- •1 Нормативні дані з дисципліни
- •2. Мета і завдання дисципліни
- •3 Перелік забезпечуючих дисциплін
- •4 Структура залікових кредитів
- •5 Навчально–методичне забезпечення дисципліни
- •5.1 Література
- •5.2 Методичні посібники та вказівки
- •Лекція 1 Система передачі інформації. Основні поняття і визначення
- •1. Місце інформаційних систем у сучасному світі
- •2. Класифікація систем передачі інформації
- •3. Узагальнена структурна схема системи передачі інформації
- •4.Основні інформаційно-технічні характеристики спи
- •4.1 Вірогідність передачі інформації
- •Завадостійкість передачі інформації
- •Швидкість передачі інформації
- •Пропускна здатність каналів зв'язку
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •1.Кількість інформації в повідомленні
- •Логарифмічна міра добре відображає адитивність інформації.
- •2 .Джерело дискретних повідомлень і його ентропія
- •Ентропію джерела не рівноімовірних попарно залежних повідомлень, позначимо , дамо розрахункову формулу
- •3.Джерело неперервних повідомлень
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття №1
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 3 Передача інформації з дискретними і неперервними каналами зв'язку
- •1.Продуктивність джерела дискретних повідомлень
- •2.Швидкість передачі інформації з дискретних каналів без перешкод. Оптимальне статистичне кодування
- •3.Швидкість передачі інформації й пропускна здатність дискретних каналів з завадами
- •4.Пропускна здатність двійкового симетричного каналу зв'язку з завадами
- •5.Швидкість передачі інформації неперервними каналами з завадами.
- •6. Пропускна здатність неперервного каналу з нормальним білим шумом
- •Пропускна здатність неперервного каналу зв'язку при довільних спектрах сигналів і завад.
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття №2
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 4 завадостійке кодування. Основні положення теорії завадостійкого кодування
- •1.Постановка задачі застосування завадостійких кодів
- •2.Класифікація завадостійких кодів
- •3. Основні числові характеристики завадостійких кодів
- •4.Кодова відстань і її зв'язок із кратністю помилок що виявляються й або, що виправляються.
- •Висновки
- •Лекція 5 Систематичні блокові лінійні коди
- •Загальні методи кодування і декодування систематичних блокових лінійних кодів
- •Код з парним числом одиниць
- •Інверсний код
- •Код з подвоєнням елементів
- •Коди Хемінга
- •Висновки
- •Лабораторна робота №1 вивчення принципу дії та дослідження завадостійкості радіосистеми передавання інформації із блоковим кодом
- •1 Мета роботи
- •2 Методичні вказівки
- •Позиції, що займають одиниці в одиничній матриці, вказують номера позицій контрольних символів, що використовуються у кожній перевірці на парність.
- •3 Опис лабораторної установки
- •4 Порядок виконання роботи
- •6 Контрольні запитання і завдання
- •Лекція 6 циклічні коди
- •Основні властивості циклічного коду й способи побудови
- •Способи кодування і декодування циклічних кодів
- •Матричне подання циклічних кодів
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Лабораторна робота №2 Вивчення властивостей і принципів побудови циклічних кодів.
- •1 Ціль роботи
- •2 Методичні вказівки
- •3 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні запитання.
- •Практичне заняття №3
- •Розв’язання. Визначимо кількість інформаційних і контрольних символів у кодовій комбінації:
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 7 Оптимальний когерентний прийом дискретних сигналів
- •1.Основні положення теорії оптимального приймання сигналів
- •Синтез, правила розрізнення сигналів у випадку приймання повністю відомих сигналів на фоні нормального білого шуму
- •Структурні схеми оптимальних приймачів
- •Обчислення завадостійкості (імовірності помилок розрізнення сигналів) оптимальних когерентних приймачів
- •Виходячи з цього, можна записати формули для обчислення імовірностей помилок в системах когерентного приймання фазовою, частотною та амплітудною маніпуляцією.
- •Висновки
- •3 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні запитання
- •Лекція 8 оптимальний некогерентний прийом дискретних сигналів і його завадостійкість
- •Модель лінії зі змінними параметрами
- •Алгоритм прийняття рішення при прийманні сигналів з випадковою початковою фазою
- •Приймання сигналів з випадковою початковою фазою і флуктуючою амплітудою
- •Некогерентні приймачі сигналів з використанням обробки за огинаючою
- •Некогерентний приймач ортогональних сигналів
- •Приймання сигналів з випадковою початковою фазою при використанні відносної фозової маніпуляції
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •3 Порядок виконання роботи.
