Исследование помехоустойчивости оптимальных приёмников бинарных сигналов: Руководство к лабораторной работе

Лабораторная работа № 1

"Исследование помехоустойчивости

оптимальных приёмников бинарных сигналов"

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучение схем оптимальных приемников бинарных сигналов, преобразований сигналов в этих схемах как функции времени и частоты.

2. Уяснение механизма появления ошибок приёма символов и качественное сравнение потенциальной помехоустойчивости различных бинарных сигналов (амплитудная, частотная, фазовая манипуляция).

3. Определение зависимости вероятности ошибки приёма символа р от энергетического отношения сигнал/шум e/n₀ на входе приёмников для АМн, ЧМн, а также порога при АМн.

4. Сравнение потенциальной помехоустойчивости АМн, ФМн, ЧМн сигналов.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

1. Изучить схемы оптимальных приёмников АМн, ЧМн и ФМн сигналов и начертить их в отчёте по работе.

2. Познакомиться с временными диаграммами и спектрами сигналов во всех сечениях трактов приёмников.

3. Уяснить расчёт вероятности ошибки приёма символов в зависимости от энергетического отношения сигнал/шум, e/n₀для всех видов манипуляций. Проанализировать графики этих зависимостей с целью определения входных отношений e/n₀ и соответствующих им значений вероятности ошибки р, которые ожидаются в экспериментах.

4. Рассчитать объём выборки символов N, необходимый для экспериментальной оценки вероятности ошибки р с приемлемой точностью.

5. Уяснить содержание исследований и особенности работы модели оптимальных приёмников.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.И. Тихонов. Статистическая радиотехника. - М.: Советское радио, 1969. -680 с.

2. Л.С. Гуткин. Теория оптимальных методов радиоприёма при флуктуационных помехах.  -Л.: Госэнергоиздат, 1961.-488с.

3. Л.М.Финк. Теория передачи дискретных сообщений. - М.: Сов. Радио, 1970.

4. А.Г.Зюко. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. - М.: Госэнергоиздат, 1963.

5. П.И.Новицкий, И.А.Зограф. Оценка погрешностей результатов измерений. - Л.: Энсргоатомиздат 1991.-304 с.

СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа включает две части, каждая из которых выполняется на одном занятии (2 часа) и является завершенной лабораторной работой.

ЧАСТЬ I

1. Наблюдение временных диаграмм в сечениях схем приемников при больших и малых отношениях сигнал/шум, когда ошибки появляются достаточно часто.

2. Уяснение зависимости частоты появления ошибок от уровня порога при АМн.

3. Качественный сравнительный анализ помехоустойчивости сигналов на основе проведённых экспериментов.

ЧАСТЬ II

1. Построение спектров сигналов и амплитудно-частотных характеристик приёмников всех исследуемых сигналов.

2. Экспериментальное определение зависимости вероятностей искажения символов р от энергетического отношения сигнал/шум e/n₀ на входе приёмников АМн, ЧМн, ФМн сигналов.

3. Экспериментальное определение зависимости вероятности ошибки p от уровня порога при АМн.

4. Сравнительный анализ помехоустойчивости (критерий - p) исследуемых сигналов по результатам экспериментов.

ОПИСАНИЕ МОДЕЛЕЙ ОПТИМАЛЬНЫХ ПРИЕМНИКОВ

Имя файла работы: digital

Для выполнения исследований, выполняемых в частях работы, используются разные программы , выбор которых определяется пунктами «Иллюстрации» для части I и "Статистика" - для части II.

При выполнении части I ("Иллюстрации") генерируется код 1, 0 и соответствующий ему высокочастотный сигнал с АМн, ЧМн, ФМн. Управление системой меню осуществляется в соответствии с общепринятыми правилами: клавиши управления курсора осуществляют перемещение внутри интерфейсного элемента, клавиша "TAB" осуществляет переключение между интерфейсными элементами одного уровня , клавиша "ESC" осуществляет переход на вышележащий уровень управления , клавиша "ENTER" вызывали выполнение выбранной операции.

В соответствии этим выбор вида манипуляции осуществляется, курсором. На входе приемника формируется высокочастотный сигнал и широкополосный шум. Задаваемое энергетическое отношение сигнал/шум e/n₀ отображается на левой панели. Изменение отношение осуществляется с шагом 1,0 клавишами "Pg Up", "Pg Down", a c шагом 0,1 клавишами "Up"(Ý) и "Down" (ß). Переход к заданию порога при АМн осуществляется клавишей "TAB", а его численные значения устанавливается также, как и отношение сигнал/шум на входе приёмника .

Нажатием клавиши "ENTER" инициируется изображение осциллограмм. повторные нажатия дают другие реализации процессов, которые случайны из-за случайного характера шума.

Следует заметить, что выходные сигналы приёмников сдвинуты по отношению к предыдущим на один такт, равный длительности символа t, так как решения о принятом символе принимается сравнением сигналов 0 и 1 (или с порогом при АМн) выхода интеграторов в конце каждого символа.