Основы построения систем и сетей передачи данных - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Модели структур многополюсных информационных сетей. Параметры и характеристики дискетного канала. Помехоустойчивость приема единичных элементов при различных видах модуляции. Краевые искажения в дискретных каналах. Методы синтеза кодеров и декодеров.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. МОДЕЛИ СТРУКТУР МНОГОПОЛЮСНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
1.1 Построение кратчайшесвязной сети и расчет общей длины сети
1.2 Построение полносвязной, кольцевой и всех вариантов радиальной сети
2. ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСКРЕТНОГО КАНАЛА
2.1 Использование сигнала с двумя боковыми полосами
2.2Использование сигнала с одной боковой полосой
3.1 Первичные параметры линий связи
3.2 Вторичные параметры линий связи
4. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРИЕМА ЕДИНИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ МОДУЛЯЦИИ
4.1 Расчет зависимости вероятности ошибочной регистрации от среднеквадратического напряжения помехи
4.2 Исследование влияния величины остаточного затухания канала на вероятность ошибочной регистрации
5. КРАЕВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ В ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛАХ
5.1 Расчет полосы пропускания каналов при воздействии флуктуационной помехи
5.2Расчет полосы пропускания каналов при воздействии гармонической помехи
6. МЕТОДЫ СИНТЕЗА КОДЕРОВ И ДЕКОДЕРОВ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ
6.1 Возможные описания систематического кода
6.2 Синтез функциональной схемы кодера
6.3 Синтез функциональной схемы декодера
6.4 Синтез принципиальной схемы декодера максимального правдоподобия с исправлением одиночной ошибки
информационная сеть дискретный модуляция
С ростом масштаба применения ЭВМ стало необходимо объединение разрозненных систем обработки данных. Для этого нужно, во-первых, обеспечить возможность обмена данными между системами, связав соответствующие ЭВМ каналами передачи данных, и, во-вторых, оснастить системы программными средствами, позволяющими пользователям одной системы обращаться к информационным, программным и техническим ресурсам других систем.
Создание современных информационных систем невозможно без использования общих подходов к их разработке без унификации характеристик и параметров их компонентов. Результатом работ в этом направлении стало появление информационных сетей.
Теоретической основой общего подхода является базовая эталонная 7-уровненвая модель взаимодействия открытых систем, принятая организацией ISO и описанная в стандарте ISO 7498. Модель является международным стандартом для передачи данных.
Данная работа представляет собой комплекс из шести расчетных задач, связанных с проектированием информационных сетей.
Целью курсовой работы является изучение основ передачи данных.
Для достижений поставленной цели требуется решить следующие задачи:
- ознакомиться с моделями структур многополюсных информационных сетей;
- изучить параметры и характеристики дискретного канала;
- рассчитать параметры проводных линий связи;
- выполнить анализ помехоустойчивости приема единичных элементов при различных видах модуляции;
- определить влияние типа помехи на величину краевых искажений в дискретных каналах;
- изучить методы синтеза кодеров и декодеров систематических помехоустойчивых кодов.
В первой главе данной курсовой работы рассматриваются модели структур многополюсных информационных сетей.
Вторая глава посвящена параметрам и характеристикам дискретного канала.
Расчет и построение зависимостей параметров проводных линий связи выполнены в третий главе.
Четвертая глава освещает вопросы помехоустойчивости приема единичных элементов при различных видах модуляции.
В пятой главе внимание уделяется краевым искажениям в дискретных каналах.
Методы синтеза кодеров и декодеров систематических помехоустойчивых кодов рассмотрены в шестой главе.
В приложении А представлен список сокращений, используемый в пояснительной записке.
Приложение Б содержит библиографический список, который использовался для написания пояснительной записки.
Номер оконечного пункта и его координаты
Рисунок 1.2 - Кратчайшесвязная сеть
L = 4.472+5.657+6.325+5.831+3.162 +3.606+5.831 + 5.000 +6.325= 46.209.
Полносвязная сеть - это сеть, в которой каждый узел связан со всеми остальными напрямую.
По таблице расстояний длина такой сети вычисляется как сумма элементов всех ячеек снизу или сверху от главной диагонали.
Длина полученной полносвязной сети:
Lполн. = 4.472 + 6.000 + 10.000 + 14.422 + 12.083 + 18.682 + 16.125 + 22.091 + 14.560 + 5.657 + 6.325 + 10.000 + 7.616 + 14.318 + 12.000 + 18.000 + 11.662 + 6.325 + 12.166 + 11.045 + 18.028 + 16.492 + 22.361 + 17.205 + 6.000 + 5.831 + 12.369 + 11.662 + 17.088 + 14.422 + 3.162 + 6.708 + 7.211 + 11.662 + 12.166 + 7.000 + 5.831 + 11.402 + 9.487 + 3.606 + 5.000 + 9.849 + 6.000 + 6.325 + 10.000 = 490.416.
