Системы связи при разных видах модуляции

Цель работы

Измерение оценок вероятности ошибки в приеме символа при разных видах модуляции и разных отношениях сигнал/шум.

Краткая характеристика исследуемых цепей и сигналов

Приведена в описании лабораторной работы 20.

Домашнее задание

Изучите основные разделы темы по конспекту лекций и литературе: [3, с. 159–174, 181–191; 4, с. 165–192].

Лабораторное задание

Снимите и постройте кривые помехоустойчивости для разных видов модуляции.

Методические указания

1. Выполнить п. 1.1 методических указаний к работе 20.

2. Установить вид модуляции ФМ. Ручками синхронизации осциллографа добиться неподвижных изображений на входе и выходе демодулятора.

3. Подготовить табл. 22.1. Установку требуемых значений а /s производить по экрану осциллографа, подключенного ко входу ДЕМОДУЛЯТОРА. Для этого следует:

3.1. Отключив ГШ от входа канала, ручками усиления вертикального отклонения осциллографа установить размах модулированного сигнала на экране 2 клетки (т.е. амплитуда а = 1 клетке). В ходе дальнейшей работы положение этих ручек осциллографа не менять!

3.2. Восстановить шумовое напряжение на входе n (t).

3.3. Отключить сигнал от входа КАНАЛА, убрав перемычку между МОДУЛЯТОРОМ и КАНАЛОМ.

3.4. Ручкой регулятора уровня ГШ установить на экране осциллографа ширину шумовой «дорожки» равную 6 клеток. Согласно правилу «трех сигма» для гауссовского процесса ширина этой дорожки примерно равна 6s, т. е. 6s = 6 клеток, или s = 1 клетке.

3.5. Восстановить сигнал на входе КАНАЛА. Так как а = 1 клетке, как было выставлено ранее, соотношение в смеси сигнал/шум составит а /s = 1.

4. Подготовить ПК к работе в режиме подсчета ошибки (см. приложение).

Установив на ПК время анализа в пределах 10–30 с (и не меняя его в дальнейшем), произвести измерение оценки вероятности ошибки Р _ош. Полученное значение внести в табл. 22.1. Не меняя а /s, повторить п.5 для других видов модуляции.

5. Установить новое соотношение а /s по методике, рассмотренной в пп.3.3 и 3.4, причем в п. 3.4 надо установить новую (меньшую) ширину шумовой «дорожки». Например, для а /s = 2 эту ширину следует установить в 2 раза меньше, т.е. 6s = 3 клетки, следовательно, s = 0,5 клетки. После восстановления сигнала на входе КАНАЛА соотношение сигнал/шум на входе ДЕМОДУЛЯТОРА окажется а /s =1/0,5=2 (так как а = 1 клетке), если не менялась настройка осциллографа.

6. Проведя измерения Р _ош для всех видов модуляции и всех значений а /s, заполнить табл. 22.1. По результатам табл. 22.1 построить семейство кривых Р _ош = j(а /s) для разных видов модуляции.

Таблица 22.1

Оценка помехоустойчивости демодулятора при разных видах модуляции

а /s
Р ош	АМ
ЧМ
ФМ
ОФМ

Зарисовать осциллограммы:

· на входе ДЕМОДУЛЯТОРА. Отрегулировать масштаб изображения по оси времени так, чтобы на экране укладывалось 10–12 периодов сигнала и в дальнейшем масштаб не менять;

Отчет

Отчет должен содержать:

1) функциональную схему измерений;

2) таблицу результатов измерений и графики;

3) выводы по результатам измерений.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение демодулятора в цифровой системе связи? В чем его основное отличие от демодулятора аналоговой системы?

2. Что такое «критерий идеального наблюдателя»?

3. Что такое «правило максимума правдоподобия»?

4. Как выбирается порог решающего устройства? Что будет, если его изменить?

5. Каков алгоритм принятия решения в РУ?

6. Что такое «потенциальная помехоустойчивость» и какую помехоустойчивость Вы измеряли в этой работе?

7. Как можно рассчитать Р _ош теоретически и измерить экспериментально?

8. Объясните разницу в помехоустойчивости систем связи с разными видами модуляции.

9. Как можно измерить отношение сигнал/шум на входе демодулятора?

10. При каком соотношении а /s система связи работает устойчиво? От каких функциональных узлов системы это зависит?

11. Что такое эквивалентная энергия сигналов?

ЛИТЕРАТУРА

1. Кушнир В.Ф., Ферсман Б.А. Теория нелинейных электрических цепей. – М.:Связь,1974.

2. Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1982.

3. Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В. и др. Теория передачи сигналов. – М.: Радио и связь, 1986.

4. Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Коржик В.И., Назаров М.В. Теория электрической связи. – М.: Радио и связь, 1998.

5. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высшая школа, 1985.

6. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Советское радио, 1977.

ПРИЛОЖЕНИЕ