Под пропускной способностью понимают количество, данных которое может быть передано по каналу за 1 секунду
(33)
(бит/с)=3,37 Мбит/с
Эффективность использования пропускной способности канала
Эффективность использования пропускной способности канала определим по формуле
(34)
Демодулятор
В демодуляторе осуществляется оптимальная по критерию максимального правдоподобия некогерентная обработка принимаемого сигнала .
Требуется:
1. Записать правило решения демодулятора, оптимального по критерию максимального правдоподобия.
2. Записать алгоритм работы и нарисовать структурную схему оптимального демодулятора для заданного вида модуляции и способа приема.
3. Вычислить вероятность ошибки оптимального модулятора.
4. Определить, как нужно изменить энергию сигнала, чтобы при других видах модуляции и заданном способе приема обеспечить вычисленное значение вероятности ошибки .
|
|
Канал с аддитивным гауссовским шумом отображается линейной цепью с постоянной передаточной функцией, сосредоточенной в определенной полосе частот. Допустимы любые входные сигналы, спектр которых лежит в определенной полосе частот Fc, имеющие ограниченную среднюю мощность Рс (либо пиковую мощность Рпик).
Предположим, что все искажения в канале строго детерминированы и случайным является только гауссовский белый аддитивный шум со спектральной плотностью N0. Это значит что при передаче символа “1” принимаемое колебание можно записать математической моделью z(t) = U2(t) + n(t), где U2(t)- известный переносчик для символа “1”. Передаче символа “0” соответствует известный переносчик U1(t): z(t) = U1(t) + n(t).
Неизвестна реализация помехи и позиция (индекс 1 или 2), переданного сигнала, который и должна распознать решающая схема. Распознавание осуществляется на основе метода идеального наблюдателя (Котельникова).
Для когерентного приемника границы начала и конца принимаемого сигнала точно известны, т.е. передаваемые сигналы финитны и имеют одинаковую длительность, а в канале нет ни многолучевого распространения, ни линейных искажений, вызывающих увеличение длительности сигнала (либо они скорректированы).
В таком случае алгоритм приема, который осуществляет оптимальный приемник над входным колебанием, имеет вид:
Если неравенство выполняется, то приемник регистрирует “1”, в противном случае “0”.
Т.к. сигнал , следовательно
(35)
|
|
На рисунке 7 показана структурная схема оптимального когерентного демодулятора, реализующего неравенство (35).
Рисунок 7 – Схема оптимального когерентного приема сигналов АМ в двоичной системе
Вероятность ошибки рш оптимального когерентного демодулятора для канала с аддитивным нормальным белым шумом при передаче двоичных сообщений вычисляется следующим выражением:
(36)
где Ф(х) – функция Крампа или интеграл вероятностей
(37)
- эквивалентная энергия сигналов, определенная нами в пункте 6.1.
(В)
Наиболее помехоустойчивым видом модуляции при равных энергетических затратах является ФМ. Энергетический выигрыш ФМ составляет в четыре раза по сравнению с АМ и в два раза по сравнению с ЧМ.
Декодер
Дешифратор (декодер) - устройство, преобразующее двоичный код в позиционный (или иной). Другими словами, дешифратор осуществляет обратный перевод двоичных чисел. Единице в каком-либо разряде позиционного кода соответствует комбинация нулей и единиц в двоичном коде, а отсюда следует, что для преобразования необходимо иметь не только прямые значения переменных, но еще и инверсии.
Требуется:
1. Оценить обнаруживающую и исправляющую способности кода () с одной проверкой на четность.
2. Записать алгоритм обнаружения ошибок.
3. Определить вероятность не обнаружения ошибки
4. Предложить метод определения наименее надежного символа из символов двоичной комбинации.