Курсовая: Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 255 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА УКРАИНЫ Днепропетровский государственный т ехнический универ c итет железнодорожного транспорта курсовая работа « Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ » выполнил : студент 437 группы Астраханцев Дима проверил : Безруков В.В. Днепропетровск 2000 1. Исследование и выбор модели источника сообщений. Для исследования информационных систем связи и управления обычно используют т.н . двоичные источники сообщений . Рачет ведется для независимых между собой сообщений . Хотя практи чески всегда имеет место такая зависимость , избыточность источника стараются устранить , повысив тем самым эффективность и надежность канала передачи данных (например , сжав или закодировав исходные сообщения ). Алфавит двоичного источника состоит из двух с о общений (0 и 1) и поэтому его проще всего моделировать . В качестве источника независимых двоичных сообщений можно использовать т.н . квазислучайные последовательность (КСП ), т.е . имеющие некоторый период повторений . Реализуемая практически каждой ЭВМ функц и я random дает КСП с очень большим периодом повторений , однако ее характеристики несколько уступают КСП сгенерированной с помощью т.н . регистра КСП. Возмем , для сравнения , 9 - ти элементный регистр (рисунок 1), длина периода КСП которого рисунок 1 составляет 2 9 =512 сообщения и стандартную функцию языка высокого уровня random ( генератор случайных чисел - ГСЧ ) как источники двоичных сообщений . Параметры источников занесем в таблицу 1 и сравним : Таблица 1 Параметр исто чника Регистровый способ Способ ГСЧ Вероятностные характеристики КСП без учета зависимости между символами : вероятность единицы 0.50000 0.50586 вероятность нуля 0.50000 0.49414 энтропия источника H, бит /символ 1.00000 0.99990 Вероятностные характер истики с учетом зависимости между символами : условные вероятности единицы : p(1/1) 0.50000 0.49421 p(1/0) 0.50000 0.51779 условные вероятности нуля : p(0/1) 0.50000 0.50579 p(0/0) 0.50000 0.48221 финальная вероятность единицы : 0.50000 0.50586 фин альная вероятность нуля : 0.50000 0.49414 условная энтропия "1" H 1 , бит /символ 1.00000 0.99990 условная энтропия "0" H 0 , бит /символ 1.00000 0.99909 энтропия источника H, бит /символ 1.00000 0.99950 Характеристики корреляционной функции : значение КФ от нуля равно 0.25000 0.24997 эквивалентный интервал корреляции 2.00000 4 .00000 среди боковых лепестков наибольший с номером 61 2 его величина составляет % от главного 4.21286 15.28238 Как видно из таблицы , для моделирования случайного двоичного ист очника регистровый метод получения КСП предпочтительней т.к . выходная величина имеет характеристики случайной : p (0)= p (1)=0.5 ; p (1/0)= p (0/0)=0.5; p (1/1)= p (0/1)=0.5; , H = p (0) H 0 + p (1) H 1 = 1 бит /символ. О лучших случайных характеристиках можно также судить по графикам АКФ (рисунок 2) : квазислучайная последовательность полученная регистровым способом обладает лучшими к орреляционными свойствами (малый размер боковых лепестков , большая удаленность максимального из боковых от нулевого ). рисунок 2 Итак , в роли источника сообщений выбран регистр КСП , показаный на ри сунке 1. Длина периода КСП - 512 . Квазислучайная последовательность , в сокращенном виде : 00011110111000010....... 101111000001111111110. 2. Исследование линии на имитационной модели . Характеристики канала очень важно знать для построения качественных си стем передачи информации . В данном случае в роли канала выступает линия - симметричная пара кабеля типа ТПП , диаметром 0.4 мм и длиной 5 км . Естественно идеальным решением было бы измерение параметров уже существующей линии , но поскольку это довольно труд о емкая и длительная задача можно провести исследование на имитационной модели . В качестве такой модели можно выбрать аналитические выражения описывающие линию передачи (непрерывная модель линии ), а можно использовать ее цифровой эквивалент (т.