Кольцевая сеть изображена на рисунке 1.3. Каждый узел кольцевой сети связан ровно с двумя другими.
Для набора из N узлов возможны N! вариантов соединения их в кольцевую сеть. Для примера вычислим длину кольцевой сети, узлы которой соединены в следующем порядке: 1-2-3-4-5-6-7-9-8-10-1.
Lкольц. = l12 + l23 + l34 + l45 + l56 + l67 + l79 + l98 + l80 + l01 =
4.472 + 5.657 + 6.325 + 6.000 + 3.162 + 7.000 + 5.000 + 6.000 + 6.325 + 14.560 = 64.501.
Корректировка ФЧХ не дала желаемого результата, поэтому понизим скорость передачи: B=10000 c-1.
В вышеприведенную таблицу добавляем еще две точки:
Рисунок 2.6 -Зависимостьпосле понижения скорости передачи
Точка пересечения этих зависимостей и будет Bопт=10360 Бит/c. По ГОСТ 17422-82 выбираем значение скорости передачи из стандартного ряда:
Ширина полосы пропускания при передаче сигналов с одной боковой полосой не изменится ДF=16,77 кГц.
Для сигналов с одной боковой полосой в реальных условиях практическая скорость определяется выражением:
Необходимо также скорректировать ГВП, чтобы при допустимом уровне ширина полосы пропускания была не менее 16,77кГц. Понизим скорость передачи до 10000 c-1 . Характеристика ГВП после коррекции представлена ниже.
Рисунок 2.8 - График зависимостей и
Рисунок 2.9 - График зависимостей и
Передача сигнала с одной боковой полосой позволяет значительно увеличить оптимальную скорость передачи: Вопт=16200 с-1. Стандартное значение: Встанд=16000 с-1
По данным формулам построим зависимость активного сопротивления от частоты (см. рисунок3.2).
Рисунок 3.2 - Зависимость активного сопротивления от частоты
Построим зависимость индуктивности от частоты (см. рисунок 3.3).
Рисунок 3.3 - Зависимость индуктивности от частоты
Провода двухпроводной цепи можно рассматривать как обкладки конденсатора, между которыми расположен диэлектрик (воздух, стирофлекс, полиэтилен и т.п.), поэтому емкостьС находится как отношение заряда, приходящегося на длину в 1 км, к напряжению между проводами цепи.
Емкость 1 км двухпроводной цепи определяется по формуле:
где а - расстояние между проводами;
е - относительная диэлектрическая проницаемость.
Емкость проводов цепей связи не зависит от частоты.
Рисунок 3.4 - Зависимость емкости от частоты
При передаче электрических сигналов по цепям связи ток от одного провода к другому или от провода к земле переходит не только через емкость, но и через проводимость изоляции.
Проводимость изоляции рассчитаем по формуле:
Для данной цепи зависимость проводимости изоляции от частоты будет иметь вид:
Зависимость проводимости изоляции от частоты изображена на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 - Зависимость проводимости изоляции от частоты
Рисунок 3.6 - Зависимость фазового угла волнового сопротивления от частоты
Коэффициент затуханияопределяется по формуле:
По данной формуле построим зависимость коэффициента затухания от частоты (см. рисунок3.7).
Рисунок 3.7 - Зависимость коэффициента затухания от частоты
Коэффициент фазы рассчитывается по формуле:
Зависимость коэффициента фазы от частоты приведена на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 - Зависимость коэффициента фазы от частоты
где Uн - напряжение в начале линии,
U - напряжение в линии на расстоянии l10 от начала.
Из формулы последней формулы выводится формула для определения длины линии l10, в конце которой сигнал ослабляется в 10 раз:
Построим зависимость длины линии связи от частоты (см. рисунок 3.9).
Рисунок 3.9 - Зависимость длины линии связи от частоты
Найдем эффективное значение напряжения на выходе канала, через абсолютные уровни. В качестве Uисх принимается напряжение равное абсолютному уровню Uисх = 0,775 В.
Найдем значение аргумента q, используемого для определения табулированной функции Крампа:
где - это среднеквадратическое напряжение флуктуационной помехи.
Формулы вероятности ошибки для амплитудной, частотной и фазовой модуляции:
По данным формулам построим зависимости.
