Радиоэлектроника скачать реферат

[ книги ] [ рефераты ] [ тесты ] [ ридеры ] [ регистрация ] [ вход ]
[ новинки книг ] [ категории книг ] [ правила ]

Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ скачать реферат

1. Исследование и выбор модели источника сообщений.

Для исследования информационных систем связи и управления обычно используют т.н. двоичные источники сообщений. Рачет ведется для независимых между собой сообщений. Хотя практически всегда имеет место такая зависимость, избыточность источника стараются устранить, повысив тем самым эффективность и надежность канала передачи данных (например, сжав или закодировав исходные сообщения). Алфавит двоичного источника состоит из двух сообщений (0 и 1) и поэтому его проще всего моделировать. В качестве источника независимых двоичных сообщений можно использовать т.н. квазислучайные последовательность (КСП), т.е. имеющие некоторый период повторений. Реализуемая практически каждой ЭВМ функция random дает КСП с очень большим периодом повторений, однако ее характеристики несколько уступают КСП сгенерированной с помощью т.н. регистра КСП.

Возмем, для сравнения, 9-ти элементный регистр (рисунок 1), длина периода КСП которого

рисунок 1

составляет 29=512 сообщения и стандартную функцию языка высокого уровня random(генератор случайных чисел - ГСЧ) как источники двоичных сообщений. Параметры источников занесем в таблицу 1 и сравним :

Таблица 1

Параметр источника


Регистровый способ


Способ ГСЧ

Вероятностные характеристики КСП без учета зависимости между символами :



вероятность единицы


0.50000


0.50586

вероятность нуля


0.50000


0.49414

энтропия источника H, бит/символ


1.00000


0.99990

Вероятностные характеристики с учетом зависимости между символами :



условные вероятности единицы : p(1/1)


0.50000


0.49421

p(1/0)


0.50000


0.51779

условные вероятности нуля : p(0/1)


0.50000


0.50579

p(0/0)


0.50000


0.48221

финальная вероятность единицы:


0.50000


0.50586

финальная вероятность нуля:


0.50000


0.49414

условная энтропия "1" H1, бит/символ


1.00000


0.99990

условная энтропия "0" H0, бит/символ


1.00000


0.99909

энтропия источника H, бит/символ


1.00000


0.99950

Характеристики корреляционной функции :



значение КФ от нуля равно


0.25000


0.24997

эквивалентный интервал корреляции


2.00000


4.00000

среди боковых лепестков наибольший с номером


61


2

его величина составляет % от главного


4.21286


15.28238

Как видно из таблицы, для моделирования случайного двоичного источника регистровый метод получения КСП предпочтительней т.к. выходная величина имеет характеристики случайной:

p(0)=p(1)=0.5 ; p(1/0)=p(0/0)=0.5; p(1/1)=p(0/1)=0.5;

,

H = p(0)H0+p(1)H1 = 1 бит/символ.

О лучших случайных характеристиках можно также судить по графикам АКФ(рисунок 2) : квазислучайная последовательность полученная регистровым способом обладает лучшими корреляционными свойствами (малый размер боковых лепестков, большая удаленность максимального из боковых от нулевого).

рисунок 2

Итак, в роли источника сообщений выбран регистр КСП, показаный на рисунке 1. Длина периода КСП - 512. Квазислучайная последовательность , в сокращенном виде : 00011110111000010....... 101111000001111111110.

2. Исследование линии на имитационной модели.

Характеристики канала очень важно знать для построения качественных систем передачи информации. В данном случае в роли канала выступает линия - симметричная пара кабеля типа ТПП, диаметром 0.4 мм и длиной 5 км. Естественно идеальным решением было бы измерение параметров уже существующей линии, но поскольку это довольно трудоемкая и длительная задача можно провести исследование на имитационной модели. В качестве такой модели можно выбрать аналитические выражения описывающие линию передачи (непрерывная модель линии), а можно использовать ее цифровой эквивалент (т.н. дискретная модель линии).

Передаточная функция аналоговой линии, представленной в виде колебательного звена:

, где

- постоянная времени линии

- коэффициент затухания линии.

Если представить аналоговую линию в виде цифрового фильтра (рисунок 2), то используя Z-преобразование можно записать:

откуда выражение для выходного сигнала:

yn = a0xn + a1xn-1 + a2xn-1 + b1yn-1 + b2yn-2 ,

где xn , yn - сигнал на входе и на выходе соответственно,

ai , bi - параметры, описывающие цифровую модель линии.

