Реферат: Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА УКРАИНЫ
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Днепропетровский государственныйтехнический универ
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">c<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">итетжелезнодорожного транспорта<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">курсоваяработа
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">«Исследование помехоустойчивого каналапередачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ»
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
выполнил:
студент 437 группы
Астраханцев Дима
проверил:
Безруков В.В.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Днепропетровск 2000
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1. Исследование и выбор моделиисточника сообщений.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Дляисследования информационных систем связи и управления обычно используют т.н.двоичные источники сообщений. Рачет ведется для независимых между собойсообщений. Хотя практически всегда имеет место такая зависимость, избыточностьисточника стараются устранить, повысив тем самым эффективность и надежностьканала передачи данных (например, сжав или закодировав исходные сообщения).Алфавит двоичного источника состоит издвух сообщений (0 и 1) и поэтому его проще всего моделировать. В качествеисточника независимых двоичных сообщений можно использовать т.н. квазислучайныепоследовательность (КСП), т.е. имеющие некоторый период повторений. Реализуемаяпрактически каждой ЭВМ функция
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">random <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">даетКСП с очень большим периодом повторений,однако ее характеристики несколько уступают КСП сгенерированной с помощью т.н.регистра КСП.<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Возмем, длясравнения, 9
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">-<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">тиэлементный регистр (рисунок 1), длина периода КСП которого1
2
3
4
5
6
7
8
9
<img src="/cache/referats/9304/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1026 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063"> <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок1
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> составляет 29=512 сообщения истандартную функцию языка высокого уровня
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">random(<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">генератор случайных чисел — ГСЧ) какисточники двоичных сообщений. Параметры источников занесем в таблицу 1 исравним :<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Таблица1
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Параметр источника
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Регистровый способ
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Способ ГСЧ
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Вероятностные характеристики КСП без учета зависимости между символами :
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">вероятность единицы
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50586
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">вероятность нуля
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.49414
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">энтропия источника H, бит/символ
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1.00000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.99990
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Вероятностные характеристики с учетом зависимости между символами
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> :<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">условные вероятности единицы: p(1/1)
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.49421
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">p(1/0)
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.51779
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">условные вероятности нуля: p(0/1)
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50579
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">p(0/0)
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.48221
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">финальная вероятность единицы:
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50586
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">финальная вероятность нуля:
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.50000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.49414
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">условная энтропия «1» H1, бит/символ
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1.00000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.99990
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">условная энтропия «0» H0, бит/символ
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1.00000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.99909
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">энтропия источника H, бит/символ
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1.00000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.99950
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Характеристики корреляционной функции :
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">значение КФ от нуля равно
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.25000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0.24997
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">эквивалентный интервал корреляции
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">2.00000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">4
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">.00000<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">среди боковых лепестков наибольший с номером
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">61
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">2
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">его величина составляет % от главного
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">4.21286
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">15.28238
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Как видно изтаблицы, для моделирования случайного двоичного источника регистровый методполучения КСП предпочтительней т.к. выходная величина имеет характеристикислучайной:
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">p(0)=p(1)=0.5; p(1/0)=p(0/0)=0.5; p(1/1)=p(0/1)=0.5;
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"><img src="/cache/referats/9304/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> <img src="/cache/referats/9304/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">H = p(0)H0+p(1)H1= 1
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">бит/символ.<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">О лучшихслучайных характеристиках можно также судить по графикам АКФ(рисунок 2):квазислучайная последовательность полученная регистровым способом обладаетлучшими корреляционными свойствами (малый размер боковых лепестков, большаяудаленность максимального из боковых от нулевого).
