Принцип действия РТС ПИ

Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Апреля 2013 в 13:06, курсовая работа

Краткое описание

Основна перевага супутникової системи зв'язку полягає в тому, що завжди їсти можливість безпосередньо зв'язувати об'єкти, віддалені на відстань до 12 тисяч кілометрів. При розробці систем супутникового зв'язку використовуються самі останні досягнення в області радіоелектроніки й обчислювальної техніки; системи постійно модернізуються. Завдяки цьому канали супутникового зв'язку мають високу якість і надійністю.

Оглавление

ВСТУП................................................................................................................ 3
1. ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ.............................................................................. 4
2.ВИБІР ПРИНЦИПА ДІЇ РТС ПІ І РОЗРОБКА ЇЇ СПРОЩЕНОЇ СХЕМИ 5
2.1 Вибір і обґрунтування методу ущільнення каналів............................. 5
2.2 Діапазон робочих хвиль.......................................................................... 6
2.3 Види модуляції і їхньої особливості..................................................... 7
2.4 Принципи побудови РТС ПІ з завадостійким кодуванням................. 10
2.5 Типи передавальних, прийомних і антенно-фідерних пристроїв....... 13
3. РОЗРАХУНОК ІНФОРМАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЖЕРЕЛА ПО-ВІДОМЛЕНЬ........................................................................................................... 14
3.1 Вибір частоти та числа квантування..................................................... 14
Розрахунок продуктивності джерела повідомлення.................................. 15
4. РОЗРАХУНОК ПРОПУСКНОЇ СПРОМОЖНОСТІ СИСТЕМИ З’ВЯКУ..................................................................................................................... 17
5. ОЦІНКА ДОЦІЛЬНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ЗАВАДОСТІЙКИХ КОДІВ 19
5.1 Побудова завадостійкого М(n,k) – кода 19
5.2 Порывняння коректуючого кода з границями коректувальних можливостей лiнійних кодів 23
5.3 Еквівалентна ймовірність помилки для двох варіантів систем 24
5.4 Розробка структурних схем пристроїв кодування та декодування вибраного коду 26
6. ВИБІР НАЙКРАЩОГО ВАРІАНТА СИСТЕМИ ЗВ’ЯЗКУ 30
ВИСНОВКИ 33
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Файлы: 1 файл

Курсовой12с.doc

— 1.01 Мб (Скачать)

 с (3.1)

Ритмом роботи всієї системи керує генератор тактових імпульсів (ГТІ), частота яких може дорівнювати частоті Fп = 1/Tп

 (3.2)

Група кодових слів разом із синхроімпульсом, розташовані на одному періоді Тп, утворюють кадр. Кадрова синхронізація необхідна для правильної роботи пристрою розділення каналів. Синхроiнформацію, необхідну для посимвольної синхронізації та синхронізації кодових слів, одержують з інформаційних кодових груп. Для кадрової синхронізації частіше всього виділяють окремий канал, а у вигляді сигналу кадрової синхронізації використовують сигнал з добрими автокореляційними властивостями, наприклад код Баркера, М-послідовності, мiнiмаксні коди та ін. Отже число каналів дорівнює N+1. Тоді час роботи одного каналу дорівнює:

 (3.3)

Формування кола здійснюються протягом першої половини інтервалу Тк. Протягом другої половини інтервалу Тк відбувається порозрядне зчитування двійкового коду та видавання його за допомогою ключів на другий ступінь модуляції.

За час  передачі кода Тк /2 потрібно передати l двійкових імпульсів. Знайдемо кількість рівнів квантування. Операція квантування полягає в наступному. Весь діапазон значень r(t) розбивається на L рівнів квантування. Звичайно L=2l, де l - розрядність двійкового коду. Якщо повідомлення у момент часу ti приймає значення ri = r(ti), що попадає у інтервал (Ri-Dri/2, Ri+Dri/2), тоді воно передається рівнем Ri. Очевидно, що миттєва помилка квантування (шум квантування) eкв = (ri-Ri) має максимальне значення дорівнююче Dri/2.

Проте ясно, що це рідкі події, тому більш повною характеристикою буде дисперсія шумів квантування.

Знайдемо  дисперсію на i-му рівні квантування


 

, (3.4)

 

де прийнято, що в інтервалі Dri щільність W(r) має приблизно постійне значення.

Повна потужність по всім рівням квантування i = , з урахуванням (3.4)

 

, (3.5)

 

де позначена ймовірність pi = W(Ri)Dri (рис. 3.5).

Якщо припустити, що проводиться  еквiдистантне квантування (всі Dri однакові та дорівнюють Dr), тоді з (3.5) одержимо

, (3.6)

при цьому відносна середньоквадратична помилка квантування, в разі рівномірного закону,

 

d2кв = s2кв/s2r = 1/L2 = 2-2l.  (3.7)

Отже кількість рівнів квантування:

 (3.8)

Знайдемо розрядність коду:

 (3.9)

Знаючи розрядність коду l, знайдемо тривалість імпульсу:

 (3.10)

Знайдемо тривалість імпульсу, для  коректую чого коду БЧХ (31,5):

 

Як бачимо з розрахунків при  однаковій тривалості роботи каналі, тривалість одного імпульсу при кодуванні кодом БЧХ різко зменшується.

      1. Розрахунок продуктивності джерела повідомлення

Знайдемо щільність імовірності  стаціонарного випадкового процесу X(t), з обмеженою середньою потужністю, що забезпечує максимум h(Х), іншими словами, необхідно вирішити варіаційну задачу у наступній постановці: задані цільовий функціонал та обмеження . знайти таку W(x), що доставляє максимум h(Х). Шукана щільність імовірності є гауссовою W(x) = , а максимальна ентропія

max h(Х) = hmax(Х) = log .  (3.11)


Отже, серед всіх джерел з обмеженою  і однаковою середньою потужністю (дисперсією) неперервних сигналів найбільшою ентропією володіє джерело з гауссовим розподілом сигналів (повідомлень). При цьому максимальна ентропія повністю визначається потужністю s2 сигналу і не залежить від його середнього значення. Неважко бачити, що фізична суттєвість диференціальної ентропії полягає в тому, що вона показує відносну кількість інформації в одному відліку повідомлення (біт/відлік), відносно стандартної випадкової величини, оскільки h(Х) = log(b-a) = log 1 = 0. Очевидно, що диференціальна ентропія може бути як додатною, так і від’ємною.

Якщо ширина спектра повідомлення r(t) дорівнює Dfеф то продуктивність джерела

 (3.12)

Ентропія N незалежних джерел повідомлення:

 (3.13)

4. розрахунок пропускної спроможності  системи з’вяку

 

Знайдемо ширину спектра КІМ-сигналу, яка розраховується через тривалість війкового символу:

 (4.1)

Для коректую чого коду БЧХ (31,5) ширина спектру сигналу дорівнює:

Отже ширина спектру сигналу при завадостійкому кодуванні збільшується.

Знайдемо вхідне допустиме відношення сигнал/завада на вході приймача:

 (4.2)

Розрахуємо  мінімально допустиму потужність сигналу  на вході радіоприймального приладу РТС ПІ, яка забезпечує задане значення рош:

 (4.3)

де  – потужність завад, приведених до входу радіоприймального приладу РТС ПІ

 (4.4)

Для коректуючи кодів:

 

Як  бачимо, для БЧХ - коду потужність завад та мінімальна допустима потужність сигналу на вході радіоприймального приладу РТС ПІ збільшується за рахунок ширшого спектру сигналу.

Мінімальна потужність сигналу  на виході радіопередаючого приладу  РТС ПІ, яка реалізує , визначається співвідношенням:

 (4.5)

для коректуючих кодів:


де g – коефіцієнт, враховуючий енергетичні втрати при випромінюванні та прийомі високочастотних сигналів; gе – коефіцієнт, враховуючий енергетичні втрати при розповсюджені високочастотних сигналів через іоносферу, тропосферу та гідро метеори.

S – ефективна площа поверхні (0,5pR2)

G – коефіцієнт підсилення антени.

 

 

Швидкість передачі інформації:

 (4.6)

Пропускна здатність каналу зв’язку без завадостійкого кодування:


 (4.7)

для завадостійкого кодування:

При завадостійкому кодуванні канал  використовується набагато гірше ніж  без кодування.

5. оцінка доцільності використання завадостійких кодів

5.1 Побудова завадостійкого М(n,k) – кода

Для заданого виду первісного поліному та степені первісного кореня q = х25, побудуємо поле Галуа, знайдемо циклічну код матрицю та складемо рівняння мажоритарного декодування.


Побудуємо поле Галуа GF(25) відповідно до первісного полінома і первісного елемента q=х=р=2 і побудуємо допоміжне поле.

 

Таблиця 5.1

Степені qi

Ненулеві вектори поля GF(25)

Десяткові числа

Поліноми Ri(x)=ai(x)

Двійкові вектори

Ni

x0

               

1

0

0

0

0

1

1

x1

           

x

   

0

0

0

1

0

2

x2

       

x2

       

0

0

1

0

0

4

x3

   

x3

           

0

1

0

0

0

8

x4

x4

               

1

0

0

0

0

16

x5

   

x3

+

       

1

0

1

0

0

1

9

x6

x4

+

       

x

   

1

0

0

1

0

18

x7

   

x3

+

x2

+

   

1

0

1

1

0

1

13

x8

x4

+

x3

+

   

x

   

1

1

0

1

0

26

x9

x4

+

x3

+

x2

+

   

1

1

1

1

0

1

29

x10

x4

+

       

x

+

1

1

0

0

1

1

19

x11

   

x3

+

x2

+

x

+

1

0

1

1

1

1

15

x12

x4

+

x3

+

x2

+

x

   

1

1

1

1

0

30

x13

x4

+

   

x2

+

   

1

1

0

1

0

1

21

x14

           

x

+

1

0

0

0

1

1

3

x15

       

x2

+

x

   

0

0

1

1

0

6

x16

   

x3

+

x2

       

0

1

1

0

0

12

x17

x4

+

x3

           

1

1

0

0

0

24

x18

x4

+

x3

+

       

1

1

1

0

0

1

25

x19

x4

+

x3

+

   

x

+

1

1

1

0

1

1

27

x20

x4

+

x3

+

x2

+

x

+

1

1

1

1

1

1

31

x21

x4

+

   

x2

+

x

+

1

1

0

1

1

1

23

x22

       

x2

+

x

+

1

0

0

1

1

1

7

x23

   

x3

+

x2

+

x

   

0

1

1

1

0

14

x24

x4

+

x3

+

x2

       

1

1

1

0

0

28

x25

x4

+

           

1

1

0

0

0

1

17

x26

   

x3

+

   

x

+

1

0

1

0

1

1

11

x27

x4

+

   

x2

+

x

   

1

0

1

1

0

22

x28

       

x2

+

   

1

0

0

1

0

1

5

x29

   

x3

+

   

x

   

0

1

0

1

0

10

x30

x4

+

   

x2

       

1

0

1

0

0

20

x31

               

1

0

0

0

0

1

1



Упорядкуємо тепер елементи поля GF(25), відповідно до первісного кореня   θ = х25 = 225 = 25.

 

Таблиця 5.2

Степені qi

Ненулеві вектори поля GF(25)

Десяткові числа

Полиноми Ri(x)=ai(x)

Двійкові вектори

Ni

x0

               

1

0

0

0

0

1

1

x25

x4

+

           

1

1

0

0

0

1

17

x19

x4

+

x3

+

   

x

+

1

1

1

0

1

1

27

x13

x4

+

   

x2

+

   

1

1

0

1

0

1

21

x7

   

x3

+

x2

+

   

1

0

1

1

0

1

13

x1

           

x

   

0

0

0

1

0

2

x26

   

x3

+

   

x

+

1

0

1

0

1

1

11

x20

x4

+

x3

+

x2

+

x

+

1

1

1

1

1

1

31

x14

           

x

+

1

0

0

0

1

1

3

x8

x4

+

x3

+

   

x

   

1

1

0

1

0

26

x2

       

x2

       

0

0

1

0

0

4

x27

x4

+

   

x2

+

x

   

1

0

1

1

0

22

x21

x4

+

   

x2

+

x

+

1

1

0

1

1

1

23

x15

       

x2

+

x

   

0

0

1

1

0

6

x9

x4

+

x3

+

x2

+

   

1

1

1

1

0

1

29

x3

   

x3

           

0

1

0

0

0

8

x28

       

x2

+

   

1

0

0

1

0

1

5

x22

       

x2

+

x

+

1

0

0

1

1

1

7

x16

   

x3

+

x2

       

0

1

1

0

0

12

x10

x4

+

       

x

+

1

1

0

0

1

1

19

x4

x4

               

1

0

0

0

0

16

x29

   

x3

+

   

x

   

0

1

0

1

0

10

x23

   

x3

+

x2

+

x

   

0

1

1

1

0

14

x17

x4

+

x3

           

1

1

0

0

0

24

x11

   

x3

+

x2

+

x

+

1

0

1

1

1

1

15

x5

   

x3

+

       

1

0

1

0

0

1

9

x30

x4

+

   

x2

       

1

0

1

0

0

20

x24

x4

+

x3

+

x2

       

1

1

1

0

0

28

x18

x4

+

x3

+

       

1

1

1

0

0

1

25

x12

x4

+

x3

+

x2

+

x

   

1

1

1

1

0

30

x6

x4

+

       

x

   

1

0

0

1

0

18


 

З таблиці знаходимо, що кодове слово

В1 = {βi} = 1111101110001010110100001100100, (5.1)

Усі його циклічні зрушення, а також  нульове кодове слово

В1 = {βi} = 0000000000000000000000000000000, (5.2)


утворять (31,5) – код БЧХ, чи по іншому – код максимальної довжини n=25–1=31.

 

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

Информация о работе Принцип действия РТС ПИ