Системи зв'язку з частотним розділенням каналів

 

Мета роботи: Вивчити принципи побудови систем зв'язку з частотним розділенням каналів.

Завдання роботи:

Вивчити структуру і функції основних вузлів системи з частотним розділенням каналів для передачі безперервних і дискретних повідомлень.

2. Вивчити вплив спектральних характеристик передавальних сигналів на якість їх розділення і відновлення переданого повідомлення на приймальній стороні.

3. Досліджувати вплив перешкод на якість роботи системи зв'язку при частотному розділенні сигналів.

ВВЕДЕННЯ.

 

Частотне розділення каналів застосовується найчастіше при створенні систем зв'язку. На основі частотного розділення реалізуються системи багатоканальної телефонної і радіозв'язки, системи супутникового зв'язку, системи радіомовлення і телебачення. Такі системи містять в своєму складі групу передавачів і приймачів сигналів(кабельна лінія, навколоземний і космічний простір - «ефір» і так далі), що взаємодіють через загальне середовище розповсюдження. У простому випадку кожна пара передавач - приймач і середовище, що зв'язує їх, складають окремий канал. Для забезпечення можливості одночасної передачі повідомлень по всіх каналах необхідно виконати умови незалежності їх роботи, виключення впливу один на одного, що складає завдання розділення каналів. Основою частотного розділення каналів є наступні положення:

- Кожен з передавачів формує і видає в середу розповсюдження сигнали, що мають спектри що не перекриваються із спектрами інших передавачів;

- Кожен з приймачів має засоби виділення спектрів сигналів тільки потрібного передавача і придушення спектрів інших;

- Середовище розповсюдження сигналів володіє лінійними властивостями.

Дана робота направлена на вивчення реалізації цих положень на прикладі простої системи зв'язку, що моделюється засобами пакету System View.

 

ПОСТАНОВКА ЗАВДАНЬ ДОСЛІДЖЕННЯ.

 

 

Об'єктом дослідження в даній роботі є модель двоканальної системи зв'язку. У роботі передбачається дослідження двох версій системи і, відповідно, двох версій моделі - перша, для передачі безперервних повідомлень (Див. ріс.1) і друга, - для передачі дискретних (Див. ріс.2). Повідомлення для першої моделі представлені гармонійними коливаннями різних частот, для другої - імпульсними послідовностями однієї частоти, але з різною тривалістю імпульсів.

До складу обох моделей системи входять модулі передавачів, представлених на лівій частині малюнків і приймачів, - на правій частині. Середовище розповсюдження - лінія зв'язку, представлена суматором і джерелом Гауссова шуму, в центральній частині малюнка.

Завдання даної роботи реалізуються шляхом аналізу сигналів в різних точках системи, їх зіставлення і оцінки, як в тимчасовій, так і в частотній областях.

 

ХІД ВИКОНАННЯ РОБОТИ.

 

Завантажити виконуючий файл chrch..svu (Ріс.1). Замалювати структуру моделі, записати параметри її модулів і параметри системного часу.

 

1. Запустити модель на цикл моделювання. Отримати графіки початкових повідомлень. (Sink12,13) і оцінити параметри сигналів, які їх представляють. (Sink20,22)

2. Отримати графіки модульованих сигналів на виході передавачів і їх спектри. Для отримання детальної картини спектру в області частоти, що несе, слід використовувати вікна, що зважують, і зміну масштабу по осі абсцис. Оцінити ширину спектру кожного сигналу на рівні -20дБ щодо коливання, що несе.

3. Отримати графік сигналу в лінії зв'язку (Sink21) і спектр цього сигналу. Оцінити ступінь перекриття спектрів сигналів різних передавачів. Зробити виводи про можливість розділення сигналів. Оцінити можливості зближення частот коливань обох передавачів, що несуть, без порушення умов частотного розділення. Обгрунтувати значення коливань, що несуть, для випадку допустимого перекриття спектрів на рівні --20дБ.

4. Отримати графіки прийнятих повідомлень на виходах приймачів (Sink10,11) і порівняти їх з передавальних (Sink12,13). Оцінити час розповсюдження повідомлень по каналу зв'язку.

5. Встановити середньоквадратичних відхилення Гауссова шуму рівним 0,1в і запустити модель на цикл моделювання. Отримати графік сигналу в лінії зв'язку (Sink21) і спектр цього сигналу. Виконати п.5 “Ходу виконання роботи”. Зробити вивід про можливість відновлення переданого повідомлення.

6. Виконати п.6 “Ходу виконання роботи” для середньоквадратичного відхилення Гауссова шуму рівного 0,3в і 1в.

7.

1. Виконати пп.1.8 “Ходу виконання роботи” для другої моделі системи, оброблювальної дискретні повідомлення. Виконуючий файл chrch1.svu (Ріс.2).

 

 

 

ЗМІСТ ЗВІТУ.

 

1. Найменування роботи, її мета і завдання.

2. Структурні схеми моделей, їх параметри, параметри системного часу.

3. Ескізи графіків сигналів, їх спектрів з вказівкою отриманих оцінок параметрів, а так само виводи відповідно до пунктів 1…8 «Ходу виконання роботи».

 

ЛІТЕРАТУРА.

 

Кловський д.Д. Теорія передачі сигналів. Стор. 314.319.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ.

 

1. Яким обов'язковим вимогам повинні задовольняти параметри канальних модулів і сигналів в системі з частотним розділенням?

2. Чи однакові умови роботи різних каналів системи? Відповідь обгрунтувати, порівнюючи роботу високочастотних і низькочастотних каналів.

3. Як впливає збільшення числа одночасно працюючих каналів на роботу лінійного устаткування? Відповідь обгрунтувати, зважаючи, що у складі лінійного устаткування можуть бути підсилювачі, перетворювачі і інші активні пристрої.

4. Чим якісно відрізняється робота системи з частотним розділенням при передачі безперервних повідомлень і дискретних повідомлень?

5. Як впливають перешкоди на виконання системою функцій розділення сигналів?

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3