Теория электрической связи (стр. 3 из 3)
Определим мощность шума квантования и отношение сигнал/шум h2 при максимальной амплитуде аналогового сигнала.
 |
Отношение сигнал/шум в данном случае определяется следующим выражением:
где b2(t) – мощность сигнала, ε2 (t) – мощность шума квантования.
 |
Мощность сигнала равна:
Здесь bmax – максимальная амплитуда аналогового сигнала на входе АЦП, П – пикфактор входного сигнала.
 |
Мощность шума квантования равна:
 |
где
здесь L – число уровней, n – число разрядов двоичного кода. n = 8.
 |
Тогда
 |
Отношение сигнал/шум тогда будет равно:
Шум квантования не связан с помехами и целиком определяется выбором числа уровней квантования. Его можно сделать сколь угодно малым, увеличивая число уровней квантования. При этом придется увеличивать число кодовых символов, приходящихся на каждый отсчет, а следовательно, сокращать длительность символа и расширять спектр сигнала в канале.
3.10. Прием с использованием сложных сигналов и согласованного фильтра
Использование для передачи сложных сигналов и согласованного фильтра обеспечивает эффективную защиту от импульсных и иногда от сосредоточенных помех.
Прием с использованием сложных сигналов и согласованного фильтра имеет большую помехоустойчивость, чем прием с использованием простых сигналов. Но основным недостатком этого метода является снижение скорости передачи информации вследствие увеличения длительности сложных сигналов.
3.11.Форма сложных сигналов при передаче символов «1» и «0»
S1(t) = {010101110010}
S2(t) = {101010001101}
S1(t) = { –1 1 –1 1 –1 1 1 1 –1 –1 1 –1 }
S2(t) = { 1 –1 1 –1 1 –1 –1 –1 1 1 –1 1 }
 | |||
 |  |  |  |
Форма сложного сигнала при передаче символа «1»
 |
Форма сложного сигнала при передаче символа «0»:
 | |||
 |  |  |  |
 |
3.12. Импульсная характеристика согласованного фильтра
Импульсная характеристика – отклик фильтра на очень короткий импульс (дельта-функцию). Импульсная переходная характеристика согласованного фильтра представляет собой зеркальное отображение временной функции сигнала.
g(t) = aS(T –t), где а = const,
g(t) = { –1 1 –1 –1 1 1 1 –1 1 –1 1 –1 }
3.13. Схема согласованного фильтра для приема сложных сигналов
Структурная схема согласованного фильтра для приема сложных сигналов будет иметь вид:
 |  |
 |  |
 |
Если на вход линии в начальный момент времени подается одинкороткий единичный импульс,аппроксимирующийδ-функцию, то с отводов снимаются такие же импульсы, разнесенные на интервалы Δt, которые, пройдя через сумматор, поступают на вход ФНЧ.
3.14. Форма сигналов на выходе согласованного фильтра при передаче символов «1» и «0»
Форма сигналов на выходе согласованного фильтра с точностью до постоянного множителя представляет собой корреляционную функцию входного сигнала: y(t) = aBs(T – t ). Найдем эту функцию.
 |  |  |
Значения функции корреляции будут следующими:
B(0) = 12А2Т;
B(t0) = –5 А2Т;
B(2t0) = 2 А2Т;
B(3t0) = –3 А2Т;
B(4t0) = 2 А2Т;
B(5t0) = –1 А2Т;
B(6t0) = –2 А2Т;
B(7t0) = 1 А2Т;
B(8t0) = –2 А2Т;
B(9t0) = 3 А2Т;
B(10t0) = –2 А2Т;
B(11t0) = 1 А2Т;
B(12t0) = 0.
3.15. Оптимальные пороги при асинхронном и синхронном способах приема сигналов в схеме с согласованным фильтром
При синхронном способе приема Uпор. = 0.
 |
При асинхронном способе приема оптимальные пороги будут следующими:
2. Синхронный прием.
У синхронного приемника на входе РУ ставится ключ, который устраняет влияние побочных максимумов и выбирается одно пороговое напряжение, равное 0. Синхронный метод приема является более помехоустойчивым, чем асинхронный, так как при синхронном разница амплитуд сигналов при передаче «1» и «0» максимальна.
Структурная схема синхронного приемника.
3.17. Вероятность ошибки на выходе приемника при применении сложных сигналов и согласованного фильтра
 |
Вероятность ошибки на выходе приемника при применении согласованного фильтра определим по формуле:
Сигналы могут приниматься асинхронным и синхронным способом.
1. Асинхронный прием.
У асинхронного приемника отсутствует ключ, цепь замкнута, постоянно установлен порог, с помощью которого решающее устройство определяет, какой сигнал поступил на вход.
Структурная схема асинхронного приемника
3.18. Сравнительный анализ различных способов приема
В данной работе были рассмотрены четыре способа приема. Для сравнения помехоустойчивости этих способов рассмотрим рассчи-танные значения средних вероятностей ошибки для каждого способа.
| Способ приема | Средняя вероятность ошибки |
| При однократном отсчете | 0,06681 |
| При оптимальной фильтрации | 0,0158 |
| Методом синхронного накопления | 0,000108 |
| При использовании сложных сигналов и согласованного фильтра. | <10-5 |
Глядя на результаты расчетов, можно сде놆†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† информации.
3.19. Приложение. Расчет исходных данных для заданного варианта работы
N =15;
S2(t)= - S1(t);
S1(t) = {010101110010};
S2(t) = {101010001101};
S1(t) = { –1 1 –1 1 –1 1 1 1 –1 –1 1 –1 };
S2(t) = { 1 –1 1 –1 1 –1 –1 –1 1 1 –1 1 }.
3.20. Список литературы
1. Теория передачи сигналов: Учебник для вузов/ А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, М.В. Назаров, Л.М. Финк. – М., «Радио и связь», 1986. – 304с.
2. А.А. Макаров, Л.А. Чиченков. Основы теории помехоустойчивости дискретных сигналов: учебное пособие. – Новосибирск, СибГАТИ, 1997. – 44с.