Преобразование сообщений в передатчиках СПИ

Каждому сообщению S_i(t) ставится в соответствие один из сигналов на выходе передатчика (ПРД):

Кодер источника (КИ) преобразует последовательность символов сообщения в символы нового алфавита значности m

Преобразование последовательности символов сообщения в символы нового алфавита значности m

Цель перекодирования в КИ – преобразование исходного избыточного сообщения в новое с идеальными свойствами: отсутствие избыточности, независимость символов и равномерное распределение символов. Идеальный источник (дискретный), у которого символы независимы и равновероятны реализуется совокупностью КИ и источника сообщений

Преобразование последовательности символов сообщения в идеальном источнике

Например, если исходный алфавит содержит четыре буквы, а алфавит на выходе КИ содержит две буквы, то каждой букве исходного алфавита необходимо сопоставить две буквы алфавита КИ:

12 Приведите из каких элементов или устройств состоит цифровые системы передачи информации

Цифровые системысодержат (рисунок): ПП – первичный преобразователь, в котором преобразуются звуковые или оптические сигналы в электрические сигналы, Д – дискретизатор, преобразует непрерывный электрический сигнал в последовательность непрерывнозначных отсчётов, Кв – квантователь непрерывнозначных отсчётов, ПК – перекодировщик

13 Приведите виды аналоговых систем модуляции

1) Амплитудная модуляция (АМ)

2)

3) Фазовая модуляция (ФМ)

4)

3) Частотная модуляция (ЧМ)

4) Однополосная модуляция (ОМ)

14 Нарисуйте спектры аналоговых систем модуляции

15 Приведите геометрические модели сигналов аналоговых систем

Информацию могут переносить амплитуда, фаза, длительность, задержка сигналов (рис.). Тогда сигналы будут с разными значениями параметров.

Для двоичного сигнала с АМ справедливо представление

Для сигналов с ЧМ (рис) выполняется свойство ортогональности при различии частот не менее

Для фазовой модуляции выражения для сигналов записываются в виде:

16 Приведите общую классификацию помех

17 Напишите характеристики сигналов и помех как случайных процессов

1. Наиболее полной характеристикой случайного процесса является многомерная функция распределения

2. Математическое ожидание

3. Дисперсия

4. Моменты старших порядков

5. Корреляционная функция

6. Интервал корреляции

7. Спектральная плотность случайного процесса вводится соотношением:

18 Приведите классификацию каналов связи (например, телефонная, телеграфная)

19 Напишите об объеме канала связи

Любой канал характеризуется объёмом

здесь T - длительность интервала времени существования канала, ΔF – ширина полосы частот канала, D – динамический диапазон,

где u_max – максимальное значение амплитуды сигналов в КС, при котором наблюдается допустимое искажение. Передать сигнал можно полностью, если объём сигнала меньше объёма канала: V_с < V_к. Этоозначает, соответственно, что выполняются неравенства: T_с<T_к, ΔF_с<ΔF_к, D_с < D_к. Выходной сигнал канала связи в общем случае имеет вид

где x(t) – входной сигнал; u_п(t) – помеха.

20 Напишите о радиосвязи прямой видимости

LPD радиостанции работают в диапазоне УКВ (433 МГц) и имеют невысокую мощность передатчика. Распространение ультракоротких волн (УКВ) имеет одну специфическую особенность: они распространяются только прямолинейно. Они не могут огибать земную поверхность, как длинные (ДВ) и средние (СВ) волны, и отражаться от ионосферы, как короткие (KB), поэтому радиосвязь на УКВ возможна только в пределах прямой видимости. Для определения потенциальной дальности радиосвязи на УКВ без учета энергетики (чуствительность приемника, мощность передатчика, потери энергии на трассе) обратимся к простым геометрическим расчетам (см. рис.1).

Рис.1 Расчет зоны прямой видимости над поверхностью земли. H1, H2 - высоты поднятия антенн над поверхностью земли, L - потенциальная дальность прямой видимости, R - радиус земли.

21 Напишите об идеальном и гауссовском канале связи

1. Идеальный канал. Помехи отсутствуют, известны полоса частот канала ΔF_к, средняя мощность сигнала Р_с и точная зависимость выходного сигнала от входного y(t) = f(x(t)):

2. Гауссовский канал. Известны средняя мощность сигнала Р_c, полоса пропускания ΔF_к. В канале действуют аддитивные помехи «белый шум» с постоянной спектральной плотностью N₀: σ²_ш= ΔF_кN₀. Закон распределения гауссовский:

где u(t) – входной сигнал; n(t) – гауссовский шум,

M{n} = 0;

22 Напишите о канале с неопределённой фазой сигнала, когда запаздывание является случайной величиной и об однолучевом канале с общими замираниями(амплитуды и фазы сигнала)

3. Канал с неопределённой фазой сигнала, когда запаздывание является случайной величиной:

где θ = ω₀τ.

Однолучевой канал с общими замираниями(амплитуды и фазы сигнала)

23 Напишите о линейном канале со случайной передаточной функцией и гауссовским шумом