Формирование линейного сигнала



Необходимо дать пояснения о теоретических основах, заложенных в формирование линейного сигнала, отметить преимущества при переходе от однополярной последовательности импульсов линейного сигнала к квазитроичному коду с высокой плотностью следования единиц.

Для четырех циклов передачи нарисовать временные диаграммы линейного сигнала (рисунки 26–29), на которых следует изобразить:

- значения отсчетов (tи) входных сигналов для исследуемых каналов (из таблиц 11);

- закодированные двоичным кодом значения этих отсчетов (из таблиц 11);

- линейный сигнал кодов с высокой плотностью следования единиц (по заданию).

Следует обратить внимание на соблюдение масштаба амплитуд и длительностей импульсов tи, а также формы их вершин, которые должны соответствовать заданной АИМ.

Форма импульсов линейного сигнала заданных квазитроичных кодов должна соответствовать заданию.

За четыре цикла передачи для заданных кодов с высокой плотностью следования единиц рассчитать вероятности появления единиц в линейном сигнале по формуле

где – количество единиц (+1, -1) в линейном сигнале за четыре цикла;

– общее количество импульсов (+1, 0, -1) в линейном сигнале за четыре цикла.

Для примера примем следующие исходные данные: коды 3B2T и 4B3T (рисунки 26–29).

Для кода 3B2T: .

Для кода 4B3T: .

Так как в коде 3В2Т вероятность появления единиц по отношению к общему числу импульсов больше, то соответственно, используя этот код, вероятность принять информацию с ошибкой меньше.

 

Рисунок 26 – Временная диаграмма линейных сигналов при 1-ом цикле передачи

Рисунок 27 – Временная диаграмма линейных сигналов при 2-ом цикле передачи

Рисунок 28 – Временная диаграмма линейных сигналов при 3-ем цикле передачи

Рисунок 29 – Временная диаграмма линейных сигналов при 4-ом цикле передачи

Расчет спектра линейного сигнала

Необходимо дать краткую характеристику спектров однополярной последовательности импульсов и заданных квазитроичных кодов с высокой плотностью следования единиц, их отличительные особенности.

Рассчитать энергетические спектры заданных квазитроичных кодов (формула 26). Спектры одиночных импульсов  приведены в приложении А. Вероятность появления единиц для соответствующего квазитроичного кода рассчитаны в пункте 6.

Результаты расчетов (не менее 50 значений) энергетических спектров привести в виде таблицы 13 и рисунка 27.

Таблица 13 – Результаты расчетов энергетических спектров квазитроичных кодов

ω, (рад/с) , В , В ω, (рад/с) , В , В
0 1 2 . . .     . . . 50    

Для каждого из спектров привести по одному расчету в развернутом виде, подставляя в формулу соответствующие числовые значения.

Необходимо сделать вывод о лучших свойствах одного из заданных квазитроичных кодов.

Для примера примем следующие исходные данные: коды 3В2Т и 4В3Т, форма импульса – прямоугольная.

Энергетический спектр линейного сигнала описывается выражением:

где – спектр одиночного прямоугольного импульса;

      – вероятность появления единиц;

      – длительность кодового символа.

По заданию одиночный импульс имеет прямоугольную форму.

Спектр одиночного прямоугольного импульса определяется как:

                               (45)

Произведём расчёт спектров и сведём полученные данные в таблицу. Также приведём по одному расчёту для каждого из спектров при i = 1.

Рассчитаем энергетический спектр заданного квазитроичного кода при i = 1:

Для 4В3Т:

Произведём расчёт спектров для всех i = 1..50 и сведём полученные данные в таблицу.

Таблица 14 – Результаты расчетов энергетического спектра заданного квазитроичного кода

