » Отчет по лабораторной работе №1 по РСПИ

Отчет по лабораторной работе №1 по РСПИ (1151925), страница 2

Файл №1151925 Отчет по лабораторной работе №1 по РСПИ (Отчет по лабораторной работе №1 «Исследование спектральных характеристик модулированных сигналов») 2 страницаОтчет по лабораторной работе №1 по РСПИ (1151925) страница 22019-07-07СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Например, еслисравним полосу z, которая содержит 99% общей мощности, найдем, чтоz = 1,2/ для ММС и z ≈ 8/ для ФМ-4 со сдвигом. Следовательно, ММСимеет более узкую концентрацию спектра. Заметим, что ММС существенноэффективней по полосе, чем ФМ-4 со сдвигом. Эта эффективность объясняетпопулярность ММС во многих цифровых сетях связи.1011IID2.

Расчеты спектров модулированных сигналов2.1. Найти спектральную плотность мощности случайного синхронного2телеграфного сигнала.Корреляционная функция случайного синхронного телеграфногосигнала:| || |≤ ,,ℎ 1−( )=0,для других значений .Спектральная плотность мощности случайного синхронноготелеграфного сигнала:,,I,I,|(%) = ' ( )} I~•€ + = ' ℎ1−| |,} I~•€ + = 2ℎ ' 11 − 2 ()*(% )+ =-= 2ℎ •' ()*(% ) + − ' ()*(% ) + ‚.0,' ()*(% ) + =-01*/0(% )*/0(% ) ƒ =.%%0…=,+† = ()*(% ) +1„ = •' …+†‚ =+… = +' ()*(% ) + = „„„*/0(% )†=%,==11,•†… ƒ − ' †+…‚ =0-1,*/0(% )*/0(% )•+ ‚=ƒ −'%0%-*/0(% )1*/0(% )1+ 2 ()*(% ) ƒ =+ 2 (()*(% ) − 1).0%%%%*/0(% )12 */0(% )(()*(% ) − 1)ˆ‚ =−‡+|(%) = 2ℎ •%%%11112%*/0 1 22 .%12 2IID2ℎ2ℎ= − 2 (()*(% ) − 1) = 2 (1 − ()*(% )) = ℎ%%2.2.

