Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ВОПРОСЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЭС ДЛЯ СДАЧИ ЗАЧЕТА
Случайные сигналы — сигналы, мгновенные значения которых (в отличие от детерминированных сигналов) не известны, а могут быть лишь предсказаны с некоторой вероятностью, меньшей единицы. Характеристики таких сигналов являются статистическими, то есть имеют вероятностный вид. Существует 2 основных класса случайных сигналов. Во-первых, этошумы — хаотически изменяющиеся во времени электромагнитные колебания, возникающие в разнообразных физических системах из-за беспорядочного движения носителей заряда. Во-вторых, случайными являются все сигналы, несущие информацию, поэтому для описания закономерностей, присущих осмысленным сообщениям, также прибегают к вероятностным моделям.
Детерминированные сигналы в окружающей среде отсутствуют, так как сигналов, которые являются полностью определенными, нет. Однако их представление как заранее известных, детерминированных функций используется для анализа случайных сигналов.
В большинстве случаев разделения каналов каждому источнику сообщения выделяется специальный сигнал, называемый канальным. Промодулированные сообщениями канальные сигналы объединяются, в результате чего образуется групповой сигнал. Если операция объединения линейна, то получившийся сигнал называют линейным групповым сигналом.
Различного рода помехи в реальных каналах связи воздействуют на сигнал на всем пути его распространения. Однако для удобства анализа общее воздействие помех представлено на рисунке 1.1 суммарным эквивалентным блоком «источник помех». От этого источника на вход приемного устройства поступают случайные электрические возмущения и, взаимодействуя с полезным сигналом, искажают его так, как это вызвано общим воздействием всех помех, распределенных по тракту передачи.
При разложении периодического колебания в ряд Фурье по тригонометрическим функциям в качестве ортогональной системы берут
, , , , , , , ,
преобразование непрерывной функции в дискретную. Преобразование непрерывного информационного множества аналоговых сигналов в дискретное множество называется дискретизацией или квантованием по уровню(ср. «Квантование по времени»).
Квантование по уровню широко используется в цифровых автоматах. При квантовании по уровню производится отображение всевозможных значений величины на дискретную область, состоящую из величин уровня квантования.
В 1933 году В.А. Котельниковым доказана теорема отсчетов [6, 32], имеющая важное значение в теории связи: непрерывный сигнал с ограниченным спектром можно точно восстановить (интерполировать) по его отсчетам , взятым через интервалы , где – верхняя частота спектра сигнала.
Информация – часть сообщения которая несет новизну для получателя.
Под сообщением понимают совокупность сведений, о каких – либо событиях, явлениях или предметах. Для передачи или хранения информации используется различные знаки (символы) позволяющие выразить (представить) информацию в некоторой форме. Этими знаками могут быть слова и фразы в человеческой речи, жесты и рисунки, форма колебаний, математические знаки и т. п. Совокупность знаков, содержащих ту или иную информацию, называют сообщением.
процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения).
Математические модели АМ,ЧМ,ФМ
До приема сообщения (до испытания) сигнал следует рассматривать как случайный процесс, представляющий собой совокупность (ансамбль) функций времени, подчиняющихся некоторой общей для них статистической закономерности. Одна из этих функции, ставшая полностью известной после приема сообщения, называется реализацией случайного процесса. Эта реализация является уже не случайной, а детерминированной функцией времени.
ФМ+ЧМ
Классификация каналов связи в зависимости от назначения
В зависимости от характера физической среды
В зависимости от характера связи между сигналами на входе и выходе
В зависимости от параметров
Классификация по диапазону рабочих частот
|
Наименование волн |
Диапазон волн |
Наименование частот |
Диапазон частот |
|
Декакилометровые Свехдлинные,СДВ |
100-10км |
ОНЧ Очень низкие |
3-30 кГц |
|
километровые длинные,ДВ |
10-1км |
НЧ низкие |
30-300 кГц |
|
Гетометровые Средние,СВ |
1000-100м |
СЧ средние |
300-3000 кГц |
|
Декаметровые Короткие КВ |
100-10м |
ВЧ высокие |
3-30МГЦ |
|
Метровые Ультрокороткие,УКВ |
10-1м |
ОВЧ Очень высокие |
30-300 МГЦ |
|
Дециметровые |
100-10см |
УВЧ Ультравысокие |
300-3000 МГЦ |
|
Сантиметровые |
10-1см |
СВЧ сверхвысокие |
3-30 ГГЦ |
|
Миллиметровые |
10-1мм |
КВЧ Крайне высокие |
30-300 ГГЦ |
|
Децимиллиметровые |
1-0,1мм |
ГПЧ гипервысокие |
300-3000ГГц |
Классификация по характеру сигналов на входе и выходе
В настоящее время для решения задач анализа непрерывных и дискретных каналов используются, как правило, модель гауссовского канала и модель гауссовского однолучевого канала с замираниями.
Наиболее распростронные модели непрерывных каналов связи: идеальный канал, гауссовский канал, , гауссов кий канал с неопределенной фазой сигнала, гауссовский однолучевой канал с замираниями, гауссовский многолучевой канал с замираниями, гауссовский многолучевой канал с замираниями и аддитивными сосредоточенными помехами.
Передача информации происходит во времени, поэтому можно ввести понятие скорости передачи как количество информации, передаваемой в среднем за единицу времени. Для эргодических последовательностей сообщений, где допускается усреднение во времени, скорость передачи равна
Пропускная способность канала характеризует его предельные возможности в отношении передачи среднего количества информации за единицу времени. Максимум скорости R в выражении (6.25) ищется по всем возможным ансамблям сигналов и.
Для двоичных сигналов т - 2 и пропускная способность
При оптимальном кодировании фактическая скорость передачи информации по каналу R приближается к пропускной способности С, что достигается путем согласования источника с каналом. Сообщения источника кодируются таким образом, чтобы они в наибольшей степени соответствовали ограничениям, которые накладываются на сигналы, передаваемые по каналу связи. Поэтому структура оптимального кода зависит как от статистических характеристик источника, так и от особенностей канала.
Если производительность источника Rи ≤ С - ɛ, где ɛ — сколь угодно малая величина, то существует способ кодирования, позволяющий передавать все сообщения источника со сколь угодно малой вероятностью ошибки. При Rи > С такая передача невозможна
Помехоустойчивые коды: часть из них только обнаруживает ошибки, другая – еще и корректирует.
Эти коды специально разработаны для коррекции групповых ошибок (пакетов или пачек). Групповыми ошибками называются такие, которые возникают сразу в нескольких разрядах, расположенных подряд. Возникновение групповых ошибок связано с тем, что длительность действия помехи оказывается больше скорости передачи бита.
Помехоустойчивые коды: часть из них только обнаруживает ошибки, другая – еще и корректирует.
Энтропия представляет собой среднее количество информации (в битах), приходящееся на один знак, отсюда: если Н(а) снижается, то падает среднее количество информации на одно элементарное сообщение аi. Это рассматривают как снижение информационной емкости сообщений и появление избыточности. В связи с этим появляется возможность передачи сообщений в сокращенном виде без потерь информации.