, В , В
1 1.20·106 3.24·10-8 1.35·106 3.29·10-8
2 2.39·106 9.17·10-8 2.70·106 8.23·10-8
3 3.59·106 1.34·10-7 4.05·106 1.10·10-7
4 4.79·106 1.51·10-7 5.40·106 1.17·10-7
5 5.99·106 1.50·10-7 6.75·106 1.12·10-7
6 7.18·106 1.36·10-7 8.10·106 9.98·10-8
7 8.38·106 1.16·10-7 9.45·106 8.44·10-8
8 9.58·106 9.35·10-8 1.08·107 6.76·10-8
9 1.08·107 7.04·10-8 1.22·107 5.10·10-8
10 1.20·107 4.91·10-8 1.35·107 3.59·10-8
11 1.32·107 3.09·10-8 1.49·107 2.31·10-8
12 1.44·107 1.68·10-8 1.62·107 1.30·10-8
13 1.56·107 7.12·10-9 1.76·107 5.83·10-9
14 1.68·107 1.87·10-9 2.03·107 1.68·10-9
15 1.80·107 1.44·10-10 2.16·107 1.46·10-10
16 1.92·107 0 2.30·107 0
17 2.04·107 1.12·10-10 2.43·107 1.14·10-10
18 2.16·107 1.13·10-9 2.57·107 1.02·10-9
19 2.27·107 3.34·10-9 2.70·107 2.73·10-9
20 2.39·107 6.04·10-9 2.84·107 4.67·10-9
21 2.51·107 8.48·10-9 2.97·107 6.33·10-9
22 2.63·107 1.01·10-8 3.11·107 7.43·10-9
23 2.75·107 1.08·10-8 3.24·107 7.82·10-9
24 2.87·107 1.04·10-8 3.38·107 7.51·10-9
25 2.99·107 9.13·10-9 3.51·107 6.62·10-9
26 3.11·107 7.26·10-9 3.65·107 5.32·10-9
27 3.23·107 5.13·10-9 3.78·107 3.83·10-9
28 3.35·107 3.08·10-9 3.92·107 2.38·10-9
29 3.47·107 1.43·10-9 4.05·107 1.17·10-9
30 3.59·107 4.07·10-10 4.19·107 3.66·10-10
31 3.71·107 3.37·10-11 4.32·107 3.42·10-11
32 3.83·107 0 4.46·107 0
         

Продолжение таблицы 14

33 3.95·107 2.98·10-11 4.59·107 3.02·10-11
34 4.07·107 3.17·10-10 4.73·107 2.85·10-10
35 4.19·107 9.83·10-10 4.86·107 8.04·10-10
36 4.31·107 1.86·10-9 5.00·107 1.44·10-9
37 4.43·107 2.73·10-9 5.13·107 2.04·10-9
38 4.55·107 3.40·10-9 5.27·107 2.49·10-9
39 4.67·107 3.75·10-9 5.40·107 2.72·10-9
40 4.79·107 3.74·10-9 5.54·107 2.70·10-9
41 4.91·107 3.39·10-9 5.67·107 2.46·10-9
42 5.03·107 2.78·10-9 5.81·107 2.04·10-9
43 5.15·107 2.02·10-9 5.94·107 1.51·10-9
44 5.27·107 1.25·10-9 6.08·107 9.64·10-10
45 5.39·107 5.95·10-10 6.21·107 4.87·10-10
46 5.51·107 1.73·10-10 2.03·107 1.56·10-10
47 5.63·107 1.47·10-11 6.35·107 1.49·10-11
48 5.75·107 0 6.48·107 0
49 5.87·107 1.35·10-11 6.62·107 1.37·10-11
50 5.99·107 1.47·10-10 6.75·107 1.32·10-10

 

Построим энергетический спектр квазитроичных кодов.

B(ω)
ω
Рисунок 30 – Энергетический спектр заданных квазитроичных кодов
и двоичного

При построении группового энергетический спектра по горизонтальной оси отложена циклическая частота. По вертикальной оси отложен модуль спектральной плотности квазитроичного линейного кода и однополярной последовательности импульсов.

Для оценки эффективности данных кодов построим зависимости относительной интегральной функции распределения энергии от частоты (энергетическая характеристика):

(46)

где  – энергия импульса в заданной полосе частот от 0 до , которая характеризует долю энергии импульса, сосредоточенную в интервале частот от 0 до  (i – номер исследуемого кода):

(47)
Е0– полная энергия импульса в полосе частот от 0 до .  
(48)

Данные зависимости строим для трех кодов.

Для кода 3В2Т

Для кода 4В3Т

Для двоичного кода

.                                        (51)

Строим график , , . Примем  = 2π∆f = 2.87∙107 рад/с, ширина спектра двоичного импульса.

Двоичный код
3B2T
4B3T

Рисунок 31 – Интегральная функция распределения кодов

Рассчитаем численное значение интегральных функций распределения для кодов 3В2Т и 4В3Т и двоичного кода соответственно.

Как видно из графика и рассчитанных значений  > , следовательно, код 3В2Т обладает лучшими свойствами, по сравнению с кодом 4В3Т, также он лучше двоичного кода.


Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 307; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!