Найти усредненную спектральную плотность мощности сигналов:АМ, ФМ и ЧМ.Амплитудно-манипулированный сигнал:*‰x ( ) =‰x (777()*(%- ) + \( ) ()*(%- ).Q1 + \( )T ()*(%- ) =222Корреляционная функция:) = Š‹*‰x ( )*‰x ( + )Œ =7777= Š •E ()*(%- ) + \( ) ()*(%- )F E ()*Q%- ( + )T + \( ) ()*(%- ( + ))FŽ =2222= Š•+Š •==77()*(%- ) ()*Q%- ( + )T• + Š • ()*(%- ) \( + ) ()*Q%- ( + )T• +4477()*(%- ) \( ) ()*Q%- ( + )T• + Š • ()*(%- ) \( )\( + ) ()*Q%- ( + )T• =447- ()*(%- ) + ()*Q%- (2 + )T 7- ()*(%- ) + ()*Q%- (2 + )T∙+∙Š‹\( )\( + )Œ =442277Q()*(%- ) + ()*Q%- (2 + )TT +Q()*(%- ) + ()*Q%- (2 + )TT88Усредненная корреляционная функция:,1K‰x ( ) = X/8',→” 2,I,‰x ()+ =71' ‡ Q()*(%- ) + ()*Q%- (2 + )TTˆ + += X/8,→” 28I,,17+ X/8' ‡ Q()*(%- ) + ()*Q%- (2 + )TTˆ,→” 28I,12’()+ =’().7()*(%- )87= X/8 •,→”8’(’()∙ ƒ−+78’()1*/0Q%- (2 + )T ƒ2%−2+ X/8+111,→” 27- 17+()*(%- ) ∙ ƒ*/0Q%- (2 + )T ƒ−−88 2%-IID1,→” 2= X/8=71 7- 1= X/8 • ()*(%- ) +‡Q*/0Q%- (2 + )T − */0Q%- (−2 + )TTˆ‚ +,→”288 2%-=) ()*(%- ) +77()*(%- ) +881 7- ’ ( )‡Q*/0Q%- (2 + )T − */0Q%- (−2 + )TTˆ‚ =8 2%2’ ( ) ()*(%- ) =| |77()*(%- ) +1−()*(%- ).88Усредненная спектральная плотность мощности АМ-сигналов:””7̅ (%) = ' K‰x ( )} I~•€ + = - ' ()*(%- ) } I~•€ + +|‰x8”7'+8I”I”I””7} ~•• € + } I~•• € I~•€I~•€+ ='}+ +’ ( ) ()*(%- ) }82”I”7- 17+∙' |’ (% − % – )|н (% – )+% – =∙ CQD(% − %- ) + D(% + %- )T +8 2C8”I”7+' |’ (% − % – ) ∙ CQD(% – − %- ) + D(% – + %- )T+% – =16C=I”77∙ CQD(% − %- ) + D(% + %- )T +Q| (% − %- ) + |’ (% + %- )T =816 ’(% − %- )(% + %- )FEF*/07722⎛⎞.=∙ CQD (% − %- ) + D (% + %- )T ++816(% − %- )(% + %- )EFEF22⎝⎠*/0 E13IIDФазоманипулированный сигнал:2ФМ (7()*(%- ).211*ФМ ( ) = \( ) ∙Корреляционная функция:) = Š‹*ФМ ( )*ФМ ( + )Œ =78’()Q()*(%- ) + ()*Q%- (2 + )TT.Усредненная корреляционная функция:,1KФМ ( ) = X/8',→” 2I,ФМ ( )+ =78’() ()*(%- ).Усредненная спектральная плотность мощности ФМ сигналов:(% − %- )(% + %- )*/0 E*/0 EFF722I~•€⎛⎞.̅K|ФМ (%) = ' ФМ ( )}+ =+16(% − %- )(% + %- )I,FFEE22⎝⎠,Частотно-манипулированный сигнал:*ЧМ ( ) ==7777()*(%c ) + \( ) ()*(%c ) + ()*(% ) + \( ) ()*(% ).2222ЧМ (=+++77Q1 + \( )T ()*(%c ) + Q1 + \( )T ()*(% ) =227208720872087208Корреляционная функция:) = Š‹*Чx ( )*Чx ( + )Œ =Q()*(%1 ) + ()*Q%1 (2 + )TT +Q()*(%2 ) + ()*Q%2 (2 + )TT +72087208Q()*(%1 ) + ()*Q%1 (2 + )TT \ ( ) +Q()*(%2 ) + ()*Q%2 (2 + )TT \ ( ) +Q()*Q(%1 − %2 ) − %2 T + ()*Q%1 + %2 ( + )TT +Q()*Q(%1 − %2 ) − %2 T + ()*Q%1 + %2 ( + )TT \ ( ) +148Q()*Q(%2 − %1 ) − %1 T + ()*Q%2 + %1 ( + )TT \ ( ).Усредненная корреляционная функция:,1KЧМ ( ) = X/8',→” 2+782720Q()*Q(%2 − %1 ) − %1 T + ()*Q%2 + %1 ( + )TT +11+8IID+720’(I,ЧМ ( )+ =7(()*(%c ) + ()*(% )) +8)(()*(%c ) + ()*(% )).Усредненная спектральная плотность мощности ЧМ сигналов:,̅ (%) = ' KЧМ ( )} I~•€ + =|ЧМI,7CQD(% − %c ) + D(% + %c ) + D(% − % ) + D(% + % )T +8(% − %c )(% + %c )(% − % )(% + % )*/0 EF */0 EF */0 EF */0 EF72222⎛⎞.++++16(% − %c )(% + %c )(% − % )(% + % )FFFFEEEE2222⎝⎠15IID113.