<img src="/cache/referats/9304/image007.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок2
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Итак, в ролиисточника сообщений выбран регистр КСП, показаный на рисунке 1. Длина периодаКСП —
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US">512<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">.Квазислучайная последовательность, в сокращенном виде: 00011110111000010…101111000001111111110.<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">2. Исследование линии на имитационноймодели
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">.<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Характеристикиканала очень важно знать для построения качественных систем передачиинформации. В данном случае в роли канала выступает линия — симметричная паракабеля типа ТПП, диаметром 0.4 мм и длиной 5 км. Естественно идеальным решениембыло бы измерение параметров уже существующей линии, но поскольку это довольнотрудоемкая и длительная задача можно провести исследование на имитационноймодели. В качестве такой модели можно выбрать аналитические выраженияописывающие линию передачи (непрерывная модель линии), а можно использовать еецифровой эквивалент (т.н. дискретная модель линии).
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Передаточнаяфункция аналоговой линии, представленной в виде колебательного звена:
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/9304/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US"> , <span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">где<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/9304/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> — постоянная временилинии
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/9304/image013.gif" v:shapes="_x0000_i1030"> — коэффициентзатухания линии.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Еслипредставить аналоговую линию в виде цифрового фильтра (рисунок 2), то используя
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US">Z<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">-преобразованиеможно записать:<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/9304/image015.gif" v:shapes="_x0000_i1031">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">откудавыражение для выходного сигнала:
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US">yn = a0xn + a1xn-1+ a2xn-1 + b1yn-1 + b2yn-2
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"> <span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">,<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">где
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">xn ,yn — <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">сигнал навходе и на выходе соответственно,<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">ai , bi —
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">параметры, описывающие цифровую модельлинии.<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/9304/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок3
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">С помощьютакой модели можно исследовать различные характеристики системы, варьируявходными сигналами. Например при подачи на вход единичного ступенчатогоимпульса, на выходе имеем сигнал, соответствующий переходной характеристикелинии.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">С помощьюпрограммы
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">«liniam» <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">исследуемпереходную и импульсную характеристики линии, амплитудно-частотнуюхарактеристику линии <span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">A(w)<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"> <span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">и частотную характеристику затухания <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">a(w)<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">.Задавая удельные значения <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">L = 0.6 <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">мГн/км,С=45 нФ/км, <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">R<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">л<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> = 280 Ом/км (для кабеля типа ТППдиаметром 0.4 мм), при сопротивлении нагрузки 600 Ом и принимая длину линии 5км построим графики импульсной и переходной характеристики, АЧХ и ЧХ затухания(рисунок 3,4,5,6), приведя в таблице 2 численные значения этих характеристик.<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Таблица2
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">N
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">2
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">3
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">4
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">5
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">6
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">t,
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">с<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">0
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">2.04e-6
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">4.08e-6
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">8.16e-6
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">1.42e-5
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">2.04e-5
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">3.88e-5
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">ИХ
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"> g(t)<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.584
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">1.000
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.693
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.331
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.112
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.037
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.001
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">ПХ
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"> h(t)<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.152
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.413
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.593
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.805
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.935
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.978
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">0.999
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">f,
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Гц<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,0000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">24868
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">49736
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">74604
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">99472
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">198944
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">248680
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">АЧХ
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">A(f)<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">1
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,52968
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,29273
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,19037
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,13361
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,03469
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,0001
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">ЧХ
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US"> a(f)<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">0,0000
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">5,51977
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">10,6708
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">14,4081
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">17,4834
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">29,19741
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">49,7160
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<img src="/cache/referats/9304/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1033"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок4
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<img src="/cache/referats/9304/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1034"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок5
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<img src="/cache/referats/9304/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1035"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок6
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
<img src="/cache/referats/9304/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1036"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок7
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Из графикапереходного процесса в линии (рис. 4) определяется время переходного процесса
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">t<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">п <span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">=0,0000<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">40<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> сек.(с 5-ти процентным допуском).<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Продолжительностьпереходного процесса в линии определяет номинальную скорость передачиинформации В по этому каналу:
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">В = 1/
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">t<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">п <span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">= 1/0,000040 = 25000,00 бод.<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">3. Исследование спектра сигнала.
