2. Технічне завдання

Розробити структурну схему системи зв’язку, призначеної для передавання аналогових сигналів методом ІКМ для заданого виду модуляції та способу приймання.

Розрахувати основні параметри системи. Проаналізувати одержані дані та вказати пропозиції щодо удосконалення розробленої системи зв’язку.

Похідні дані для виконання курсової роботи наведені в таблиці 1. В таблиці застосовані такі позначення:

Рс – потужність сигналу, Вт;

Рс/Pш.кв. – відношення потужності сигналу до потужності сигналу «шум квантування», дБ;

К²_А - коефіцієнт амплітуди сигналу, дБ;

N₀ – спектральна густина завади, Вт/Гц;

U_M – миттєві відліки аналогового сигналу, В;

∆f - частотний діапазон сигналу, кГц;

АМ-2, ЧМ-2, ВФ-2, ВФМ-2 – вид модуляції сигналу;

Когерентний, некогерентний – способи приймання сигналу.

Кор. код – коректуючий код

Таблиця 1 Вихідні дані :

Варіант	Миттєві відліки сигналу, В	Частотний діапазон ∆f, кГц	Потужність сигналу Рс, Вт	Коефіцієнт амплітуди К2А,дБ	Спектральна густина завади N0,В2/Гц	Рс/Pш.кв., дБ	Метод модуляції	Спосіб приймання сигналу	Кор. код
12	20,36,42	0,3-4	1,3	28	2,7× 10-8	50	ВФМ-2	Неког.	Ц.К.

Структурна схема системи зв’язку повинна включати такі елементи:

- джерело неперервного сигналу повідомлення;

- дискретизатор сигналу;

- квантувач дискретизованого сигналу;

- кодер;

- модулятор(передавач);

- лінія зв’язку;

- приймач (демодулятор);

- декодер;

- фільтр;

- приймач.

Рис. 1 Структурна схема цифр системи зв’язку

3. Аналого-цифрове перетворення

3.1 Принцип дії ацп

АЦП, Ана́лого-цифрови́й перетво́рювач (англ. analog-to-digital converter (скорочено ADC)) — пристрій, що перетворює вхідний аналоговий сигнал в дискретний код (цифровий сигнал). Зворотне перетворення здійснюється за допомогою ЦАП (цифро-аналогового перетворювача).

Як правило, АЦП — електронний пристрій, що перетворює напругу в двійковий цифровий код. Проте, деякі неелектронні пристрої, такі як перетворювач кут-код, слід також відносити до АЦП.

3.2 Дискретизація

Дискретизація сигналів за часом здійснюється на основі теореми В.О. Котельникова, яка доводить те, що кожний неперервний сигнал можна замінити його миттєвими значеннями (відліками). При кроці дискретизації ряд Котельникова дає точне часове подання неперервного складного сигналу.

Обчислимо величини кроку дискретизації:

, де f_max – максимальна частота в спектрі заданого сигналу.

(с)

Обчислимо частоти дискретизації:

(Гц)

3.3 Квантування

Для того, щоб дискретизований сигнал перетворити в цифровий, необхідно отримані дискрети проквантувати, так як кодуються тільки дозволені рівні квантування. Кількість рівнів квантування вибирається за формулою:

Для обчислення необхідно значення в дБ переводити в рази за формулою:

Причинами, які призводять до відміни прийнятого сигналу від переданого:

1. шум квантування, що виникає через округлення відліків до найближчого дозволеного рівня;

2. завади в каналі. Через які виникають помилки під час демодуляції символів кодових комбінацій.

Шум квантування виникає в АЦП і не пов'язаний із завадами в каналі зв’язку. Середня потужність шуму квантування: Р_ш.кв.= , де:

=

_{=2*42/63=1,3 (В)}

Р_ш.кв.= =0,148 (Вт)

Довжина кодових комбінацій залежить від розрядності коду та кількості рівнів квантування:

, або

_{L = 64}

Обчислити тривалість символу кодової комбінації:

(мкс)

Тоді ширина спектру ІКМ – сигналу: F_ІКМ=

Fікм= (Гц)

Зобразимо графічно (в масштабі) фрагмент неперервного сигналу та сигнал шуму квантування, розмістивши його від діаграмою проквантованого сигналу.

Поділивши максимальне значення відліку сигналу на кількість рівнів квантування знаходимо значення одного рівня квантування. На основі цього значення, визначаємо яким рівням квантування (дозволеним чи недозволеним) відповідають інші відліки сигналу.

Рівень шуму квантування залежить від кількості рівнів квантування. Збільшення рівнів зменшую шум квантування, але при цьому збільшується розрядність коду, що вимагає від кодуючи пристроїв швидкодії та призводить до розширення смуги частот каналу передавання сигналу.

З акодуємо двійковим кодом дозволені рівні квантування та зобразимо графічно сигнал ІКМ. (рис. 2)

t

0

0

t

t

0

+S\2

-S\2

Рис. 2 Фрагмент неперервного сигналу, сигнал шуму квантування,

сигнал ІКМ