Курсовой проект
по дисциплине: «Теория связи»
КП 23.05.05.000.012-236
Выполнил: Королёв А.И.
Группа: 631
Проверил: Разуваев В.А
Хабаровск, 2019
ВВЕДЕНИЕ
В данном курсовом проекте (КП) произведен расчёт и моделирование характеристик и параметров сигналов, сообщений и основных компонентов систем передачи информации. КП охватывает основные разделы лекционного курса «Теория связи», такие как «Теория сигналов», «Теория информации». Основной целью КП является закрепление студентами знаний основных методов расчёта и преобразования сигналов в радиотехнических системах. КП включает в себя расчётную часть, а также методику экспериментальной проверки полученных результатов путём моделирования на компьютере с помощью программ MatLab и Maple. С помощью данного комплекса программ произведены моделирование сигналов и систем.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.. 2
1. Расчет параметров и характеристик сигналов. 4
Задание 1.1. 4
Задание 1.2. 8
2.Расчет спектра сигнала. 12
Задание 2.1. 12
3.Расчет информационных парметров сообщения. 19
Задание 3.1. 19
Задание 3.2. 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 23
Расчет параметров и характеристик сигналов.
Задание 1.1
1. Построить графики сигналов s1(t), s2(t) и их суммы s(t)=s1(t)+s2(t)
2. Построить график мгновенной мощности p(t), в пределах [0…T], T-период сигналов.
3.Рассчитать энергию и среднюю мощность отдельных сигналов и их суммы.
4.Показать, что сигналы s1(t) и s2(t) на участке от 0 до T являются ортогональными.
Решение задания 1.1
Студент –Чернавин Денис Леонидович.
Третья буква фамилии:
«р» - 0х0440 – 0100 0100 0000 – Nф3=2, Um1=2 B, четное.
Вторая буква имени:
«е» - 0x0435 –0100 0011 0101–Nи2=5, Um2=5.
Первая буква отчества:
«Л» - 0x041B – 0000 0100 0011 1011–No1=5, k=5.
Количество букв в фамилии студента – 8, Т=8 мс.
Для рассматриваемого варианта, в соответствии, записываем выражение для сигналов и мгновенной мощности:
Далее с помощью программы Maple строим графики сигналов, их суммы и мгновенной мощности двух сигналов(рис.1-4). Для этого пишем в программу следующие команды:
Рис.1 График сигнала s1(t).
> 
Рис. 2. График сигнала s2(t).
> 
Рис. 3. График суммы сигналов s1(t) и s2(t).
> 
Рис. 4. График функции мощности.
Далее рассчитываем мощности и энергии (взаимной, полной и каждого по отдельности) с помощью программы Matlab. Далее показан код программы:
U1=2;
U2=5;
T=0.008;
N=1024;
dt=T/N;
t=[0:dt:T-dt];
s1=U1*cos(2*pi*t/T);
s2=U2*cos(4*pi*t/T+pi/3);
s=s1+s2;
s3=s1.*s2;
P1=sum(s1.^2)/1024;
P2=sum(s2.^2)/1024;
P=sum(s.^2)/1024;
E1=P1*T;
E2=P2*T;
E=P*T;
E12=round(sum(s3)/1024,4);
Power=sprintf('P1=%g P2=%g P=%g',P1,P2,P)
Energy=sprintf('E1=%g E2=%g E=%g E12=%g', E1,E2,E,E12);
Если мы будем подставлять значения в формулы мощностей и энергии, то получим те же значения, полученные при вычислениях MatLab:
Так как взаимная энергия равна нулю, значит сигналы являются ортогональными.
Задание 1.2
Построить АКФ и ВКФ двух сигналов. Для построения АКФ взять двоичную кодовую комбинацию третьей буквы фамилии в коде UTF. Для построения ВКФ взять двоичные кодовые комбинации третьей буквы фамилии и второй буквы имени в коде UTF. Четыре первых нуля в кодовой комбинации не учитывать.
Решение задания 1.2
Студент – Чернавин Денис Леонидович.
Третья буква фамилии:
«р» - 0х0440 –0000 0100 0100 0000
Вторая буква имени:
«е» - 0x0435 – 0000 0100 0011 0101
При построении используем:
s1(t) – «0100 0100 0000» – для АКФ.
s1(t) – «0100 0100 0000» и s2(t) – «0100 0011 0101» - для ВКФ.
АКФ и ВКФ для дискретных сигналов удобно вычислять по таблицам. Вычисление АКФ двоичного сигнала представлена в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Вычисление АКФ Двоичного сигнала
| Последовательность s1(t) | Произведение исходной последовательности s1(t) на сдвинутую последовательность s1(t) | ||||||||||||||||||||||
| Значение АКФ | |||||||||||||||||||||||
| Позиции | -11 | -10 | -9 | -8 | -7 | -6 | -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 | +7 | +8 | +9 | +10 | +11 |
Проверим правильность расчета АКФ с помощью программы MatLab:
m=[-11:11];
s=[0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0];
[R,m]=xcorr(s,s);
plot(m,R),grid
Рис. 5. Результат расчета АКФ в программе MatLab.
Результаты на графике и в таблице совпадают.
При построении ВКФ в таблицу в качестве исходной последовательности заносится s1(t), а в качестве сдвинутой – s2(t). Результат расчета ВКФ представлен в таблице 1.2.
Таблица 1.2