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Существуетмножество «кодовых» видов сигналов (квазитроичный, биимпульсный, двухполярный).Выбор линейного сигнала позволяет найти сигнал, который согласовывался спараметрами линии по ширине спектра, амплитуде. Также это определяет методсогласования передатчика с линией, который в зависимости от этого может бытьоптроном, трансформатором, реле. Реже передатчик и линия связаны гальванически.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Выбираядвухполярный сигнал (вид сигнала показан на рис. 8):
<img src="/cache/referats/9304/image022.jpg" v:shapes="_x0000_i1037"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок8
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">с помощьюпрограммы
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">SPECTRSX <span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">определимосновные параметры сигнала и построим его спектр (приняв скорость передачиравной 25000 Бод).<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<img src="/cache/referats/9304/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1038"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок9
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Параметры СПМсигнала
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US">:<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Эквивалентнаяширина СПМ равна 11740 Гц
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Нижняя граничная частота эфф-ой полосы: F1=0 Гц
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Верхняяграничная частота эфф-ой полосы: F2=17188 Гц
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Ширинаэффективной полосы СПМ равна: 17188
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Средняячастота эффективной полосы: 8594
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Изприведенных данных следует, что параметры сигнала согласуются с частотнымдиапазоном линии.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Значенияспектральной плотности мощности приведены в таблице 3.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Таблица3
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">f,
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Гц<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">15625
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">31250
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">46875
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">62500
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">125000
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">187500
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">S<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">, Вт<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,07
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0136
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0021
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0002
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,00157
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0002
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0001
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">4. Исследование искажений сигнала влинии.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Дляустойчивого приема сигнала необходимо, чтобы интерференционные искажениясигнала в линии не превышали допустимого значения на данной скорости передачи.С помощью программы «
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">Skrivlen<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">»определим величину интерференционных искажений. Для этого приведем на рисунке10 интерференционную диаграмму сигнала (расчет ведем для длины линии 5 км,диаметра кабеля 0,4 мм, отношение сигнал/шум — 10 Дб и скорости передачисигнала 17188 Бод — такая эффективная полоса СПМ сигнала):<img src="/cache/referats/9304/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1039">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок10
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Величинукраевых значений интерференционных искажений при такой скорости непредставляется возможным определить по данному графику (слишком большиеинтерференционные искажения). Поэтому необходимо понизить скорость передачи ипостроить интерференционную диаграмму заново. Диаграмма для скорости передачиВ=4800 Бод приведена на рисунке 11.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<img src="/cache/referats/9304/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1040"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок11
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Величинаинтервальных искажений:
<img src="/cache/referats/9304/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1041">=12/119=0.1001,что соответствует заданному значению для интерференционных искажений (10%). <span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">5. Исследование помехоустойчивогоприема.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Существуетмножество оптимальных и практических методов приема сигналов. Все они основанына выборе истинного значения сигнала по пришедшему, определяя минимальное кнему расстояние. Выберем наиболее лучший метод, проведя исследование приема спомощью программы «
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">Metodprm»<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:UK">. Сравним, например два метода:<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:UK">- интегральн
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">ы<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:UK">й<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">- методстробирования релейного сигнала,
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">построивграфики отношения вероятности ошибочного приема от заданного отношениясигнал/помеха (показаны на рисунке 12). Значения вероятностей приведены втаблице 4.
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Таблица4
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Отношение сигнал/помеха
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">2
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">3
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">5
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">8
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">10
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">15
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">Ринтегральный метод
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,01593
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,003361
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0009876
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0001451
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0000124
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0000056
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,0000002
<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">Рметод стробирования
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,1478
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,07323
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,04032
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,01431
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,003548
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,001389
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">0,000151
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<img src="/cache/referats/9304/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1042"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">рисунок12
<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Выбирая методприема следует обратить внимание на то, что оба метода приема удовлетворяютзаданному требованию (рош = 0.01 при отношении сигнал/помеха
<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">h = 10<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">%), но как видно из рисунка, методинтегрального приема предпочтительней, т.к. дает минимальную вероятностьошибочного приема сообщения. Схема устройства, выполняющего роль приемника приинтегральном приеме показана на рисунке 13.<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<img src="/cache/referats/9304/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1043"><span Courier New";mso-bidi-font-family:«T