Основные теоретические сведения. Исследование помехоустойчивости цифровой системы связи при наличии шумов и замираний в канале связи с использованием системы имитационного моделирования

Лабораторная работа 4

Исследование помехоустойчивости цифровой системы связи при наличии шумов и замираний в канале связи с использованием системы имитационного моделирования Simulink

Цель: ознакомление с системой имитационного моделирования Simulink и исследование с ее помощью помехоустойчивости цифровых систем связи.

Основные теоретические сведения

В современных системах цифровой связи (см. рис. 1) передаваемый сигнал подвергается воздействию помех в канале, что обуславливает вероятность ошибки при приеме сигнала.

Рис. 1. Структура системы цифровой связи

В широком смысле помехами в канале связи являются любые сторонние возмущения, препятствующие правильному приему сигналов. Влияние помехи на передаваемый сигнал может быть описано выражением [1, 2]:

, (1)

где: - принимаемое колебание, - полезный сигнал, - стороннее возмущение, - оператор преобразования.

В частном случае, когда:

, (2)

стороннее возмущение называется аддитивной помехой или просто шумом. Другой частный случай, когда:

, (3)

стороннее возмущение называется мультипликативной помехой. Если , где - медленный по сравнению с полезным сигналом процесс, то мультипликативная помеха называется замиранием.

В настоящей лабораторной работе изучается имитационная модель системы связи, посредством которой имитируется простейшая система цифровой связи, а также в зависимости от интенсивности шумов и замираний исследуется помехоустойчивость системы.

При моделировании цифровой системы связи в системе Simulink она представляется в виде отдельных подсистем, для каждой из которых можно задавать собственные параметры (рис. 2) [3, 4].

Рис. 2. Имитационная модель системы цифровой связи

Подсистема формируется из стандартных блоков системы Simulink с соответствующим числом входов и выходов. На рис. 3 представлена имитационная модель модулятора в системе Simulink.

Рис. 3. Имитационная модель модулятора

Модель модулятора включает в себя блоки, являющиеся также подсистемами, генераторов фазоманипулированных сигналов «0» и «1», соответственно (см. рис. 4, 5). В зависимости от того, какой уровень (1 или 0) поступает на вход модулятора, на его выходе формируется либо синус с нулевой начальной фазой, либо синус с фазой сдвинутой на 180 градусов.

Рис. 4. Имитационная модель генератора ФМн сигналов «0»

Рис. 5. Имитационная модель генератора ФМн сигналов «1»