Программа дисциплины (силлабус) 9 3 Краткий курс лекций 30 1
 Скачать 4.39 Mb.
|
|
Вопросы для самопроверки 1. Понятие линейного фильтра. 2. Характеристики фильтров. 3. Синтез фильтров. 4. Структурные схемы фильтров. 5. Определение частотного коэффициента передачи фильтра. 3.24 Тема 14.2 Цифровая обработка сигналов Рассматриваемые вопросы - преобразование Фурье и Z – преобразование; - дискретные цепи; - цифровая фильтрация; - рекурсивные и не рекурсивные фильтры. Рекомендуемая литература 1 Васюков В.Н. Цифровая обработка сигналов и сигнальные процессоры в системах подвижной радиосвязи: Учебник. – Новосибирск: издательство НГТУ. 2003. 2 Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие для вузов/ Л.М, Гольденберг, Б.Д. Матюшкин, М.Н. Поляк. – 2- издание, переработанное и дополненное, - М.: Радио и связь. 1990. 3 Прокис Дж. Цифровая связь, перевод с англ./ Под редакцией Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь. 2000. Краткое содержание Прямое и обратное преобразование Фурье устанавливают связь между последовательностью конечной длины Nи ее Z–образом, заданным значениями в N точках на Z – плоскости [2, 3]. ДПФ необходимы при реализации алгоритмов цифровой обработки сигналов. Широкое применение в практике цифровой обработке сигналов нашли применение быстрые преобразования Фурье (БПФ) [3]. Обработку дискретного сигнала можно представить множеством решений, отображающих множество последовательностей. Если цель обработки заключается в обнаружении сигнала, то множество решений сводится к двум точкам: - сигнал имеется; - сигнал отсутствует. Если цель обработки - фильтрация дискретной последовательности (устранение шума или помех), то построение пространства решений совпадает со строением пространства исходных последовательностей. По ДПФ можно восстановить исходный сигнал. При необходимости получения результата, от нескольких дискретных последовательностей, либо от дискретной последовательности, проходящей через элемент схемы, с известной импульсной характеристикой, используется дискретная свертка сигналов [1, 2, 3]. Выходной сигнал: Существует круговая свертка, линейная свертка и секционированная свертка дискретных сигналов. При анализе и синтезе линейных дискретных и цифровых систем используются методы, выполняющие такую же роль, как и интегральные преобразования Фурье для непрерывных сигналов [1, 2, 3]. Переход к Z – преобразованию осуществляется за счет замены, в прямом преобразовании Фурье [X(jf) = ∑x(n)∙e –j2πfnT∙dt ], переменной e –j2πfT на Z, тогда: . Дискретные цепи, рассматриваемые ранее как математические модели, физически воплощаются в устройствах цифровой обработки сигнала. В зависимости от характеристик принято различать: - ЛИС цепи, линейные инвариантные к сдвигу (стационарные); - КИХ цепи, с конечной импульсной характеристикой; - БИХ цепи, с бесконечной импульсной характеристикой. Прямая форма реализации ЛИС цепи приведена на рисунке 3.24.1 [1, 2]. Рисунок 3.24.1 - Структурная схема ЛИС цепи. Данную структурную схему можно представить в виде сигнального графа. Рисунок 3.24.2 - Сигнальный граф ЛИС цепи в прямой форме. Сигнальные графы и структурные схемы можно представить: в прямой, канонической, параллельной, каскадной и обращенной форме. Наибольшее распространение при обработке дискретных сигналов получила фильтрация. Для осуществления этой операции необходимо разработать специальные устройства – фильтры [1, 2]. Под фильтрами понимаются линейные стационарные цепи для избирательного воздействия на различные гармонические составляющие входного сигнала. Методы цифровой фильтрации применяются к любым, по происхождению, дискретным сигналам. В радио и связи цифровой фильтрации подвергаются аналоговые сигналы, представленные в дискретной форме. Рассмотрим некоторые структурные схемы и графы дискретных фильтров [1, 2]. Нерекурсивный фильтр описывается выражением: ; его передаточная функция: а) б) Рисунок 3.24.3 - Нерекурсивный фильтр: а) структурная схема; б) граф. [ ; ; ]. Рекурсивный фильтр описывается уравнением: ; передаточная функция: . а) б) Рисунок 3.24.4 - Структурная схема (а) и граф (б) рекурсивного фильтра: ; ; ; . Фильтры, у которых при нулевых начальных условиях и одинаковых входных сигналах, выходные сигналы одинаковы, считаются эквивалентными. Чаще всего используются следующие схемы соединения фильтров. ; Рисунок 3.24.5 - Последовательное соединение. ; Рисунок 3.24.6 - Параллельное соединение. Рисунок 3.24.7 - Соединение с обратной связью. (знак “ + ” ставится при отрицательной обратной связи, соответственно знак “ - ” при положительной обратной связи). В качестве временных характеристик дискретных фильтров выступают импульсные характеристики [h(nt) на единичный импульс δ(nt)], т.