- •1. Основные определения: информация, сообщение, система связи, сигнал, алфавит.
- •2. Функциональная система цифровой системы связи.
- •3. Преимущества и недостатки цифровой связи
- •4.Четырехуровневая коммуникационная система
- •5. Эталонная модель (osi): стек протоколов
- •6. Уровни модели взаимодействия открытых систем osi
- •Блочная диаграмма типичной системы цифровой связи от источника к передатчику
- •Блочная диаграмма типичной системы цифровой связи от приемника к потребителю информации
- •9. Отображение цифрового сигнала в виде аналоговой функции времени
- •10. Сигнал как реализация процесса. Классификация процессов
- •12. Полигармонические и почти периодические процессы
- •13. Определение случайного процесса
- •14. Процесс стационарный в широком смысле
- •15. Процесс стационарный в узком смысле
- •16. Случайные эргодические процессы, гауссов процесс
- •17. Процессы авторегрессии
- •18. Ковариационная и корреляционная матрицы случайного процесса, автоковариационная и автокорреляционная функции
- •19. Оценивание ковариационной и корреляционной матриц случайного процесса и автоковариационной и автокорреляционной функций
- •20. Случайные нестационарные процессы, характеристики случайных процессов
- •21. Классификация шумов в системах связи.
- •22. Определение спектральной плотности мощности. Теорема Винера-Хинчина.
- •23. Непрерывное преобразования Фурье
- •24. Финитное преобразование Фурье
- •25. Дискретное преобразование Фурье (дпф).
- •26. Свойства дпф.
- •27. Оценивание спектральной плотности с помощью дпф
- •28. Модель белого шума.
- •29. Линейные системы с постоянными параметрами.
- •Характеристики линейных систем с постоянными параметрами.
- •31. Последовательное включение систем с постоянными параметрами.
- •32. Связь спектральных плотностей входного и выходного процессов линейной системы с постоянными параметрами.
- •3 5. Узкополосные и широкополосные сигналы.
- •36. Критерии определения ширины полосы.
- •Форматирование текстовой информации в системах dcs.
- •38. Теорема о дискретном представлении. Критерий Найквиста. Инженерный критерий Найквиста.
- •Дискретизация с помощью идеальных единичных импульсов (идеальная дискретизация).
- •Естественная дискретизация.
- •41.Дискретизация по методу «выборка-хранение».
- •42.Квантование амплитуды и характеристики.
- •45.Шум квантования.
- •46.Импульсно кодовая модуляция квантованных выборок аналогового сигнала.
- •47.Кодирование источников определения.
- •48.Дискретные источники и их характеристики.
- •49.Типы дискретных источников.
- •50.Свойства кодов.
- •51. Показатели кодирования
- •52. Кодирование источников без памяти: код шеннона-фано
- •54. Кодирование источников с памятью: методы подавления нулей и групповое кодирование
- •55. Кодирование источников с памятью: методы подстановки образцов и дифференциальное сжатие
- •56. Униполярные и биполярные сигналы pcm
- •57. Сигналы рсм в кодировке nrz (nrz-l, nrz-m, nrz-s)
- •58. Кодировки nrz-ami и rz-ami
- •59. Фазовое кодирование
- •60. Кодирование модуляцией задержки
- •61. Многоуровневое кодирование рсм. Достоинства и недостатки
- •62. Искажение сигналов шумом awgn
- •63. Межсимвольная интерференция
- •64. Обобщенная схема передачи узкополосного сигнала
- •65. Основные этапы демодуляции/обнаружения
- •68. Униполярная передача двоичных сигналов
- •69. Биполярная передача двоичных сигналов
- •70. Эквивалентная модель системы dcs
- •71. Импульсы Найквиста
- •72. Компенсация искажений с помощью выравнивания
- •73. Виды выравнивания и типы эквалайзеров.
- •74. Дискретный канал без памяти
- •75. Теорема кодирования канала
- •76. Теорема о пропускной способности канала
- •Зачем нужна широкополосная модуляция?