Рисунок 4.4 - Зависимость ( ), ( ), ( )от
На практике вследствие трудностей реализации когерентного приема большее распространение получил некогерентный прием. Вероятность ошибки при амплитудной манипуляции при некогерентном приеме находится в соответствии с выражением
Рисунок 4.7 - Зависимость ( ), ( )от
Более широкое распространение приобрели методы относительной фазовой модуляции (ОФМ). Для демодуляции ОФМ-сигналов применяются 2 способа: способ сравнения фаз (ОФМ-1) и способ сравнения полярностей (ОФМ-2).
При ОФМ-1 в фазовом детекторе сравниваются фазы (n-1)-го и n-го элементов посылки. Полярность напряжения на выходе детектора определяется соотношением фаз сравниваемых элементов. Способ ОФМ-2 является когерентным, поскольку предполагает наличие на приеме синфазного (противофазного) с сигналом опорного напряжения. Демодуляция осуществляется путем сравнения полярностей (n-1)-го и n-го детектированных элементов. Если полярности совпадают, считается принятым нуль, несовпадению полярностей соответствует прием единицы. Таким образом, демодуляция принятых сигналов сводится к выявлению знакоперемен при переходе от одного элемента посылки к другому.
Вероятности ошибочной регистрации при использовании этих методов определяются по следующим формулам:
Рисунок 4.10 - Зависимость ( ), ( ) от
Формулы вероятности ошибки для двух методов двукратной относительной фазовой модуляции:
Рисунок 4.13 - Зависимость ( ), ( ) от
Формула вероятности ошибки для методатрехкратной относительной фазовой модуляции:
Чтобы произвести сравнительный анализ помехоустойчивости различных видов модуляции, выберем постоянный уровень флуктуационной помехи и вычислим вероятность ошибки для всех вышеприведенных видов модуляции.
Возьмем 1=0,02.Тогда вероятность ошибки для всех рассмотренных видов модуляции:
Из данной таблицы видно, что среди когерентных приемов наиболее помехоустойчива ФМК, а из некогерентных - относительная фазовая модуляция - второй способ. Наименее помехоустойчива - трехкратная относительная фазовая модуляция (ТОФМ). Самой помехоустойчивой является когерентная фазовая модуляция (ФМК).
Как видно из графиков, чем больше разность уровней сигнала и помехи, тем больше вероятность того, что краевые искажения вследствие воздействия флуктуационной помехи не превзойдут величины 10 %. Начиная с некоторого вероятность стремится к единице. Причем наименьшей вероятностью обладает АМ, наибольшей - ЧМ.
Ширина полосы пропускания канала для амплитудной, частотной и фазовой манипуляции определятся следующим образом:
Подставляя в формулы соответствующие значения, получим:
Из найденных значений зафиксируем минимальное значение
?F =28786,534Гц и исследуем влияние ?рДна величину вероятности р.
Построим графики полученных зависимостей:
Рисунок 5.2 - Зависимость вероятности р от величины ДpД при воздействии гармонической помех
Как видно из рисунка , чем больше разность уровней сигнала и помехи, тем больше вероятность того, что краевые искажения вследствие воздействия гармонической помехи не превзойдут величины 10%. Начиная с некоторого вероятность стремится к единице. Причём наименьшей вероятностью обладает АМ, а вероятности для ФМ и ЧМ - полностью совпадают.
Теперь найдем краевые искажения для амплитудной, частотной и фазовой манипуляции при действии в канале флуктуационной и гармонической помех по отдельности и сравним результаты с целью определения влияния типа помехи на величину краевых искажений (F=25000 Гц):
В результате можно сделать вывод, что наименьшие краевые искажения будут при частотной манипуляции при действии в канале флуктуационной помехи, а наибольшие краевые искажения присутствуют при амплитудной манипуляции при действии в канале гармонической помехи. Таким образомфлуктуационная помеха в меньшей степени влияет на величину краевых искажений, чем гармоническая.
а) все другие возможные описания кода;
б)синтез функциональной схемы кодера на основе k-разрядного регистра сдвига. Отобразить в виде таблицы состояний или временной диаграммы кодирование комбинаций, совпадающей с двоичным эквивалентом номера варианта;
в) синтез функциональной схемы декодера с исправлением одиночной ошибки. Отобразить в виде таблицы состояний или временной диаграммы декодирование комбинаций из пункта "б" с ошибкой в любом информационном разряде;
г) синтезировать принципиальную схему декодера максимального правдоподобия, исправляющего одиночную ошибку.
