Дипломная работа на тему: Компромиссы при использовании модуляции и кодирования

Введение

Системные компромиссы - это неотъемлемая часть всех разработок цифровых систем связи. Разработчик должен стремиться к 1) увеличению скорости передачи бит R до максимально возможной; 2) минимизации вероятности появления битовой ошибки РВ, 3) минимизации потребляемой мощности, или, что то же самое, минимизации требуемого отношения энергии одного бита к спектральной плотности мощности шума Еb/Nо; 4) минимизации ширины полосы пропускания W, 5) максимизации эффективности использования системы, т.е. к обеспечению надежного обслуживания для максимального числа пользователей с минимальными задержками и максимальной устойчивостью к возникновению конфликтов; и 6) минимизации конструктивной сложности системы, вычислительной нагрузки и стоимости системы. Конечно, разработчик системы может попытаться удовлетворить всем требованиям одновременно. Однако очевидно, что требования 1 и 2 противоречат требованиям 3 и 4; они предусматривают одновременное увеличение скорости R и минимизацию РВ, Еb/Мо, W. Существует несколько сдерживающих факторов и теоретических ограничений, которые неизбежно влекут за собой компромиссы в любых системных требованиях:

-Минимальная теоретически требуемая ширина полосы частот по Найквисту

-Теорема о пропускной способности Шеннона-Хартли (и предел Шеннона)

-Государственное регулирование (например, распределение частот)

-Технологические ограничения (например, современные комплектующие)

-Другие системные требования (например, орбиты спутников)

Оглавление

- Введение 3

- Немного о требованиях к каналу связи

- Компромиссы при использовании модуляции и кодирования

- Заключение 21

- Список литературы 22

Заключение

В данном реферате рассмотрены основные задачи разработки системы: получение максимальной скорости передачи информации при одновременном снижении вероятности возникновения ошибки и значения Еb/Nо, сужении полосы пропускания и уменьшении сложности. Компромиссы были изучены эвристически в двух плоскостях: вероятность появления ошибки и эффективность использования полосы частот. Первая явно иллюстрирует компромисс между Еb/Nо и РВ, а также неявно отображает расход полосы пропускания. На второй показан компромисс между R/W и Еb/Nо при неявном изображении поведения РВ. Кроме того, описаны типичные шаги, которые предпринимаются при удовлетворении требований к полосе пропускания, мощности и вероятности появления ошибок в системе цифровой связи. Также рассмотрены некоторые ограничения, которые делают невозможным неограниченное повышение производительности. Согласно критерию Найквиста, полосу пропускания нельзя сужать бесконечно. Существует теоретический предел; для передачи RSсимволов/с без межсимвольной интерференции нужно задействовать, как минимум, RS/2 Гц полосы пропускания. Теорема Шеннона-Хартли связана с компромиссом между мощностью и полосой пропускания, а также определяет другое важное ограничение - предел Шеннона. Предел Шеннона, равный -1,6 дБ, -это минимальное теоретически возможное значение которое (совместно с канальным кодированием) необходимо для получения сколь угодно низкой вероятности возникновения ошибки в канале с аддитивным гауссовским шумом. Более общим ограничением является значение пропускной способности канала, превышение которой автоматически запрещает безошибочную передачу сигналов. Приведены некоторые схемы модуляции с эффективным использованием полосы пропускания, такие как манипуляция с минимальным сдвигом (MSK) и квадратурная амплитудная модуляция (QAM).

Список литературы

1. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2, испр.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2003г.-1104с.

2. Учебное пособие: Космические и наземные системы радиосвязи. П.Я. Сивирин.