рисунок 3

С помощью такой модели можно исследовать различные характеристики системы, варьируя входными сигналами. Например при подачи на вход единичного ступенчатого импульса, на выходе имеем сигнал, соответствующий переходной характеристике линии.

С помощью программы «liniam» исследуем переходную и импульсную характеристики линии, амплитудно-частотную характеристику линии A(w) и частотную характеристику затухания a(w). Задавая удельные значения L = 0.6 мГн/км, С=45 нФ/км, Rл = 280 Ом/км (для кабеля типа ТПП диаметром 0.4 мм) ,при сопротивлении нагрузки 600 Ом и принимая длину линии 5 км построим графики импульсной и переходной характеристики, АЧХ и ЧХ затухания (рисунок 3,4,5,6), приведя в таблице 2 численные значения этих характеристик.

4. Исследование искажений сигнала в линии.

Для устойчивого приема сигнала необходимо, чтобы интерференционные искажения сигнала в линии не превышали допустимого значения на данной скорости передачи. С помощью программы «Skrivlen» определим величину интерференционных искажений. Для этого приведем на рисунке 10 интерференционную диаграмму сигнала (расчет ведем для длины линии 5 км, диаметра кабеля 0,4 мм, отношение сигнал/шум - 10 Дб и скорости передачи сигнала 17188 Бод - такая эффективная полоса СПМ сигнала):

рисунок 10

Величину краевых значений интерференционных искажений при такой скорости не представляется возможным определить по данному графику (слишком большие интерференционные искажения). Поэтому необходимо понизить скорость передачи и построить интерференционную диаграмму заново. Диаграмма для скорости передачи В=4800 Бод приведена на рисунке 11.

рисунок 11

Величина интервальных искажений:

=12/119=0.1001, что соответствует заданному значению для интерференционных искажений (10%).

5. Исследование помехоустойчивого приема.

Существует множество оптимальных и практических методов приема сигналов. Все они основаны на выборе истинного значения сигнала по пришедшему, определяя минимальное к нему расстояние. Выберем наиболее лучший метод, проведя исследование приема с помощью программы «Metodprm». Сравним, например два метода:

- интегральный

- метод стробирования релейного сигнала,

построив графики отношения вероятности ошибочного приема от заданного отношения сигнал/помеха (показаны на рисунке 12). Значения вероятностей приведены в таблице 4.

Добавлен: 06.01.2012, 17:52 [ Скачать с сервера (74.5Kb) ]
Категория: Радиоэлектроника | Добавил: Lakomka
Просмотров: 727 | Загрузок: 147
Рейтинг: 0.0/0

форма входа

Логин:
Пароль:

объявления

Поехали, проф, со мной, и учеников своих забирай. Там, в баронском имении, тебя уж точно никто не найдет. Заодно и посмотрим на свежем воздухе, что такое стихия льда и отчего я пользуюсь ею напрямую, без всякой магии, когда приспичит…
Первую большую книгу Павла Шмелева можно назвать собранием сказочных басен или волшебных историй для взрослых. Это ироничное повествование о вечных ценностях – доброте, которой так не хватает в нашем суетном и жестоком мире, свободе, таланте, дружбе и удивительной магии любви. Герои книги – трогательные зверушки из Дальнего Леса, в которых легко уз...
Данное издание содержит в себе лекции по курсу «Психология труда». Подробно рассматриваются основные разделы психологии труда, область знаний, главные направления, цели, задачи, предмет, методы, проблемы, мотивация и трудовая аттестация работника как субъекта психологии труда, а также все те основы и принципы, без которых человеку просто невозможно...
Развитие клиента, или Customer Development – сравнительно новый подход к построению компаний. Он позволяет предпринимателю обходиться меньшими затратами и почти не зависеть от интуиции. Как? Включив клиента с самого начала во все основные бизнес-решения – в стратегию, маркетинг и разработку продукта. Эта книга – краткая и емкая методическое руковод...

объявления

Анализ показателей прибыльности и безубыточной работы предприятия

[Экономика и Финансы] - скачать

Влияние совместимости родителей на взаимоотношения ребенка в детском коллективе

[Педагогика] - скачать

Флуокситин

[Медицина] - скачать

Верховые болота

[Геодезия, геология] - скачать

Мелиорация лесосплавного пути и гидротехнических сооружений

[Геодезия, геология] - скачать