Материал: Курсовая работа по ТПС

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ

СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I» (ФГБОУ ВО ПГУПС)

_____________________________________________

В. К. Котов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Учебное пособие

ккурсовой работе по дисциплине «Теория передачи сигналов»

Санкт-Петербург

2019

УДК 621.391(075.8)

ББК К73 519.21

К

Р е ц е н з е н т ы:

начальник Центрального регионального центра связи

Д.В. Бычков;

кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрическая связь» ПГУПС

А.А. Павловский

Котов В.К.

Определение параметров сигналов и устройств системы передачи информации: учеб. пособие / В.К. Котов. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2019. - 63 с.

ISBN 978-5-7641-0409-6

Рассмотрены этапы расчета основных характеристик цифровой системы передачи информации, предназначенной для передачи непрерывных сообщений.

В приложении приведены краткие сведения о работе в среде имитационного моделирования Simulink, достаточные для создания простых моделей устройств системы передачи информации, рассмотрен пример моделирования и исследования свойств смеси сигнала и помехи при ограничении спектра помехи.

Методическое пособие к курсовой работе по дисциплине «Теория передачи сигналов» для студентов 3 курса специальности 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов», специализации «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте», «Телекоммуникационные системы и сети железнодорожного транспорта», «Радиотехнические системы на железнодорожном транспорте».

2

ВВЕДЕНИЕ

В теории передачи сигналов рассматриваются вопросы преобразования сообщений в электрические сигналы, методы их кодирования (кодер источника и кодер канала), модуляции, влияния помех и искажений сигналов в зависимости от среды распространения (медножильные кабели, волоконно-оп- тические кабели, рельсы, воздух), оптимального приёма, помехоустойчивости, повышения эффективности систем передачи и многое другое с целью установления предельных соотношений.

Современный инженер при разработке, проектировании и эксплуатации устройств и систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи (ЖАТС), удовлетворяющих конкретным техническим требованиям, должен уметь оценивать, насколько полно реализуются в них потенциальные возможности выбранных способов кодирования, модуляции и определять пути улучшения характеристик устройств и систем передачи информации для приближения их к потенциальным.

Квалифицированная эксплуатация систем ЖАТС также требует знания основ теории передачи сигналов, выбора и поддержания оптимального режима их работы, критериев оценки достоверности передачи сообщений, причин искажения сигналов и т.д.

Курсовая работа посвящена определению параметров сигналов и устройств цифровой системы передачи информации - совокупности технических средств, обеспечивающих передачу информации в цифровой форме, удовлетворяющую определенным требованиям. Они могут существенно различаться в зависимости от назначения системы, условий эксплуатации, выбора среды передачи сигналов, стоимости. Тем не менее, для каждой из них можно выделить основные требования.

Так, для систем железнодорожной автоматики и телемеханики, отвечающих за безопасность движения поездов, таким требованием является обеспечение наибольшей верности передачи при сравнительно низкой скорости передачи данных; для телекоммуникационных систем – требуемая или максимальная скорость передачи данных при допустимой вероятности ошибки; радиотехнических систем – передача данных в определенном диапазоне частот с требуемой скоростью и минимальной вероятностью ошибки при ограничении на энергетические ресурсы передающего и приемного устройств.

Выполнение курсовой работы позволит студентам:

-глубже понимать фундаментальные закономерности, связанные с формированием сигналов, их передачей, обработкой и преобразованием в устройствах цифровых систем передачи информации;

-закрепить навыки математического описания сигналов, определения их

3

вероятностных и числовых параметров;

-выбирать математический аппарат для решения конкретных технических задач в области передачи сигналов; видеть тесную связь математического описания с физической стороной рассматриваемого явления;

-выработать навыки использования пакетов прикладных программ для вычисления характеристик сигналов, разработки имитационных моделей устройств и систем передачи информации.

При оформлении курсовой работы следует придерживаться следующих правил:

1. Титульный лист пояснительной записки, задание на курсовую работу

иоценочный лист необходимо скачать на сайте http://sdo.pgups.ru в разделе «Методические материалы по курсовой работе», шаблон курсовой работы по дисциплине «Теория передачи сигналов».

2. Содержание работы излагать последовательно по функциональным устройствам системы передачи информации (от источника сообщений к получателю сообщений), описывая их функцию, приводя расчетные задания, необходимые схемы и таблицы.

3. На осях координат графиков полученных зависимостей должны быть указаны физические величины и их размерность, семейства взаимосвязанных графиков приводятся на одном рисунке.

4. Выводы по каждому разделу работы, в конце пояснительной записки должно быть заключение, содержащее выводы по разделам и общий вывод по работе.

5. Пояснительная записка должна иметь содержание, нумерацию страниц, рисунков и таблиц, список использованных источников.

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Номер варианта n определяется двумя цифрами в номере зачетной книжки (студенческого билета) студента. Используя номер варианта n необходимо внести свои данные в таблицу 1.

Вид аналогового сигнала определяется числом k. Например, если номер варианта n = 15, то число k= n (mod 2) равно остатку от деления числа 15 на 2, то есть единице – 1. Скобки означают, что результат вычисления,

полученный в скобках округляется до ближайшего целого в большую

сторону. Число S= 5n (mod 3) определяется как остаток от деления числа 5n на 3. Например, n = 15, тогда число S= 5n (mod 3) равно остатку от деления числа 75 на 3, то есть нулю – 0.

4

Таблица 1

0– 2,87 10 7

1- 2, 25 10 7

2- 1, 93 10 7

5