Экспериментальная частьВ ходе выполнения лабораторной работы были получены следующиеРисунок 4 — Спектр сигнала с ФМ-2Рисунок 5 — Спектр сигнала с ФМ-4162спектры для указанных типов сигналов.11IIDРисунок 6 — Спектр сигнала с ФМ-4 со сдвигом2Рисунок 7 — Спектр сигнала с ФМ-4 со сглаживаниемРисунок 8 — Спектр сигнала с ФМ-8Рисунок 9 — Спектр сигнала с АФМ-81711IID2Рисунок 10 — Спектр сигнала с ФМ-16Рисунок 11 — Спектр сигнала с АФМ-16Рисунок 12 — Спектр сигнала с ЧМНФ1811IID2Рисунок 13 – Сравнение спектров сигналов ФМ-2, ФМ-4, ФМ-4 со сдвигом иФМ-4 со сглаживаниемВыводыСреди систем сигналов АМ-2, ФМ-2, ЧМ-2 энергетически наиболеевыгодны системы сигналов с ФМ-2.

Для получения одной и той жевероятности ошибки необходимы наименьшие энергетические затраты.Основной недостаток системы сигналов с ФМ-2 — явление обратной работы.Оно не позволяет использовать ФМ в чистом виде. Для исключения обратнойработы применяют сигналы с ОФМ. Многократная ФМ применяется дляповышения скорости передачи информации. Недостатком как ФМ-2, так иФМ-4 является большая доля энергии сигнала, находящаяся в боковыхлепестках. Для увеличения доли энергии в главном лепестке применяетсяФМ-4 со сдвигом. По форме ФМ-4 со сдвигом и сглаживанием совпадает поформе сигнала с ЧМ с минимальным сдвигом.Сигналы многократной ФМ неэквидистантны.

Для различных парсигналов вероятность ошибки различна. Результирующая вероятность ошибкив системе получается путём усреднения по всему ансамблю. Для уменьшенияэнергетического проигрыша применяется многократная АФМ. Её недостаткомявляется необходимость в обеспечении линейности канала.19IID1.11Контрольные вопросыПоясните формирование сигналов: ФМ-2, ФМ-4, ФМ-4 со2сдвигом, ФМ-8, АФМ-16, ЧМ, ММС.Двоичная фазовая модуляция (ФМ-2):Сигнал ФМ-2 можно представить в виде*ФМI ( ) = ( )7- ()*(%- + 9).Четырехкратная фазовая модуляция (ФМ-4):При четырехкратной ФМ каждая пара двоичных элементов кодируетсяв виде одной из четырех фаз сигнала (0°, 90°, 180°, 270°).

Сигнал *ФМIP ( )можно представить двумя эквивалентными выражениями:*ФМIP ( ) = 7- */0Q%- + RS ( )T =7-√2?(C7C) */0 1%- + 2 +V ( ) ()* 1%- + 2,44√2где RS принимает значения 0, C/2, C, 3C/2;процессывквадратурноми?(синфазном)иV() – модулирующиеканалахсоответственно(последовательности двоичных символов 1 длительностью 2 , передаваемыепо квадратурному и синфазному каналам). Аналогично можно построить исигналы с ФМ-8 модуляцией.Четырехкратная фазовая модуляция со сдвигом (ФМ-4с):При четырехкратной ФМ со сдвигом синфазный и квадратурный потокиинформационных символов смещены во времени на. Каждый символ,поступающий на вход модулятора синфазного или квадратурного канала,вызывает изменение фазы сигнала на 0°, +90°, -90°.