Рисунок 6.3 - Принципиальная схема декодера максимального правдоподобия с исправлением одиночной ошибки
В ПЗУ во всех ячейках, адреса которых содержат только по одной единице (для одиночной ошибки в принятой комбинации) и по адресу 0000000 (для верно принятой комбинации), запрограммирована комбинация с единицей в старшем разряде (например: 10000000), для формирования строба для регистра на выходе декодера. Счётчик в кодере последовательно выставляет все возможные комбинации информационных разрядов, поэтому тактовые импульсы STR0 должны подаваться в 16 раз реже STR1.
Для подсчёта числа единиц (числа ошибок) в каждом из векторов ошибок используется ПЗУ. Это ПЗУ запрограммировано в соответствии с таблицей 6.3.
Если вектор ошибки содержит нулевую комбинацию, это говорит о том, что переданная и одна из разрешённых комбинаций совпали, т.е. в переданной комбинации нет ошибок. Если вектор ошибки содержит единицу в одном каком-то разряде, значит, в переданной комбинации содержится одиночная ошибка. Таким образом, если ПЗУ распознаёт менее двух ошибок, то на выходе ПЗУ присутствует логическая единица, иначе логический ноль. Этот сигнал является оповещающим о наличии или отсутствии неисправимых ошибок.
амплитудно-частотная характеристика
двукратная относительная фазовая модуляция
трехкратная относительная фазовая модуляция
Изучение и экспериментальное исследование влияния вида модуляции на помехоустойчивость системы передачи дискретных сообщений. Рассмотрение методики экспериментального измерения вероятности ошибки при когерентном приёме. Построение графика зависимости. лабораторная работа [1,4 M], добавлен 13.10.2014
Структура сетей телеграфной и факсимильной связи, передачи данных. Компоненты сетей передачи дискретных сообщений, способы коммутации в них. Построение корректирующего кода. Проектирование сети SDH. Расчет нагрузки на сегменты пути, выбор мультиплексоров. курсовая работа [69,5 K], добавлен 06.01.2013
Информационные характеристики источника сообщений и первичных сигналов. Структурная схема системы передачи сообщений, пропускная способность канала связи, расчет параметров АЦП и ЦАП. Анализ помехоустойчивости демодулятора сигнала аналоговой модуляции. курсовая работа [233,6 K], добавлен 20.10.2014
Выбор метода модуляции, разработка схемы модулятора и демодулятора для передачи данных, расчет вероятности ошибки на символ. Метод синхронизации, схема синхронизатора. Коррекция фазо-частотной характеристики канала. Система кодирования циклического кода. контрольная работа [294,2 K], добавлен 12.12.2012
Характеристика систем спутниковой связи. Принципы квадратурной амплитудной модуляции. Факторы, влияющие на помехоустойчивость передачи сигналов с М-КАМ. Исследование помехоустойчивости приема сигналов 16-КАМ. Применение визуального симулятора AWR VSS. курсовая работа [2,2 M], добавлен 28.12.2014
Принципы построения систем передачи информации. Характеристики сигналов и каналов связи. Методы и способы реализации амплитудной модуляции. Структура телефонных и телекоммуникационных сетей. Особенности телеграфных, мобильных и цифровых систем связи. курсовая работа [6,4 M], добавлен 29.06.2010
Составление обобщенной структурной схемы передачи дискретных сообщений. Исследование тракта кодер-декодер источника и канала. Определение скорости модуляции, тактового интервала передачи одного бита и минимально необходимой полосы пропускания канала. курсовая работа [685,0 K], добавлен 26.02.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Основы построения систем и сетей передачи данных курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Эффект Пельтье и его применение
Курсовая работа по теме Исследование Индии
Реферат: Натюрморт в Импрессионизме
Контрольная Работа Мат Вертикаль
Какие Чувства Вызвала Повесть Бедная Лиза Сочинение
Эссе Студентов Умный И Безопасный Город Завтра
Дипломная работа: Бухгалтерский учет и аудит расчетных операций на примере ООО ТПК "Заволжье"
Реферат: Контрольная по логике в задачах
Реферат: Производство алюминия, цветных металлов. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Програма розв’язку розгалужених прикладів
Курсовая работа по теме Система и структура права
Реферат: Президентские выборы в Югославии в 2000 году
Реферат по теме Столетняя война (1337-1453)
Реферат: Способы повышения эффективности животноводства. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Воспитание силовых способностей в становой тяге у юношей 15-16 лет на примере силового троеборья. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Диалекты русского языка
Реферат На Тему Дослідження Мікрофільтрації (Очищення) Відпрацьованих Моторних Масел
Курсовая работа по теме Товароведные особенности упаковки для обуви
Реферат На Тему Сети
Рефераты: Военная кафедра
Управление муниципальным имуществом - Государство и право контрольная работа
История земельного налога - Государство и право реферат
Организация аудиовидеконференцсвязи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа