Многоканальная система передачи информации

Рассмотрим вероятность ошибки на выходе приемника Ро для когерентной частотной манипуляции:(5.1)где канале Р=1,983•10-5 Вт;   ; Ф() – функция Крампа, тогдаБитовая вероятность ошибки на входе декодера Р b рассматриваемой СПДИ определяется формулой:где Q () – Гауссов интеграл ошибок; Е b /Р0 –отношение энергии одного бита сигнала к спектральной плотности мощности помехи на входе приемника, причемP0= 4,452•10-11Таким образом: Битовая вероятность ошибки на выходе декодера Р b вых рассматриваемой СПДИ определяется из соотношения:, иными словами, для бинарных (М=2) ортогональных когерентных СПДИ существует равенствоР b =Р b вых (5.3)Таким образом:Р b =Р b вых =0.0027. Функциональная схема передающего и приемного канала СЦПИМодуляция с минимальным сдвигом — особый случай двоичной ЧМ(m= 2), при котором ∆fmin = 4T 10 . Уменьшение вдвое минимальногозначения девиации частоты по сравнению с обычной ЧМ-2 оказывается возможно при строгом соблюдении непрерывности фазы несущей награницах тактовых интервалов.Для формирования сигналов ММС на практике применяют квадратурную схему модуляции (см. рис. 6.1). Рис. 6.1 Функциональная схема передающего тракта СПДИ будет иметь вид.Блок «ПК» выполняет операцию перекодировки: ck= ck−1 ⊕bk. Коммутатор «КОМ» демультиплексирует входной поток на два: чётных и нечётных бит, при этом сигнал в чётной ветви запаздывает на T0 по отношению к нечётной. Длительности тактовых интервалов в обеих ветвяхувеличиваются вдвое: T = 2T0. Генератор «Г» формирует компонентыкомплексного опорного сигнала.,которые затем перемножаются с сигналами чётной и нечётной ветви соответственно. На выходе схемы получаются квадратурные компонентысигнала ММС, которые затем поступают нацифровой преобразовательчастоты.Цифровой преобразователь частоты (ЦПЧ) переносит низкочастотныймодулированный сигнал на несущую частоту f0:Модулятор ММС является устройством с памятью: форма сигналав данный момент времени определяется не только текущим значениемпередаваемой последовательности, но и всеми предыдущими.Функциональная схема приемника ММС включает ФПП –фильтр полосно-пропускающий, МШУ – малошумящий усилитель, преобразователь частоты на смесителе c Г – генератором опорной частоты, ФПЧ – фильтр промежуточной частоты, УПЧ – усилитель промежуточной частоты, делителя мощности, ФД –фазовый детектор, в одной цепи которого находится частотно- зависимая цепь по сдвигу фазы. Конечным элементом является декодер c АЦП.Рис. 6.2 Функциональная схема приемного тракта сигнала ММС.В цифровых системах, в основном, используются следующие виды фазовых дискриминаторов:фазовый детектор (ФД) на логическом элементе «Исключающие ИЛИ»;фазовый детектор на RC-триггере или JK-триггере;цифровой частотно-фазовый детектор (ЧФД).Первые два типа детекторов характеризуются тем, что на их выход присуствует постоянное напряжение, пропорциональное сдвиги фаз при равных частях и характерных чертах, в которых есть данные о существовании, в которых есть признаки, в которых есть данные о существовании, в которых есть существенные признаки, существа, которые относятся к данным, к которым относятся иные виды, данные, относящиеся к различным категориям животных, к которым относятся данные, относящиеся к различным типам животных, к которым относятся и существа, и существа, относящиеся к различным категориям животных) При этом биения при выпрямлении дают постоянную составляющую пропорциональной части.На рис.6.3. показана структура простейшего цифрового ЧФД, построенного на двух D-триггерах. Состояния их выходов определяют работу транзисторных ключей VT1, VT2 следующим образом.Q1=1, Q2=1 - элемент «логическое И» DD3 выставляет на своем выходе логическую 1, которая через устройство задержки подается на входы CLR триггеров, сбрасывая их выходы в 0.Q1=0, Q2=0 - оба ключа разомкнуты, выход ЧФД - в третьем состоянии.Q1=1, Q2=0 - ключ VT1 замкнут, VT2 разомкнут, на выходе ЧФД напряжение, близкое к напряжению питания, что соответствует логической 1.Q1=0, Q2=1 - ключ VT1 разомкнут, VT2 замкнут, на выходе ЧФД напряжение, близкое к нулю, что соответствует логическму 0.