н . дискретная модель линии ). Передаточная функция аналоговой линии , представленной в виде колебательного звена : , где - постоянная врем ени линии - коэффициент затухания линии. Если представить аналоговую линию в виде цифрового фильтра (рисунок 2), то используя Z -преобразование можно записать : откуда выражение для выходного сигнала : y n = a 0 x n + a 1 x n-1 + a 2 x n-1 + b 1 y n-1 + b 2 y n-2 , где x n , y n - сигнал на входе и на выходе соответственно, a i , b i - параметры , описывающие цифровую модель линии. рисунок 3 С помощью такой модели можно исследовать различные характеристики системы , варьируя входными сигналами . Например при подачи на вход единичного ступенчатого импульса , на выходе имеем сигнал , соответствующий п ереходной характеристике линии. С помощью программы « liniam » исследуем переходную и импульсную характеристики линии , амплитудно-частотную характеристику линии A ( w ) и частотную характеристику затухания a ( w ) . Задавая удельные значения L = 0.6 мГн /км , С =45 нФ /км , R л = 280 Ом /км (для кабеля типа ТПП диаметром 0.4 мм ) ,при сопротивлении нагрузки 600 Ом и принимая длину линии 5 км построим графики импульсной и переходной характеристики , АЧХ и ЧХ затухания (рисунок 3,4,5,6), приведя в таблице 2 численные значения этих характеристик. Таблица 2 N 0 1 2 3 4 5 6 t, с 0 2.04e-6 4.08e-6 8.16e-6 1.42e-5 2.04e-5 3.88e-5 ИХ g(t) 0.584 1.000 0.693 0.331 0.112 0.037 0.001 ПХ h(t) 0.152 0.413 0.593 0.805 0.935 0.978 0.999 f, Гц 0,0000 24868 49736 74604 99472 198944 248680 АЧХ A(f) 1 0,52968 0,29273 0,19037 0,13361 0,03469 0,0001 ЧХ a(f) 0,0000 5,51977 10,6708 14,4081 17,4834 29,19741 49,7160 рисунок 4 рисунок 5 рисунок 6 рисунок 7 Из графика переходного процесса в линии (рис . 4) определяется время переходного процесса t п =0,0000 40 сек . (с 5-ти процентным допуском ). Продолжительность переходного процесса в линии определяет номинальную скорость передачи информации В по этому каналу : В = 1/ t п = 1/0,000040 = 25000,00 бод. 3. Исследование спектра сигнала. Существует множество «кодовых» видов сигналов (квазитроичный , биимпульсный , двухполярный ). Выбор линейного сигнала позволяе т найти сигнал , который согласовывался с параметрами линии по ширине спектра , амплитуде . Также это определяет метод согласования передатчика с линией , который в зависимости от этого может быть оптроном , трансформатором , реле . Реже передатчик и линия связа н ы гальванически. Выбирая двухполярный сигнал (вид сигнала показан на рис . 8): рисунок 8 с помощью программы SPECTRSX определим основные параметры сигнала и построим его спектр (приняв скорость пер едачи равной 25000 Бод ). рисунок 9 Параметры СПМ сигнала : Эквивалентная ширина СПМ равна 11740 Гц Нижняя граничная частота эфф-ой полосы : F1=0 Гц Верхняя граничная частота эфф-ой полосы : F2=1718 8 Гц Ширина эффективной полосы СПМ равна : 17188 Средняя частота эффективной полосы : 8594 Из приведенных данных следует , что параметры сигнала согласуются с частотным диапазоном линии. Значения спектральной плотности мощности приведены в таблице 3. Таблиц а 3 f, Гц 0,0000 15625 31250 46875 62500 125000 187500 S , Вт 0,07 0,0136 0,0021 0,0002 0,00157 0,0002 0,0001 4. Исследование искажений сигнала в линии. Для устойчивого приема сигнала необходимо , чтобы интерференционные искажения сигнала в линии не пре вышали допустимого значения на данной скорости передачи . С помощью программы « Skrivlen » определим величину интерференционных искажений . Для этого приведем на рисунке 10 интерференционную диаграмму сигнала (расчет ведем для длины линии 5 км , диаметра кабеля 0,4 мм , отношение сигнал /шум - 10 Дб и скорости передачи сигнала 17188 Бод - такая эффективная полоса СПМ сигнала ): рисунок 10 Величину краевых значений интерференционных искажений при такой скор ости не представляется возможным определить по данному графику (слишком большие интерференционные искажения ). Поэтому необходимо понизить скорость передачи и построить интерференционную диаграмму заново . Диаграмма для скорости передачи В =4800 Бод приведен а на рисунке 11. рисунок 11 Величина интервальных искажений : =12/119=0.1001, что соответствует заданному значению для интерференционных искажений (10%). 