е. реакция фильтра на произвольное воздействие, связь между передаточной функцией и импульсной характеристикой определяется выражением [1, 2]: К основным характеристикам относятся частотные комплексные характеристики: , где - модуль частотной характеристики (АЧХ); - аргумент (ФЧХ); ; . Групповое время замедления (ГВЗ): , где - ФЧХ. Свойства частотных характеристик: - частотные характеристики дискретных фильтров являются непрерывной функцией частоты; - частотные характеристики – это периодические функции частоты с периодом равным частоте дискретизации (); - для вещественных фильтров (периодические функции имеют только вещественные коэффициенты), АЧХ и ГВЗ функции четные, ФЧХ – нечетная функция частоты [1, 2]. Для сравнения частотных характеристик различных фильтров частоту нормируют: , (интервал от 0 до π); , (интервал от 0 до 0,5). Рассмотрим пример реализации цифрового фильтра (нерекурсивный, в прямой форме): . Рисунок 3.24.8 - Структурная схема нерекурсивного цифрового фильтра. Рисунок 3.24.9 - Схема реализации цифрового фильтра. Принцип работы схемы 1 такт – выходной регистр RG очищается; 2 такт – на вход регистра сдвига Rсд поступает сигнал Х(nT), одновременно в регистре RG происходит сдвиг на m- разрядов (m – число разрядов в выборке входного сигнала); выходит число X[(n-4)T] и умножается на α4, результат α4∙X[(n-4)T] поступает в сумматор; 3 такт – из регистра сдвига поступает Х[(n-3)T], в регистре имеет место сдвиг; одновременно вычисляется α3∙Х[(n-3)T]; в накапливающем сумматоре образуется число α4∙X[(n-4)T]+ α3∙Х[(n-3)T]; 4 такт – из регистра сдвига выходит следующее число Х[(n-2)T] и перемножается на α2; в сумматоре к имеющимся двум числам добавляется α2∙Х[(n-2)T]; 5 такт – из регистра сдвига поступает следующее число Х[(n-1)T] перемножается на α1 и поступает в накапливающий сумматор; 6 такт – поступившее число X(nT) перемножается с α0 и направляется в сумматор, на выходе получается сигнал Y(nT), который в сокращенном виде можно записать: ; далее цикл повторяется. Как видно, каждый выходной отчет вычисляется за шесть тактов. Длительность такта (τ) должна быть не менее любой из операций (сдвига, умножения, сложения). Время, необходимое для вычисления одной выборки Y(nT): [мкс]; частота f= 1/τmin, где N- количество операций умножения; m - количество разрядов в коде выборки. Требования к фильтру выражаются в форме требуемой АЧХ и реже ФЧХ [1, 2]. Цифровой фильтр реализуется из дискретной цепи, что предполагает погрешности, которые учитывают и пытаются свести к минимуму. Ошибки могут возникать при кодировании и представлении чисел, при квантовании (ошибки квантования и выходной шум), при джиттере (дрожание отсчета). При разработке фильтров ориентируются на существующие типы: нижних частот (ФНЧ); верхних частот (ФВЧ); полосовые (ПФ); режекторные (РФ); учитываются также, их амплитудные и частотные характеристики. Следует заметить, что расчет ЦФ, в большинстве случаев, основывается на методиках расчета аналоговых фильтров, поэтому следует изучить типовые фильтры Баттерворта, Чебышева, Золотарева – Кауэра и их характеристики [1]. При синтезе цифровых фильтров (чаще всего КИХ фильтров, т.к. они всегда устойчивы) используется метод взвешивания окна (метод функций окна): - прямоугольное окно, Wп[n]=1, n = 0, N-1; - окно Бартлетта (треугольное); - окно Хэнна (фон Ганна); - окно Хэмминга; - окно Блэкмана; - окно Кайзера (все вышеприведенные окна похожи на треугольник). Кроме вышеперечисленных методов, используются методы частотной выборки, быстрой свертки, билинейного преобразования, инвариантности импульсной характеристики и др. Более подробную информацию можно получить в рекомендуемой литературе по данной теме [1, 2, 3]. Как указывалось ранее, для выделения полезного сигнала, искаженного присутствием шума, используют фильтры. Одной из характеристик, определяющих качество фильтра, является отношение сигнал/шум: - на входе фильтра, , [дБ]; - на выходе фильтра, , [дБ]. Кроме этого определяется выигрыш фильтра: или . Напомним, что частотно-избирательная система, выполняющая обработку сигнала и шума наилучшим образом, считается оптимальным линейным фильтром [1, 2, 3]. Если фильтр с импульсной характеристикой h(t) обеспечивает максимально возможное значение Sвых(t0), т.