- •4 Структура звіту
- •5 Контрольні запитання і завдання
- •Практичне заняття № 4 "Когерентне и не когерентне приймання дискретних сигналів та його завадостійкість"
- •Приклади розв’язання основних типів задач
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 9 оптимальний і квазиоптимальНіЙ прийом неПерервних сигналів і його завадостійкість
- •1.Особливості приймання неперервних сигналів з аналоговою модуляцією
- •2. Завадостійкість прийому сигналів з амплітудною модуляцією
- •3.Завадостійкість прийому сигналів з фазовою модуляцією
- •4.Завадостійкість прийому сигналів з частотною модуляцією
- •Висновки
- •Лекція 10 цифрові методи передачі неЗперервних повідомлень
- •Імпульсно – кодова модуляція
- •2.Завадостійкисть систем зв’язку з імпульсно-кодовою модуляцією
- •3.Диференціальна імпульсно-кодова модуляція. Дельта модуляція
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття № 5
- •Приклади розв’язання основних типів задач
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 11 багатоканальні системи передачі інформації
- •1.Узагальнена структура багатоканальної системи зв’язку
- •2.Системи зв’язку із частотним поділом каналів
- •3Системи зв’язку із часовим поділом каналів
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Лекція 12
- •1. Поняття про багатостанційний доступ
- •Системи з часовим поділом каналів
- •Системи із частотним поділом каналів
- •Системи з кодовим поділом каналів
- •Асинхронно-адресні системи передачі інформації (аас)
- •Висновки
Висновки
В лекції розглянута постановка задачі передавання неперервної інформації неперервними сигналами з аналоговими видами модуляції. Виконаний аналіз завадостійкості системи з амплітудною, фазовою та частотною модуляцією. Отримані розрахункові формулі для обчислення вірогідності приймання.
Лекція 10 цифрові методи передачі неЗперервних повідомлень
Мета лекції – вивчення цифрових методів передавання неперервної інформації. Всі сучасні системи радіозв’язку і телебачення використовують цифрові методи, тому розглядаються різні методи цифрових перетворень, їх завадостійкість і обчислюються помилки перетворень.
В лекції розглядаються наступні питання:
Імпульсно – кодова модуляція.
Завадостійкість систем зв’язку з імпульсно – кодовою модуляцією.
Диференціальна імпульсно – кодова модуляція. Дельта модуляція.
Імпульсно – кодова модуляція
Як відзначалася раніше, неперервні повідомлення можна передавати по дискретних системах зв'язку. Для цього них перетворять у цифрову форму за допомогою операції дискретизації за часом, квантування за рівнем і кодування.
Найпоширенішим способом перетворення неперервних повідомлень у цифрову форму є імпульсно-кодова модуляція (ІКМ), при якій із переданого повідомлення беруться відліки з інтервалом , таким, щоб за відліками можна було з необхідною точністю відновити повідомлення. Відліки квантуються за рівнем і передаються номери рівнів квантування, як правило, тим або іншим двійковим кодом. Значність коду k і кількість рівнів квантування в цьому випадку зв'язані співвідношенням , причому звичайно має місце знак рівності. У результаті неперервне повідомлення перетвориться в потік двійкових символів, що надходить на вхід дискретного каналу зв'язку. Операції, пов'язані з перетворенням неперервного повідомлення, що надходить від джерела Д, здійснюється в аналогово-цифровому перетворювачі (АЦП) (мал.1). Двійкові символи з виходу дискретного каналу зв'язки подаються на цифроаналоговий перетворювач (ЦАП), що перетворює кодові комбінації в відліки, за якими і виконуються відновлення переданого неперервного повідомлення, призначеного для одержання одержувачем (О).
Для передачі двійкових символів можуть використовуватися різні види маніпуляції: амплітудна, фазова, частотна. Відповідно до цього вводиться класифікація систем: ІКМ-АМ, ІКМ-ФМ, ІКМ-ЧМ.
Помилки передачі неперервних повідомлень цифровими методами пов'язані з дискретизацією неперервних повідомлень за часом, квантуванням відліків за рівнем і невірною передачею окремих символів цифрового потоку по дискретному каналі зв'язку. Далі вважається, що причиною помилок передачі цифрових символів є шум, що діє в каналі. Тому відповідна помилка називається шумовою. Можна думати, що при ІКМ відносний середній квадрат помилки
(1)
Помилка дискретизації за часом визначається властивостями переданого повідомлення й способом відновлення повідомлення по відліками.
Помилку квантування при рівномірному квантуванні за рівнем можна знайти як
(2)
Тут прийнято, що
Малюнок 1-Структурна схема системи з ІКМ
Шумова помилка буде оцінена далі.
Цифрові методи передачі володіють поруч технічних і експлуатаційних переваг перед аналоговими. З основних можна вказати наступні:
малий вплив апаратурних похибок на точність передачі повідомлень. Фактично вони позначаються лише при аналого-цифровому й цифроаналоговому перетвореннях. Це дозволяє забезпечити в цифрових системах точність передачі повідомлень, недосяжну в аналогових;
висока завадостійкість. Повідомлення буде спотворенно лише при неправильному прийманні символів цифрової послідовності, тобто при досить великій потужності завади;
можливість регенерації сигналів (відновлення їхньої форми) при ретрансляції. Це дозволяє усунути нагромадження помилок, що особливо важливо для радіорелейних ліній;
високі техніко-економічні показники - широке використання елементів цифрової техніки, низькі вимоги до лінійності загального тракту й т.п.
До недоліків цифрових систем відноситься їхня складність (у порівнянні з аналоговими), а також широка смуга частот сигналу. Наприклад, якщо при АІМ для передачі відліку потрібен один імпульс, то при ІКМ k імпульсів, тобто смуга розширюється в k раз.
Смуга частот сигналу при ІКМ визначається швидкістю цифрового потоку на виході АЦП.
(3)
при цьому k впливає на , а - на . Завдання оптимізації цифрового перетворення полягає в тім, щоб при заданому значенні сумарної помилки
+ вибрати такі значення k і , при яких мінімально. Якщо взяти до уваги (2),то неважко бачити, що звичайно .