Рассмотрим поведение схемы в случае, когда частота сигнала на входе 1 выше частоты на входе 2 / Рисунок 6.4 показывает, что в этом случае единица на выходе ЧФД будет появляться чаще, чем 0 ( запускает огонь по положительному фронту на входе синхронизации).Рисунок 6.4.Современные ЧФД выпускаются в виде микросхем и могут работать на частотах до 200 МГц, что позволяет использовать их в трактах ПЧ радиопередающих устройств современных стандартов связи. Они имеют средства для устранения зоны нечувствительности в фазе, расположенной в центре фазового отклика. Примером современного чипа является AD9901, структура которого показана на рис. 6.5. В принципе, он отличается от рассмотренного выше (рис. 6.3) наличием делителей частоты входных сигналов на D-триггерах. Они обеспечивают фазовый дискриминатор, выполненный на элементе «Исключающее ИЛИ», прямоугольными колебаниями для улучшения его работы, а также смещают зону нечувствительности от центра фазовой характеристики к ее краям.Рисунок 6.5.От того, какие импульсы – тока или напряжения - вырабатывает схема ЧФД, зависит тип подключаемого к выходу ЧФД петлевого фильтра.Рисунок 6.6.На рис. 6.6 показаны часто встречающиеся схемы для токового варианта по выходу ЧФД. Для улучшения фильтрующих свойств контурного фильтра в отношении импульсного шума, проникающего с выхода ЧФД, иногда используется дополнительная линия фильтрации (ДФЗ), элементы которой обозначены пунктирной линией на нижней диаграмме. Операционный усилитель, включенный после, служит буферным каскадом, который снижает нагрузку на ПД. Сам операционный усилитель должен иметь минимальный входной ток (пикоампер) и низкий уровень собственных шумов.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной работе была рассчитана дискретная система передачи информации с заданными параметрами.Учитывая исходные данные и результаты расчетов, сфера применения разработанной СЦПС была обоснованаНа основании расчета информационных параметров системы был сделан вывод о том, что стандартный аналоговый канал тональной частоты подходит для использования в качестве среды для распределения группового дискретного сигнала СЦПС. Методы и параметры сопряжения разработанного СЦПС и аналогового оборудования являются обоснованными. Расчеты показали, что SCPS может работать в диапазоне аналогового сигнала.Рассмотрен вариант применения кодирования с исправлением ошибок циклическими кодами, на основании которого доказано, что помехоустойчивое кодирование повышает наряду с помехоустойчивостью информационную продуктивность системы. Была разработана схема канального декодера.Рассчитываются временные характеристики группового сигнала СЦПС, а также параметры сигналов синхронизации системы.Расчет и обоснование эффективности использования канала обратной связи в системе произведены с целью повышения достоверности передаваемых сообщений.Рассмотрен вопрос выбора схемы приемника в соответствии с заданной системой широкополосной модуляции, сделан вывод о ее эффективности.Определен расчет помехоустойчивости системы, то есть таких параметров, как битовая вероятность ошибки приема сообщения. Было доказано, что этот СЦПС обладает довольно высокой помехоустойчивостью.В результате проделанной работы на основе исходных данных и расчетов была сформирована функциональная схема многоканальной когерентной системы для передачи дискретной информации.Список использованной литературы1. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.:Связь, 1985г.2. Кириллов В.И. Многоканальные системы передачи. Минск. Новое издание, 2003г.3. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Москва. Вильямс, 2003г.4. Курулев А.П., Батура М.П. Теория электрических цепей. Установившиеся процессы в линейных электрических цепях. Минск. Бестпринт, 2001г.5. Татур Т.А., Татур В.Е. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях. Москва. Высшая школа, 2001г.