СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И АЛГОРИТМ РАБОТЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРИЕМНИКА

7. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА И АЛГОРИТМ РАБОТЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРИЕМНИКА.

Для некогерентного приема и ЧМ манипуляции требуется :

нарисовать структурную схему оптимального приемника и записать

алгоритм работы;

вычислить вероятность неправильного приема декретного двоичного

сигнала при отношении энергии сигнала к спектральной плотности

шума на выходе детектора h²=169;

построить графики зависимости P_ош=f(h) для ЧМ и ФМ и сравнить их.

Целью оптимального приема повышение верности принимаемого сообщения, эта задача решается выбором оптимальной структуры приемника.

Задача приемника заключается в следующем: он анализирует смесь сигнала и шума Z(t) в течение единичного интервала времени и на основании этого анализа принимает решение, какой из возможных сигналов присутствует на входе приемника. Структурная схема оптимального демодулятора, построенного на согласованных фильтрах для приёма ЧМ сигнала приведена на рис.6.

Е₁/No

СФ1 АД1 СУ1

Z(t) РУ bi*

СФ2 АД2 СУ2

Е₂/No

Рис.6

Смесь сигнала и шума Z(t) фильтруется согласованным фильтром, а затем выделяется огибающая сигнала на выходе этого фильтра. Огибающая сравнивается с пороговым уровнем, величина которого при равных априорных вероятностях P(U1(t)=P(U2(t) определяется соотношением Ei/No. Если эти вероятности не равны, пороговый уровень изменится на lnP(U1(t)/P(U2(t). При превышении порогового уровня в верхнем канале принимается решение bi*=1, а если в нижнем, то bi*=0. Временные диаграммы поясняющие работу оптимального демодулятора ЧМ сигнала приведены на рис.7

Рис. 7.

Алгоритм приёма имеет вид:

 Z(t)Si(t)dt – 0.5Ei >  Z(t)Sj(t)dt – 0.5Ej; ji,

⁰

где Ej – энергия ожидаемого сигнала.

(Z,Si) –  Z(t)Si(t)dt , называют активным фильтром, или коррелятором.

⁰

Поэтому приёмник реализующий данный алгоритм называют корреляционным.

Вероятность неправильного приёма дискретного двоичного сигнала для ЧМ модуляции, при отношении энергии сигнала к спектральной плотности шума на выходе детектора h²=169, определим по формуле:

P=0,5 e ^{–0.5 h2}=0,5 e ^{- 84,5} = 10^-37

Вероятность ошибки для ЧМ сигнала определяется по формуле:

P_ош=0,5[1-Ф(h)],

где - функция Крампа.

Для когерентного приёма фазомодулированного сигнала вероятность ошибки определяется по формуле:

P_ош=0.5[1-Ф(h)]

Все рассчитанные данные занесём в таблицу 1.

Графики зависимости Pош=f(h), для приёма ЧМ и ФМ сигналов, построенные с помощью программы Exell, приведены на рис.8.

Таблица 1

Сравнивая полученные результаты зависимостей P_ош(h) для ЧМ и ФМ мы видим ,что фазовая модуляция является более помехоустойчивой, чем частотная.

Рчм

Рфм

Рис.8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Фундаментальными работами В.А.Котельникова и К.Шенонна было положено начало современной теории передачи сообщений. Классическая теория помехоустойчивости при флуктуационных помехах развита для каналов со случайно изменяющимися параметрами и продолжает развиваться в направлении учета реальных характеристик сигналов и помех, в том числе нестационарных. Вопросы синтеза оптимальных приемников непрерывных и импульсных сигналов успешно решаются на основании теории нелинейной фильтрации. Дальнейшим шагом является разработка и применение методов построения оптимальных схем, позволяющих обеспечить высокую достоверность передачи сообщений в каналах с переменными параметрами при неполной априорной информации о сигналах и помехах.

Современная теория передачи сообщений позволяет достаточно полно оценить различные системы связи по их помехоустойчивости и эффективности и тем самым определить, какие из этих систем являются наиболее перспективными. Теория достаточно четко указывает не только возможности совершенствования существующих систем связи, но и пути создания новых, более совершенных систем.

В настоящее время речь идет о создании систем, в которых используются показатели эффективности, близкие к предельным. Одновременное требование высоких скоростей и верности передачи приводит к необходимости применения систем, в которых используются многопозиционные коды и мощные корректирующие коды.

В реальных условиях системы связи должны выполнять большой объем вычислений и логических операций, связанных с изменением и регулированием параметров сигнала, а также с операциями кодирования и декодирования. Наиболее совершенная система связи должна быть сложной саморегулирующейся системой. Практически реализация таких систем должна базироваться на использовании микропроцессоров и ЭВМ.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Клюев Л.Л. “Теория электрической связи». Минск, «Дизайн ПРО»,

1998 г.

2. Шувалов Б.П., Захарченко Н.Б., Шварцман В.О. и др ”Передача дис-

кретных сообщений”: Под ред. Шувалова -М.; Радио и связь 1990

Похожие работы

Расчет параметров цифровых систем передачи непрерывных сообщений

Скачать

16827

4

11

... дискретным каналом. При этом необходимо преобразовать непрерывное сообщение в цифровой сигнал, т.е. в последовательность символов, сохранив содержащуюся в сообщении существенную часть информации. Типичными примерами цифровых систем передачи непрерывных сообщений являются системы с импульсно–кодовой модуляцией (ИКМ) и дельта–модуляцией (ДМ). Для преобразования непрерывного сообщения в цифровую ...

Разработка устройств цифрового формирования и обработки сигналов системы передачи дискретных сообщений по частотно ограниченным каналам связи

Скачать

13573

1

14

... несущими и амплитудно-фазовая модуляция с одной боковой полосой (АФМ-ОБП). 3. Выбор длительности и количества элементарных сигналов, используемых для формирования выходного сигнала В реальных каналах связи для передачи сигналов по частотно ограниченному каналу используется сигнал вида , но он бесконечен во времени, поэтому его сглаживают по косинусоидальному закону. , где  - ...

ТЭС - расчет канала

Скачать

34925

3

0

... Вид сигнала при модуляции прямоугольными импульсами со скважностью 2:  рис. 3 Для отыскания спектра сигнала ДФМ запишем: Спектры сигналов для различных значений: Рис. 4 2.3 Расчет вероятности ошибки на выходе приемника. Вероятность ошибки на выходе приемника определяется формулой  где Ф() – функция Крампа q – отношение мощности сигнала к ...

Расчет информационных характеристик источников сообщений, сигналов и каналов

Скачать

17797

1

23

стемы. Содержание Нормативные ссылки Введение 1 Расчет информационных характеристик источников дискретных сообщений 2 Расчет информационных характеристик дискретного канала 3 Согласование дискретного источника с дискретным каналом 4 Дискретизация и квантование Заключение Нормативные ссылки В настоящем отчете использованы ссылки на следующие стандарты: - ГОСТ 1.5 – 93 ...