5. Сравнение выбранной схемы с оптимальной.
Как было отмечено выше, чтобы уменьшить вероятность ошибки необходимо либо изменять длительность импульса, либо перейти к другому виду модуляции, например к ОФМ.
Рассмотрим первый случай, т.е. будем изменять длительность импульса элементарной посылки. При увеличении длительности импульса мы сужаем спектр передаваемого сигнала. Оптимальная длительность импульса находится по формуле:
∆t=125мкс;
ГОСТ для ИКМ;
N—число уровней квантования;
Вероятность ошибки для длительности импульса Ти=2.4мкс подсчитана в прошлом пункте и составила 0,136·10-1.
Увеличим длительность импульса в 2 раза.
Ти= 2Тин =4.8мкс
Увеличим длительность импульса в 3 раза.
Ти=
3Тин =7.2мкс
(удовлетворительно, подойдет для коммерческой
линии связи).
Увеличим длительность импульса в 4 раза.
Ти= 4Тин =9.6мкс
(отлично, соответствует ГОСТу).
Подсчитаем сколько каналов можно вместить в интервал ∆t=125мкс;
если длительность кодовой комбинации равна:
Tk=Tи·n; n=log2N=log2512=9; Tи=2.4мкс;
Tk=2.4·9·10-6=21.6мкс — длительность 1ой кодовой комбинации.
Значит в длительность ∆t=125мкс; можно вместить 5 таких кодовых комбинаций и еще останется свободное время в количестве 17мкс. Но при этом вероятность ошибки получается 0,136·10-1 (длительность импульса осталась неизменной).
Теперь подсчитаем, сколько каналов можно вместить в интервал ∆t= =125мкс при увеличении длительности элементарной посылки в 4 раза.
Tk=Tи·n; n=log2N=log2512=9; Tи=9.6мкс;
Tk=9.6·9·10-6=86.4мкс — длительность 1ой кодовой комбинации.
Таким образом, получается 1канал и 38.6 мкс свободного времени. Но при этом вероятность ошибки равна 0.28·10-6;
Можно перейти к другому виду модуляции, например к ОФМ и в соответствии с этим у нас изменится схема модулятора и демодулятора. Вероятность ошибки при ОФМ рассчитывается по формуле:
Подставив рассчитанное значение сигнал-шум по мощности для Ти=2.4 мкс (h2=14.4) получим вероятность ошибки:
Таким образом, при переходе на другой вид модуляции (ОФМ) резко повышается помехоустойчивость и соответственно уменьшается вероятность ошибки.
Рассмотрим схемы модулятора и демодулятора (для ОФМ).
Модулятор. (рисунок 5.1)
Имеется генератор высоких частот (ГВЧ) который выдает частоту w0, в котором имеются два выхода (индуктивный и емкостной), обеспечивающие сдвиг начальной фазы на –p/2 и +p/2. В модуляторе на выходе управляемого
b(k∆t) триггера выходят сигналы “0” или ”1”, сдвинутые относительно друг друга на p (1800). Затем они поступают в усилитель мощности (УМ), а после в линию связи (ЛС).
Демодулятор. (рисунок 5.2)
На входе демодулятора мы имеем некоторый высокочастотный сигнал
z(t). Чтобы оценить сдвиг фаз, необходимо поставить перемножитель (X) с линией задержки, которая будет обеспечивать задержку на длительность элементарной посылки Ти. Таким образом, происходит разделение сигналов по принципу относительности. Смесь сигнала и шума z(t) не сразу поступает на решающее устройство (РУ), а проверяется превышение уровня “0” (т.е. наличие ”1”) на протяжении длительности Ти. При наличии помех случайное превышение уровня “1” всегда возможно, но если оно сохраняется на всей длительности импульса, то это сигнал, а не помеха. После этого сигнал поступает на интегратор и решающее устройство (РУ), которое в финале обеспечивает нам выдачу конечного цифрового кода. После выдачи результата необходимо произвести сброс напряжения с интегратора, чтобы можно было принимать следующий элемент сигнала. Сброс осуществляется замыканием ключа К.
Таким образом, при переходе к другому виду модуляции длительность импульса остается та же, вероятность ошибки (0.29·10-6) маленькая, число каналов в длительности ∆t=125мкс получается равным пяти и еще остается 17 мкс свободного времени. Останавливаемся на канале построенным, на ОФМ и все расчеты в дальнейшем будут произведены для этого канала.
Свободное время можно использовать для помехоустойчивого кодирования, Интернета, служебного канала.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
