Разработка структурной схемы связи, предназначенной для передачи аналоговых сигналов методом ИКМ для заданного вида модуляции и способа приема сигнала, страница 4

 Гц;

=1,33 В²;

;

;

Ф(2,51) = 0,4939634;

.

Полученная вероятность ошибки оказалась большой, поэтому ее необходимо уменьшить. Улучшение этой характеристики будет производиться в следующем пункте.

4 Сравнение выбранной схемы приемника с оптимальной

Стандарт значения вероятности ошибок для аппаратура ИКМ-30 составляет 10^-6. К этой цифре необходимо стремится.

Имеется два способа улучшения данного показателя:

1.  Смена вида модуляции;

2.  Оптимизация полосы пропускания .

Первый способ в данном случае не приемлем, т.к. уже используется наилучший из данных видов модуляций. Поэтому воспользуемся вторым способом.

Оптимизация полосы пропускания заключается в уширении длительности элементарной посылки до допустимого значения и, следовательно, уменьшение ширины полосы пропускания.

Т.к. число уровней квантования равна 128, то число необходимых разрядов n=7 (n = log₂128 = 7). Длительность кодовой посылки из семи разрядов составляет:

= 105 мкс

В стандартном ИКМ-30 канале длительность кодовой посылки равна 125 мкс, т.е. в данном случае остается свободный промежуток равный 20 мкс, с помощью которого можно уширить длительность элементарной посылки.

Оптимальная длительность Т:

 мкс

По формулам 3.1 – 3.6 повторим расчеты:

 Гц;

=1,12 В²;

;

;

Ф(2,73) = 0,4968333;

После оптимизации полосы пропускания удалось уменьшить   только в два раза. В итоге вероятность ошибки на выходе приемника остается достаточно высокой. Такое значение  позволит организовать только речевой канал низкого качества.

5 Передача аналоговых сигналов методом ИКМ

Импульсно кодовая модуляция является одним из видов модуляции, при которой значение уровня аналогового сигнала кодируется двоичным кодом.

ИКМ позволяет значительно повысить помехоустойчивость связи – решена проблема накопляемости помех с увеличением дальности связи; позволяет организовать множество каналов связи по одной физической цепи.

Для преобразования непрерывных сообщений в дискретную форму сигнал проходит три фазы: операции дискретизации, квантования и кодирования.

Дискретизация аналогового сигнала (амплитудно-импульсная модуляция). Непрерывный сигнал представляется в виде отдельных импульсов различной амплитуды. Для этого сигнал проходит через дискритизатор, состоящий из умножителя, на один вход которого подается входной сигнал, а на другой тактовые импульсы. На выходе умножителя возникает АИМ сигнал первого рода, в котором амплитуда импульса изменяется в пределах его длительности в соответствии с огибающей исходного сообщения.

Квантование АИМ сигнала заключается в округлении амплитудного значения импульса (отсчета) до ближайшего разрешенного уровня. В итоге получается АИМ сигнал второго рода, в котором амплитуда импульса в пределах его длительности постоянна и соответствует значению исходного сигнала в момент начала отсчета (по переднему фронту импульса).

Кодирование – это присвоение квантованному значению импульса n-разрядной кодовой комбинации.

Процессы дискретизации, квантования и кодирования включены в один общий процесс АЦП – аналого-цифровое преобразование. Графически АЦ преобразование представлено на графиках в 1 пункте.

При квантование по уровню происходит округление значение амплитуды, отсюда возникает ошибка квантования, определяющая по формуле:

,                                              (5.1)

где N – число уровней квантования.

Вероятность возникновения ошибки квантования определяется дисперсией квантования:

                                          (5.2)

                                           (5.3)

По формулам 5.1 – 5.3 найдем вероятность ошибки квантования:

 В;

 В²;

Даная вероятность ошибки является меньше вероятности ошибки на выходе приемника, а значит, не вносит больших искажений. Переход от равномерного квантования к неравномерному (поразрядное взвешивание) в этом случае не нужен.