Разработка структурной схемы системы связи, предназначенной для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ

Техническое задание

Разработать структурную схему системы связи,  предназначенной для передачи данных и передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для заданного вида модуляции и способа приема сигналов. Рассчитать основные параметры системы связи. Указать и обосновать пути совершенствования разработанной системы связи.

Исходные данные

Способ модуляции – ФМ.

Способ приёма – КГ.

Мощность сигнала на входе приемника Рс = 1,4 .

Длительность элементарной посылки Т = 4 мкс.

Помеха – белый шум с Гауссовским законом распределения.

Спектральная плотность помехи Вт/Гц.

Вероятность передачи сигнала "1" Р(1) = 0,15.

Число уровней квантования N = 128.

Пикфактор аналогового сигнала П= 3.

пункта к другому. Входы канала подключаются к передатчику, а выходы к приемнику. В общем случае канал имеет произвольное число входов и может обеспечивать двустороннюю передачу сигналов. Непременной составной частью любого канала является линия связи, являющаяся трактом, по которому проходят сигналы от одного пункта к другому. В современных системах связи используются весьма разнообразные линии – проводные, волноводные, радио и радиорелейные. В общем случае в канал может входить и несколько линий. Помимо линии связи, канал, как правило, содержит ряд устройств, размещенных в промежуточных и оконечных пунктах. Каналом считают заданное звено системы связи, с которым должен быть согласован источник и получатель сообщений с помощью передатчика и приемника. В частных случаях канал может не содержать промежуточных устройств или совпадать с линией связи.

В данной курсовой работе требуется разработать структурную схему системы связи для передачи сигнала, представляющего собой человеческую речь в диапазоне частот   (0,3-3,4) кГц. Вообще, человеческая речь- это аналоговый сигнал, но для его передачи разрабатываться будет дискретный (цифровой) канал, а именно, система с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Основное техническое преимущество цифровых систем передачи перед системами непрерывного типа состоит в их высокой помехоустойчивости. Другим преимуществом является широчайшее использование в современной аппаратуре цифровой техники и микроэлектроники, а также возможность автоматизации всех процессов.

При выполнении курсовой работы необходимо будет выбрать оптимальную схему приёмника, рассчитать вероятность ошибки на его выходе и, в случае неприемлемого значения вероятности ошибки, ввести дополнительные изменения в систему связи. Важным параметром канала связи является его пропускная способность. Для каждого источника информации количество информации, переданное по каналу, принимает своё значение. Поэтому необходимо будет вычислить пропускную способность канала, сравнить её с производительностью источника и сделать заключение о возможности или невозможности передачи информации по рассчитанному каналу связи.  Также в процессе выполнения работы будут рассмотрены и при необходимости применены статистическое (эффективное) кодирование для повышения производительности источника сообщений и помехоустойчивое кодирование для уменьшения вероятности ошибок.  

Модуляция представляет собой преобразование сообщения (первичного сигнала) в сигнал, пригодный для передачи по данной линии связи. При этом преобразовании осуществляется согласование источника с каналом. При передаче непрерывного сообщения оно сначала преобразуется в первичный электрический сигнал b(t), а затем с помощью модулятора формируется сигнал s(t), который и посылается в линию связи. При дискретной модуляции закодированное сообщение, представляющее собой последовательность кодовых символов, преобразуется в последовательность элементов (посылок) сигнала. В частном случае дискретная модуляция сводится к воздействию кодовых символов на переносчик f(t). Обычно в качестве переносчика, как и в непрерывной модуляции, используется переменный ток - гармоническое колебание , у которого меняется фаза на 180^о при каждом переходе от 1 к 0 и от 0 к 1(рис.1.4). Высокочастотный сигнал подаётся на модулятор от генератора высокой частоты. Задачей модулятора является подготовка двоичного сигнала к передаче по линии связи.

Усилитель мощности осуществляет линейное преобразование сигнала. Таким образом, в линию связи поступает тот же сигнал s(t), умноженный на постоянный коэффициент усиления .

Линия связи – это область пространства, по которой распространяется высокочастотный сигнал (в системах радиосвязи); кабель или волновод (в системах электрической связи). Линии связи бывают: проводные, кабельные, волоконно-оптические