Аналогова модуляція

Із перешкодостійким кодуванням

Без перешкодостійкого кодування

Розрахунки

Цифрова передача неперервних повідомлень.

- тривалість елемента модульованого сигналу

- мінімально можлива ширина спектра сигналів:

- енергетична ефективність:

- частотна ефективність:

Підставивши значення у (5.4) отримаємо:

- інформаційна ефективність

- тривалість елемента модульованого сигналу

- мінімально можлива ширина спектра сигналів:

- енергетична ефективність:

- частотна ефективність:

Підставивши значення у (5.4) отримаємо:

Звідси інформаційна ефективність

Передавання сигналів аналогової модуляції.

При передачі сигналів аналогової модуляції припускаємо, що ширина спектру сигналів буде рівною:

(5.8)

де – максимальна частота спектру сигналу.

Для визначення відношення сигнал/шум на виході каналу зв’язку слід користуватися формулою:

(5.9)

Розрахуємо енергетичну ефективність сигналу:

а також частотну ефективність:

Тоді пропускна здатність для аналогової передачі складає:

Розрахуємо інформаційну ефективність:

Система передавання	Параметри
RД, кбіт/с	FК, Кгц	, Гц	С, кбіт/с	η	β	γ
ЦСП без завадостійкого кодування	152,8·10^3
ЦСП з завадостійкого кодування	152,8·10^3
Аналогова модуляція	152,8·10^3	15·10^3	540·10^3		2,3		0,33

Будуємо графік граничної залежності за формулою Шеннона:

(5.10)

та точками відкладаємо ефективність трьох варіантів передачі.

– без кодування;

– цифрова передача з кодуванням;

– аналогова передача.

Рис.14. Залежність .

Розрахунки ефективностей для систем з завадостійким кодуванням і без нього позначені на графіку точками. Можна помітити, що для цифрових системи без кодування коефіцієнт β нижчий ніж системи із завадостійким кодуванням. Оскільки для забезпечення відношення сигнал/шум потрібна більша енергія сигналу ніж для забезпечення відношення сигнал/шум , енергетичні затрати в першому випадку вищі ніж в другому при однаковій вірності передавання інформації. Тому можна сказати що система із завадостійким кодуванням є більш ефективною з точки зору енергетичної ефективності.

Водночас коефіцієнт γ для системи з кодуванням менший ніж для системи без кодування. Внаслідок того, що зі зменшенням тривалості двійкового символу відбувається розширення спектру модульованого коливання, потрібна більша смуга пропускання в каналі зв’язку. Тобто з точки зору частотної ефективності система без кодування є більш ефективною. Загалом можна сказати, що система без кодування є ефективнішою, оскільки вона ближча до межі Шенона.

З графіка видно, що ефективність реальних цифрових систем істотно нижче границі Шеннона. Характер обміну між β та γ залежить від виду модуляції (сигналу) та коригувального коду.

Використання коригувальних кодів дає можливість підвищення вірності передачі повідомлення або при заданій вірності підвищити енергетичну ефективність системи, що є особливо важливо для систем з малою енергетикою.

Варіант передачі із завадостійким кодуванням виявився енергетично ефективнішим. Це корисно для малоенергетичних систем, таких, наприклад, як системи передачі супутникового та космічного зв’язку. В той час як система без кодування виявилась дещо ефективнішою з точки зору використання смуги частот, що є доцільно для багатоканальних систем.

Як видно з графіка використання аналогової модуляції є найбільш ефективним, адже інформаційний сигнал накладається на заздалегідь відому несучу частоту, що є незміною. Це дозволяє декільком радіостанціям працювати паралельне не забиваючи ефір низькочастотними завадами. Проте не дивлячись на високу енергетичну та частотну ефективність, аналогова модуляція є ненадійним та менш якісним зв’язком, ніж цифрове передавання.

У радіомовленні на довгих, середніх і коротких хвилях використовується лише АМ. На відміну від систем радіозв’язку, де на кожен передавач приходиться приблизно один приймач, у радіомовленні передавач обслуговує десятки приймачів. Тому для забезпечення задовільної вірності, економічно вигідніше в декілька разів збільшити потужність передатчика.

Дата добавления: 2015-08-31