е. согласован с заданным входным сигналом, то его называют согласованным фильтром. Пусть, Uвх(t)=Sвх(t), значит, на вход подается сигнал, по отношению к которому фильтр согласован, тогда: Sвых(t) = kBs(t-t0), т.е. выходной сигнал пропорционален автокорреляционной функции входного сигнала, сдвинутой на время t0 (согласованный фильтр можно представить как коррелятор). Частотный коэффициент передачи согласованного фильтра можно выразить через спектральную плотность сигнала (для выделения такого полезного сигнала фильтр и предназначен): Если, на вход фильтра поступает белый шум с односторонним спектром мощности, с плотностью N0 [В2/Гц], то Qвых=2Еs/N0. Учитывая, что согласованная фильтрация дает максимально возможное отношение сигнал/шум на выходе системы, с белым гауссовым шумом, то такой фильтр считается оптимальным. Самостоятельно следует рассмотреть сравнение помехоустойчивости систем [1, 2, 3]. Вопросы для самопроверки 1. Для каких целей используются преобразования Фурье? 2. Быстрое преобразование Фурье. 3. Для каких целей применяется Z-преобразование Фурье? 4. Свертка дискретных сигналов. 5. Типы дискретных цепей. 6. Понятие сигнальных графов. 7. Рекурсивные и нерекурсивные фильтры. 8. Схемы соединения фильтров. 9. Основные характеристики дискретных фильтров. 3.25 Тема 15.1 Многоканальные системы передачи Рассматриваемые вопросы -общие положения; -принципы многоканальной связи; -построение цифровой первичной сети. Рекомендуемая литература 1 Панфилов Н.П., Дырда В.Е. Теория электрической связи. - М.: Радио и связь, 1990. 2 Прокис Д.Ж., Цифровая связь. Пер. с англ./ под ред. Д.Д. Кловского.-М.: Радио и связь, 2000. 3 Макаров А.А., Чернецкий Г.А., Чиненков Л.А. Теория электрической связи /методические указания и задание на курсовую работу. - Новосибирск, СибГУТИ, 1998. Краткое содержание Системы связи должны обеспечивать не только быструю обработку и надежность передачи информации, но и выполнить эту задачу с минимальными затратами. В связи с высокой стоимостью линий связи, возникает необходимость в разработке методов многоканальных систем передач. Еще в 1869 году Морозов Г.И. предложил способ одновременного телеграфирования, по общей цепи, с помощью токов различных частот. В 1880 году Игнатьев Г.Г. создал схему для одновременного телеграфирования и телефонирования, основанную на разделении сигналов с помощью фильтров, т.е. по принципу частного разделения каналов (ЧРК). Сигналы от разных источников, с помощью сигналов – переносчиков, размещаются в непрерывных частотных полосах и по линии связи передаются одновременно. В 1930 году появилась трехканальная аппаратура, в 1940 году в эксплуатацию принята 12-канальная система. После 1945 года разрабатывается 24-х и 60-ти канальные системы (Типа К-24-2, К- 60, К- 60М) [1]. Для работы по коаксиальным кабельным линиям внедряются системы К-120, К-300, К-1920, К-3600, К-2700, К-5400, К-10800. Системы связи с ЧРК достаточно надежны и не сложны в эксплуатации, обеспечивают хорошее качество и дальность связи. Основной недостаток таких систем, это слабая защищенность сигнала от помех. При частотном разделении канальные сигналы от различных источников передаются одновременно, но занимают практически неперекрывающиеся полосы частот. Операция разделения группового сигнала на канальные сигналы, в приемном устройстве, осуществляется полосовыми фильтрами с неперекрывающимися полосами пропускания. Частное разделение не требует, в принципе, временной синхронизации, поэтому оно относится к классу асинхронных методов. Основной недостаток систем с частотным разделением, высокие требования к линейности группового тракта системы связи. Этот тракт кроме линии связи включает каскады усиления группового сигнала, как на передаче, так и на приеме [1, 2]. Существуют системы с временным разделением каналов (ВРК). При временном разделении канальные сигналы от различных источников передаются в общей полосе частот, но