- •78, 79. Амплитудная и частотная модуляция (ask и fsk)
- •80. Частотная манипуляция и бинарная частотная манипуляция
- •81. Бинарная фазовая манипуляция, квадратурная фазовая манипуляция
- •82. Амплитудно-фазовая манипуляция (арк)
- •83. Определение полосовой демодуляции и ее виды
- •84. Ресурс связи и способы его распределения
- •85. Сигналы, ортогональные во времени и по частоте
- •86. Уплотнение/множественный доступ с частотным разделением
- •87. Множественный доступ с временным разделением
Блочная диаграмма типичной системы цифровой связи от источника к передатчику
Основные этапы обработки в системе DCS. 2-а блока модуляции реализуются с помощью модема. Этапы соответствующие * реализуются не во всех системах DCS, являются не обязательными. ** – ключевые этапы, обязательные. || - форматирование: на этом этапе любая информация преобразуется в биты, тем самым обеспечивается совместимость информации источника в системах DCS. Начиная от точки, следующей за блоком форматирования и до модуляции, информация - поток битов (bit stream).
- модуляция: преобразует поток битов в сигналы совместимые с каналом передачи данных. Импульсная модуляция – биты - электрические импульсы, узкополосные импульсы. Узкополосный (base band) - спектр сигнала начинается от 0 частоты и ограничивается некоторой max частотой (неск. МГц.)
Полученный после импульсной модуляции сигнал называется сигналом в кодировке PCM (pulse-code modulation). Сигнал PCM лишь тогда, когда передаются бинарные последовательности. При использовании диапазона радиочастот используется этап полосовой модуляции BPM (band-pass modulation). Спектр узкополосного сигнала переносится в диапазон частот до 100 ГГц. Этот этап, когда среда сигнала не поддерживает передачу импульсов.
- кодирование источника: устранение из сообщения избыточных символов (битов). Это еще называется сжатием. || - шифрование: секретность связи. Невозможность доступа к сообщениям передаваемого сообщения не санкционированным пользователем. Иногда оно реализуется как ввод в систему ложных сообщений. || - канальное кодирование: для повышения качества связи. Иногда повышение качества сигнала. Другие методы - включение в передаваемую последовательность битов, избыточных. Позволяет обнаружить и исправить ошибки передачи.
- уплотнение и множественный доступ: обеспечивают использование одной и той же части ресурса связи многими пользователями одновременно. Различие: уплотнение распределяет ресурс без «подстройки» к специфическим требованиям пользователей. При множественном доступе требования различных пользователей удовлетворяются.
- расширение частоты: улучшается качество сигнала или для обеспечения конфиденциальности сообщающихся сторон.
Важный ключевой момент – синхронизация. Используется на всех этапах обработки.
Блочная диаграмма типичной системы цифровой связи от приемника к потребителю информации
На этой диаграмме показаны основные этапы обработки в системе DCS. 2-а блока демодуляция и обнаружение реализуются с помощью модема. Этапы соответствующие * реализуются не во всех системах DCS, являются не обязательными . ** – ключевые этапы, обязательные. К ним следует добавить такой метод как синхронизация. Синхронизация используется практически на всех этапах обработки в системах DCS.
- форматирование: на этом этапе любая информация (дискретная или аналоговая) преобразуется в биты, тем самым обеспечивается совместимость информации источника в системах DCS.
Пусть в результате полосовой модуляции сформирован сигнал , где , - это размер алфавита. - это сигнал отображающий -ый символ алфавита. По мере распространения сигнала по каналу этот сигнал искажается по причинам: - не идеальная характеристика канала , - при проводной передаче на сигнал воздействуют тепловые шумы проводника.
В приемный тракт (вход приемника) поступает не , а его искажение .
где * - свертка, - импульсная характеристика канала, - случайные шумы.
В приемном тракте сигнал подвергается фильтрации, но вначале осуществляется понижение его частоты, в результате чего формируется импульсный сигнал . Это оптимальный импульсный сигнал. Разновидностью фильтрации является операция выравнивания сигнала. При выравнивании существенно уменьшаются искажения, вносимые каналом, т.е. подавляются «неидеальные» . Выравнивание осуществляется с помощью эквалайзера. При дискретизации в момент времени Т обозначим сигнал - . Возникает задача обнаружения, которая заключается в получении ответа на вопрос, какому символу сообщения соответствует полученное значение . (обычно) иногда этап восстановления, дискретизации и обнаружения объединяют термином демодуляция (demodulation). Но часто понятие демодуляции связывают с восстановлением сигнала, а под обнаружением (detection) подразумевают получение ответа на вопрос какой символ передан.