- •В.Г. Шахов основы информационных технологий
- •Введение
- •Глава 1 Теоретические основы информационных технологий
- •1.1. Теория сигналов и спектральный анализ
- •1.2. Управление колебаниями
- •1.3. Теория информации
- •1.4. Дискретизация и квантование
- •Глава 2 Сжатие информации
- •2.1. Адаптивная дискретизация, разностная и дельта-модуляция.
- •2.2. Статистическое сжатие
- •2.3 Сжатие динамического диапазона.
- •2.4. Эффективное кодирование
- •2.5. Модификации кодов Хафмана
- •2.6. Алгоритмы Лемпеля – Зива
- •2.7. Сжатие графических изображений
- •2.8. Видеостандарт mpeg
- •Глава 3 Многоканальная передача и уплотнение линий связи
- •3.1. Сравнение и анализ основных методов разделения каналов
- •3.3. Адресное разделение каналов
- •3.4. Разделение каналов на основе псевдослучайных последовательностей
- •3.5. Комбинированное разделение каналов
- •Глава 4 Случайные процессы и их приложения
- •4.1. Основы теории случайных событий и величин
- •4.2 Основы теории случайных процессов
- •Глава 5 Основы цифровой обработки сигналов
- •5.1. Дискретные экспоненциальные функции (дэф)
- •5.2. Быстрое преобразование Фурье (бпф)
- •5.3. Применение теории чисел в цифровой обработке сигналов
- •5.5. Основы цифровой фильтрации
- •Глава 6 Борьба с помехами
- •6.1. Энергетические методы
- •6.2. Методы импульсной модуляции гармонической несущей
- •6.2. Простейшие методы приема импульсных сигналов
- •6.3. Помехоустойчивый прием модулированных колебаний при импульсной огибающей
- •6.3.1 Некогерентный ам-прием
- •6.3.2 Когерентный чм-прием
- •.3.3 Когерентный фм-прием.
- •6.4.Корректирующие коды.
- •6.4.1. Основные определения корректирующих кодов.
- •6.4.2. Алгебраические коды
- •6.4.3. Матричная запись линейных корректирующих кодов
- •6.4.4. Коды Рида - Маллера I рода
- •6.4.5. Полиномиальные коды
- •6.4.6. Итеративные коды
- •6.5. Непрерывные коды
- •6.5.1. Рекуррентные коды
- •6.5.2 Сверточное кодирование
- •6.5.3. Каскадные коды
- •6.5.4. Нелинейные коды
- •6.6. Системы с обратными связями
- •6.7. Комплексные решения помехоустойчивого приема.
- •Глава 7 Пример расчета параметров информационной системы
- •7.1. Основные сведения о системах телеизмерения
- •7.2. Содержание курсовой работы и исходные данные
- •7.3. Определение полосы занимаемых частот и построение спектральной диаграммы
- •7.3.1 Определение периода опроса
- •7.3.2. Определение верхней частоты спектра импульсной последовательности
- •7.3.3. Варианты модуляции
- •7.3.4. Выбор несущих и построение спектральной диаграммы
- •7.4. Определение максимального уровня помех в канале связи
- •7.4.1. Помехоустойчивость передачи импульсно-модулированных сигналов
- •7.4.2. Помехоустойчивость передачи кодовых посылок
- •7.5. Определение количества информации одного сообщения и скорости передачи информации.
- •7.6. Вычисление эффективности передачи
- •Заключение по курсовой работе
- •Общее заключение по учебному пособию
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Глава 7 278
7.3.4. Выбор несущих и построение спектральной диаграммы
После определения верхних частот импульсных последовательностей можно выбрать несущие частоты для передачи каждой из них. Несущие выбираются из учета диапазона радиочастот, выбираемого для передачи сигналов ТИ. В задании диапазон частот строго не оговаривается. Можно рассчитывать на УКВ (дециметровый и сантиметровый диапазон с частотами 300 – 1000 МГц). Единственное условие, накладываемое на несущие, – нижняя их граница: частота несущей должна быть не ниже верхней частоты импульсной последовательности:
. |
(7.10) |
При временном разделении каналов сигналы передаются одной частотой, поэтому нужно выбрать лишь одну несущую (исключение представляет частотная манипуляция, спектр для которой рассмотрим ниже). Частота несущей должна удовлетворять условию (7.10). Спектр, который будет при передаче такого сигнала, имеет вид, представленный на рис. 7.8.
Рис. 7.7. К определению полосы запаса
Рис. 7.8. Спектр сигнала при временном разделении
После построения спектральной диаграммы найдем полосу занимаемых частот в данном случае
. |
(7.11) |
В случае частотной манипуляции и временного разделения каналов необходимо несколько несущих частот по числу разрядов кода , полученному из выражений (7.6). Несущие выбираются так, чтобы спектры от каждого разряда не перекрывались. Кроме того, нужно делать запас с расчетом на неидеальные фильтры.
Реальные фильтры, в отличив от идеальных, имеют конечную крутизну частотной характеристики на границах полосы пропускания – кривая 2, рис. 7.7 (кривая 1 – частотная характеристика идеального фильтра). Запас берется из расчета полосы пропускания фильтра. Если учесть, что верхняя частота при частотной манипуляции составляет , где – основная частота импульсной последовательности, то полоса частот на один разряд , а защитная полоса частот . Тогда полоса частот, занимаемая в этом случае в канале связи при числе разрядов :
. |
(7.12) |
Примечание. При наличии нескольких несущих допускается изображать полностью не весь спектр: достаточно подробно показать спектр одного канала (с одной несущей), а в остальных случаях – только несущие.
При частотном разделении каналов число несущих равно числу каналов. Выбираются они, как и при частотной манипуляции, из учета верхней полосы импульсной последовательности и защитной полосы . Здесь величина принимается равной полосе пропускания, то есть .
Тогда полоса частот между двумя соседними несущими
. |
(7.13) |
Вид спектральной диаграммы для частотного разделения каналов показан на рис. 7.8.
Рис. 7.9. Спектр сигнала при частотном разделении
Полоса занимаемых частот
. |
(7.14) |
Для частотной манипуляции при частотном разделении каналов необходимо несущих. Каждая из них, как и при временном разделении, отстоит от соседней на величину
. |
(7.15) |
Тогда полоса частот, занимаемых в этом случае
. |
(7.16) |
После определения полосы занимаемых частот для двух случаев, временного и частотного разделения каналов, необходимо сравнить и и сделать вывод о том, какое из них лучше в смысле экономии полосы частот.