6.1.Записать аналитическое выражение, связывающее входной и выходной сигналы в заданном канале.
6.2.Найти мощность шума на выходе канала . Полосу пропускания канала принять равной полосе частот модулированного сигнала , найденной в п.5.7: .
6.4.Рассчитать отношение мощностей сигнала и шума на выходе канала (в децибелах).
6.5.Определить пропускную способность непрерывного канала .Рассчитать эффективность использования пропускной способности непрерывного канала , определяемую как отношение производительности источника сообщений к пропускной способности непрерывного канала .
Методические указания.
Теоретические сведения, касающиеся преобразований сигналов в каналах связи и их информационной пропускной способности, можно найти в [1], глава 4 и п.6.3; [2], глава 3 и п.4.5; [3], глава 3 и п.4.4; [4], глава 2 и п.3.4; [5], п.3.2, 3.4.
При записи аналитического выражения, связывающего входной и выходной сигналы, следует учитывать модель канала, в соответствии с которой задан способ приема. При когерентном приеме предполагается, что преобразование полезного сигнала в канале является детерминированным и описывается выражением вида (4.48) в [1] (см. также (3.38) в [2] и аналогичные соотношения в [3-5]). Некогерентный прием применяется в каналах с неопределенной фазой и выходной сигнал в этом случае связан с входным соотношением (без номера), приведенным в п.4.4.3 [1] или (3.40) в [2]. Аналогичные формулы можно найти и в [3-5]. Разумеется, при этом обозначения всех величин необходимо привести в соответствии с теми, что использованы в задании.
Мощность шума на выходе канала легко найти, если учесть, что он имеет заданную постоянную спектральную плотность мощности в полосе пропускания канала .
|
При расчете мощности сигнала следует иметь в виду, что это понятие в технике связи имеет условный смысл. Физическая мощность согласно законам электротехники, конечно, зависит не только от сигнала (в форме напряжения или тока), но и от сопротивления нагрузки, на которой она выделяется. Под «мощностью сигнала» в связи условно принято понимать мощность, выделяемую на резисторе с сопротивлением 1 Ом. В соответствии с этим определением средняя мощность сигнала на интервале времени рассчитывается по формуле
(6.2)
Для синусоидальных сигналов, которые используются в рассматриваемой системе, в результате такого интегрирования получается известное выражение, связывающее мощность с амплитудой сигнала
(6.3)
В отдельных вариантах данной работы могут быть заданы сигналы как с активной, так и с пассивной паузой, поэтому при расчетах пропускной способности канала необходимо рассматривать среднюю мощность в расчете на элемент сигнала в предположении, что сигналы отдельных позиций соответствующих символам 0 и 1 равновероятны:
(6.4)
Пропускная способность непрерывного канала определяется по формуле Шеннона: см. [1], (6.83); [2], (4.47).
Демодулятор
В демодуляторе осуществляется оптимальная когерентная или некогерентная (в зависимости от варианта) обработка принимаемой смеси сигнала с шумом , целью которой является принятие решения о переданном символе.