Таким образом, нетизменения фазы на 180° (огибающая сигнала не принимает нулевыхзначений).8>2Амплитудно-фазомодулированные сигналы (АФМ сигналы):Системысигналовсможнотакжепостроитьпутемодновременной модуляции амплитуды и фазы гармонического сигнала. Числовозможных дискретных значений параметров должно быть равно 8.20IIDАмплитудно-фазомодулированные сигналы описываются выражением/ = 1, … , 82или0≤ ≤ ,1122*[ АФМ ( ) = \[ ] ()*(%- ) − ^[ ] */0(%- ) ,2*[ АФМ ( ) = 7[ ] ()*(%- − 9[ ),где^[9[ = \a( Y E F.\[7[ = `\[ + ^[ ,Используя функции ` ()*(%- ) , −` */0(%- ) в качестве базисных,,,сигнал *[ АФМ ( ) можно рассматривать либо как двухмерный вектор скоординатами \[ и ^[ в декартовой системе, либо как вектор с амплитудой 7[и фазой 9[ в полярной системе координат.Частотно-модулированные сигналы (ЧМ сигналы)Частотная модуляция может осуществляться двумя способами.

Примодуляции первого вида проводится переключение независимых генераторов,один из которых генерирует сигнал *c ( ) на частотеc,соответствующийинформационному символу +1, а другой – сигнал * ( ) на частоте,соответствующий информационному символу −1.

Поскольку при этомпереход от сигнала *c ( ) к сигналу * ( ) и обратно сопровождается скачкомфазы, так как фазы колебаний на частотахcименяются независимо,первый вид частотной модуляции получил название модуляции "со скачкомфазы". При модуляции второго вида используется один генератор сигнала,частотакоторого заизменяется отcдовремядлительностиинформационнойпосылкиили обратно без скачка фазы. Этот вид ЧМ называетсямодуляция с непрерывной фазой (ЧМНФ).21IID11Частотно-модулированный сигнал с минимальным частотнымсдвигом (ММС)где*xxy ( ) = */0 E%- +20C+ 2C ' [ + F ,2В случае ММС сигнал представляется как0≤ ≤ ,1,для информационного символа "1",4[ =n1=−,для информационного символа "0".c4Модуляция с минимальным сдвигом аналогична четырехкратной ФМ соc=0CC+ u( ) F = */0Q%- + 9( )T =220C0CC+ 2 + */0 Eu( ) F ()* 1%- + 2 , 0 ≤ ≤ ,222сдвигом, что можно увидеть из следующего преобразования:*xxy ( ) = */0 E%- += ()* Eu( )CF */0 1%2где u( ) = ±1.2.Сравните спектры сигналов ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, ЧМ, ММС.Ширина спектра ФМ-2 в два раза больше, чем у ФМ-4, и в три разабольше ФМ-8.

Ширина спектра ЧМ в свою очередь выше, чем у ФМ-2. ММСимеет более узкую концентрацию спектра и эффективнее по полосе.3.Сравните спектры сигналов ФМ-4 со сдвигом и ММС.Ширина основного лепестка спектра ММС сигнала на 50% шире, чем усигнала ФМ-4 со сдвигом, но боковые лепестки в ММС сигнале уменьшаютсязначительно быстрее. Например, если сравним полосу z, которая содержит99% общей мощности, найдем, что z = 1,2/ для ММС и z ≈ 8/ дляФМ-4 со сдвигом. Следовательно, ММС имеет более узкую концентрациюспектра. Заметим, что ММС существенно эффективней по полосе, чем ФМ-4со сдвигом.

Эта эффективность объясняет популярность ММС во многихцифровых сетях связи.22IID4.Что такое усредненная корреляционная функция и усредненная11спектральная плотность мощности модулированного сигнала?2Усредненная корреляционная функция – усредненная по временифункция времени, которая задает корреляцию в системах со случайнымипроцессами. Усредненная спектральная плотность мощности – функция,описывающая распределение мощности сигнала в зависимости от частоты, тоесть мощность, приходящаяся на единичный интервал частоты.Список использованной литературы1.

Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. Пер. с англ./ Под. ред.В.В. Маркова. – М.: Связь. – 592 с., ил.2. Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ./ Под ред. Д.Д. Кловского. –М.: Радио и связь, 2000. – 800 с., ил.23.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6314
Авторов
на СтудИзбе
312
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее