Расчет и анализ основных характеристик простой дискретной системы связи

1.Введение

Курсовая работа посвящена расчету и анализу основных характеристик простой дискретной системы связи. Системы связи предназначены для передачи информации в форме сообщения. В курсовой работе сообщением является текст, составленный из символов. Таким образом, сообщение дискретно. В качестве источника дискретных сообщений в курсовой работе используется источник без памяти.

Для передачи сообщения необходим материальный носитель – сигнал, который описывается функцией времени. Поскольку сообщение дискретно, для его передачи должен использоваться некоторый набор сигналов, при этом каждому передаваемому символу должен соответствовать определенный сигнал. Во многих случаях целесообразно преобразовать сообщение в последовательность других (кодовых) символов. Целью такого преобразования  - кодирования–может быть, например, сокращение объёма алфавита символов. При этом обычно учитываются статистические свойства источника, и достигается повышение скорости передачи информации (статистическое кодирование). Наконец, могут использоваться  помехоустойчивые коды, обеспечивающие контроль и исправление ошибок, вызванных воздействием помех. В курсовой работе предполагается использование двоичных кодов, как для статистического, так и для помехоустойчивого кодирования. Для передачи двоичных кодовых символов применяется амплитудная телеграфия с пассивной паузой – символу 1 соответствует прямоугольный радиоимпульс, а символу 0 – отсутствие сигнала.

Импульсы формируются в модуляторе, с выхода которого сигнал поступает в линию связи, где происходит его взаимодействие с помехой. В курсовой работе в качестве помехи рассматривается стационарный гауссовский шум с нулевым средним и известной дисперсией, который суммируется с сигналом. На входе демодулятора могут присутствовать случайные колебания двух видов – реализация шума или сумма детерминированного сигнала и шумовой реализации. Этим двум ситуациям соответствуют гипотезы, обозначаемые H₀ и H₁. Задача демодулятора принять на основе наблюдения решение о том, какая именно из гипотез выполняется в данном случае на интервале наблюдения процесса.

На выходе демодулятора формируется последовательность двоичных символов, которая подвергается декодированию. Вследствие действия помех в канале  текст, полученный в результате процедуры декодирования,  может сильно отличаться от исходного; при правильном построении демодулятора и выборе помехоустойчивого кода вероятность ошибки должна быть мала.

2. Задание, исходные данные.

2.1.Составить обобщенную структурную схему системы связи для передачи дискретных сообщений, содержащую кодер источника, модулятор, канал связи, демодулятор и декодер.

2.2.  Определить энтропию и избыточность источника, выполнить кодирование источника (построить экономный код), рассчитать энтропию и избыточность кода, вероятности двоичных символов, передаваемых по каналу, скорость передачи информации по каналу без помех. Изобразить временные диаграммы в промежуточных точках схемы, в тои числе: а) фрагмента сигнала (отвечающего первым двум буквам сообщения) на входе модулятора – качественно, б) соответствующего колебания на входе демодулятора – с учетом амплитуды сигнала и дисперсии шума.

2.3.Рассмотреть случаи когерентного и некогерентного приёма посредством