5 . Исследование помехоустойчивого приема. Существует множество оптимальных и практических методов приема сигналов . Все они основаны на выборе истинного значения сигнала по пришедшему , определяя минимальное к нему расстояние . Выберем наиболее лучший метод , п роведя исследование приема с помощью программы « Metodprm » . Сравним , например два метода : - интегральн ы й - метод стробирования релейного сигнала, построив графики отношения вероятности ошибочного приема от заданного отношения сигнал /помеха (показаны на рису нке 12). Значения вероятностей приведены в таблице 4. Таблица 4 Отношение сигнал /помеха 1 2 3 5 8 10 15 Р интегральный метод 0,01593 0,003361 0,0009876 0,0001451 0,0000124 0,0000056 0,0000002 Р метод стробирования 0,1478 0,07323 0,04032 0,01431 0,003548 0,001389 0,000151 рисунок 12 Выбирая метод приема следует обратить внимание на то , что оба метода приема удовлетворяют заданному требованию (р ош = 0.01 при отношении сигнал /помеха h = 10 %), но как видно из рисунка , метод ин тегрального приема предпочтительней , т.к . дает минимальную вероятность ошибочного приема сообщения . Схема устройства , выполняющего роль приемника при интегральном приеме показана на рисунке 13. рис унок 13 Реле выполняет роль порогового элемента , а устройство синхронизации , выделяя длительность импульса из поступающих сигналов , управляет интегратором (обнуление в конце каждого такта ), импульсным элементом (замер выходного значения интегратора в конц е каждого такта ) и экстраполятором.На выход поступают двухполярные сигналы , практически соответствующие выходным передатчика (при заданном соотношении сигнал /помеха и учете что помеха - гауссовский шум ). 6. Исследование и выбор циклического кода. Зная доп устимые параметры k (колическтво информационных элементов k <30) и tau ( коэффициент избыточности tau <0.15) выберем циклический код с d =3 и исследуем его помехоустойчивость с помощью программы « Cyclecod » . Такой код может быть , например (39,27) кодом , с порожд ающим многочленом g ( x ) = x 12 + x 10 + x 9 + x 8 + x 7 + x 3 + x 2 + x +1. Занесем измеренные данные (зависимость вероятности необнаруженной ошибки от вероятности ошибки в канале ) в таблицу 5, по результатам которой построим график этой зависимости , показанный на рисунке 14. Т аблица 5. Р ош 0,001 0,002 0,005 0,01 0,015 0,02 Р ост 0,00000062 0,00000112 0,00000143 0,00000341 0,00000562 0,00000612 рисунок 14 Такой код полностью удовлетворяет требованиям помехоустойчивости , т.к . при допустимой вероятности ошибки 10 -5 , обеспечивает вероятность необнаружения ошибки 3.41*10 -6 (при вероятности ошибки в канале 10 -2 ). Формирователем циклического кода может выступать устройство умножения на порождающим многочлен g ( x ) = x 12 + x 10 + x 9 + x 8 + x 7 + x 3 + x 2 + x +1 . Такое устройство , реализуемое на триггерах и двоичных сумматорах , приведено на рисунке 15. рисунок 15 Информационные слова , поступающие на вход имеют длину k =27, выходные же кодовые слова длиной n =39. Устройство декодирования сигнала , аналогично приведенному выше кодеру , может быть выполнено в виде делите ля кодового слова на порождающий многочлен . Такое устройство показано на рисунке 16. рисунок 16 Понятно , что такое устройство не может выступать в качестве конечного декодера , потому что оно не вы деляет остаток , по которому можно было судить об ошибке . Наиболее сложную часть в декодере с регистром сдвига - табулирование зараннее вычисленных синдромных многочленов и соответствующих им многочленов ошибок может воспроизводить т.н . декодер Меггита , по к азанный на рисунке 17. рисунок 17 В таком декодере , принятое слово , поступает в буфер , выходными значениями которого управляет блок проверки совпадений ошибок с табличными синдромами . В результате обнаружения ошибки (точнее нахождению в таблице синдрома , соответствующего остатку от деления принятого слова на порождающий полином ), кодер исправляет соответствующий разряд , когда тот выталкивается из буфера - n - разрядного регистра сдвига.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Величие Америки заключается в том, что даже с президентом-придурком она процветает. В России такой фокус не проходит.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по радиоэлектронике "Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru