Аналіз перетворень сигналів

 

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА

1 ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ

2 Аналіз характеристик первинного сигналу

3 РОЗРАХУНКИ ПАРАМЕТРІВ АЦП

4 Розрахунок сигнального сузір‘я цифрової модуляції

5 РозрахункИ частотних та часових характеристик сигналів,

що передаються каналОм зв’язку

6 Аналіз проходження завади через блоки демодулятора

ВИСНОВКИ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

Додаток А. Вихідні числові дані для КР

Додаток Б. Довідкові співвідношення

 

 

ПЕРЕДМОВА

 

Навчальними планами освітньо-професійної підготовки бакалаврів за напрямком вищої освіти 6.0907 “Радіотехніка” передбачено виконання курсової роботи з дисципліни “Сигнали та процеси в радіотехніці”. Мета КР – закріплення знань основних положень курсу “Сигнали та процеси в радіотехніці” – досягається шляхом аналізу перетворень сигналів та проведення розрахунків їх характеристик в системі електрозв'язку.

У розд. 1 цього посібника наведене "Завдання", у якому вказані перелік та послідовність розрахунків, що необхідно виконати. Числові значення вихідних даних до завдання індивідуальні і наведені в Додатку А. У 2000/2001 навч. році студенти групи Р-51 виконують завдання за варіантами, номери яких співпадають з номерами прізвищ в журналі групи, а студенти групи Р-52 виконують завдання за варіантами, номери яких на 25 більші, ніж номери прізвищ в журналі групи.

Для виконання КР студент повинен виписати з розд. 1 цього методичного посібника перелік вихідних даних, а з Додатку А – числові значення вихідних даних. Кожний із пунктів завдання повинен бути виконаний як розділ КР.

Рекомендований графік виконання завдань в 2000/2001 навч. році

Номер завдання	1	2	3	4	Здача КР	Захист КР
Навчальний тиждень	30.10 – 4.11	6 – 11.11	13 – 18.11	20 – 25.11	27.11 – 2.12	4 – 9.12

Виконання завдання 5 не обов’язкове.

У посібнику використані умовні позначення, які нині застосовуються в підручниках та на лекціях, практичних і лабораторних заняттях в УДАЗ ім. О.С. Попова.

У Додатку В наведені основні правила оформлення КР.

Рекомендована для виконання КР література зведена до переліку посилань.

1 ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ

Вихідні дані. Вихідним до курсової роботи є неперервний первинний сигнал електрозв’язку. Подальші перетворення відповідають передаванню його цифровим методом модульованим сигналом по радіоканалу. У каналі зв’язку діє адитивний білий гауссовий шум.

У табл. Д.1 наведені вихідні дані.

1 Характеристики первинного випадкового сигналу b(t):

– середнє значення сигналу дорівнює нулю;

– дисперсія сигналу ;

– коефіцієнт амплітуди сигналу Ка;

– спектральна густина потужності Gb(f) одного з трьох видів:

виду А:

(1.1)

виду Б:

; (1.2)

виду В:

(1.3)

2. ІКМ перетворення неперервного сигналу в цифровий виконується з використанням рівномірного квантування:

– відносна частка потужності сигналу r, що зосереджена на інтервалі (0, Fmax);

– допустиме відношення сигнал / шум квантування rкв доп.

3. Амплітудний спектр елементу модульованого сигналу, що передається каналом зв’язку, – "корінь із спектру Найквіста" з коефіцієнтом закруглення a.

4. В каналі зв’язку діють:

– білий гауссовий шум із спектральною густиною потужності N0/2, –¥ < f < ¥;

– модульований сигнал з середньою потужність Ps.

5. Метод цифрової модуляції.

Виконання КР складається з окремих завдань

1 Аналіз характеристик первинного сигналу. Знайти середню потужність та кореляційну функцію сигналу b(t). Порівняти значення заданої дисперсії та значення середньої потужності. Побудувати графіки спектральної густини потужності Gb(f) та кореляційної функції Kb(t). Визначити інтервал кореляції сигналу та показати його на графіку Kb(t).

2 Розрахунки параметрів АЦП. Скласти і описати структурну схему АЦП. Визначити: максимальну частоту сигналу, що передається, частоту дискретизації, інтервал дискретизації, число рівнів квантування, відношення сигнал/шум квантування при вибраному числі рівнів квантування, тривалість двійкового символу.

3 Розрахунок сигнального сузір‘я модульованого сигналу. Навести сигнальне сузір‘я для заданого методу цифрової модуляції, розрахувати координати сигнальних точок, навести маніпуляційний код. Виконати аналіз, щоб встановити зв‘язок між мінімальною відстанню між сигналами d та енергією сигналу на біт Eб (не обов‘язково).

4 Розрахунки частотних та часових характеристик сигналів, що передаються каналом зв‘язку. Для заданого методу цифрової модуляції дати опис перетворень сигналів у модуляторі, каналі зв‘язку та демодуляторі. Розрахувати та побудувати графіки: АЧХ ФНЧ модулятора та демодулятора; часову діаграму імпульсу на виході демодулятора. Розрахувати ширину спектра модульованого сигналу та порівняти її з шириною спектра неперервного сигналу, що передається.

5 Аналіз проходження завади через блоки демодулятора. Виконати аналіз проходження завади через блоки демодулятора: синхронній детектор, ФНЧ та вирішуючий пристрій. Розрахувати ймовірність помилки сигналу та двійкового символу.

Висновки. Зробити аналіз курсової роботи в цілому.

2 Аналіз характеристик первинного сигналу

Середня потужність сигналу b(t) визначається за заданою спектральною густиною потужності (СГП) Gb(f)

Pb = 2 (2.1)

Оскільки середнє значення сигналу b(t) дорівнює нулю, то отримане значення середньої потужності повинне співпадати з заданим значенням дисперсії сигналу.

Кореляційна функція сигналу визначається за заданою СГП

(2.2)