поочередно (разнесены) во времени. Два синхронно и синфазно работающих на передаче и на приеме коммутатора, последовательно во времени, подключают канал связи к источникам и получателям сообщений. Такой метод разделения относится к классу синхронных методов [1, 2, 3]. Ограниченность отведенной полосы частот, а также неидеальность синхронизации приводит к появлению взаимных помех каналов. Уровень этих помех уменьшают, вводя защитные временные интервалы между каналами, что приводит к расширению спектра группового сигнала либо к уменьшению числа каналов. При фазовом разделении канальные сигналы от различных источников передаются одновременно, имеют одинаковые несущие и занимают общую полосу частот. Несущие сигналов имеют различные начальные фазы, а информация содержится в изменении их амплитуд. На одной несущей частоте можно получить только два линейно независимых сигнала, при этом сдвиг фаз между несущими частотами сигналов составляет 90о. Операция разделения линейного сигнала на канальные, в приемном устройстве, осуществляется с помощью двух синхронных детекторов, опорные колебания на которые подаются с фазовым сдвигом, равным 90о [1]. При разделении сигналов по форме канальные сигналы передаются одновременно, а частотные спектры перекрываются. В качестве канальных сигналов могут быть использованы различные ортогональные функции: полиномы Чебышева, Лаггера, Эрмитта, функции Уолша и др. Операция разделения группового сигнала на канальные, в приемном устройстве, осуществляется с помощью набора корреляторов [2, 3]. Опорные колебания, на которые подаются от генератора канальных функций и устройства формирования соответствующих весовых коэффициентов. Разделение сигналов возможно также с помощью согласованных фильтров. Разделение сигналов по форме широко используется в асинхронных адресных системах связи (ААСС), где каждому абоненту присваивается своя форма сигналов (адрес абонента), т.е. канальные сигналы отличаются друг от друга по форме. Различные формы сигналов всех абонентов образуют ансамбль квазиортогональных сигналов, так называемых шумоподобных сигналов. Благодаря этому обеспечивается возможность одновременной работы многих абонентов в общей полосе частот. Такие системы получили название широкополосных систем [1, 2, 3]. Для обмена информацией между двумя пунктами можно воспользоваться одноканальной или многоканальной системой связи. На практике возникает задача обеспечения обмена информацией между большим числом пунктов. Поставленную задачу можно решить за счет сети связи, которая позволяет с помощью каналов связи и узлов коммутации объединить большое число абонентов [1, 2, 3]. Различают два метода функционирования сети связи: - метод коммутации каналов, состоящий в создании, на некоторое время, соединения абонента; - метод коммутации сообщений, состоящий в передаче сообщения вместе с адресом абонента в ближайший узел коммутации, где оно записывается в запоминающее устройство, становится на очередь и передается при освобождении канала на один из следующих узлов коммутации. Этот процесс записи и отправления продолжается до прихода сообщения в узел назначения. В последнее время аналоговые методы передачи заменяются цифровыми, которые дают возможность обеспечения более гибкой и качественной передачи информации. Современная цифровая первичная сеть строится на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH), синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима передачи (АТМ). Из перечисленных технологий только первые две могут рассматриваться как основа построения цифровой первичной сети [2, 3]. Технология АТМ еще до конца не опробована. Она отличается от технологий PDH и SDH тем, что охватывает не только уровень первичной сети, но и технологию вторичной сетей, в частности, сетей передачи данных и широкополосной ISDN (B-ISDN). В результате, при рассмотрении технологии АТМ трудно отделить ее часть, относящуюся к технологии первичной сети. Рассмотрим построение и отличие плезиохронной и синхронной цифровой систем. Схемы ПЦС были разработаны в начале 80-х годов. Существует три разновидности: - принятая в США и Канаде; в качестве скорости сигнала первичного цифрового канала ПЦК (DS1) выбрана скорость 1544 кбит/с с заданной последовательностью DS1- DS2- DS3- DS4 или последовательность вида: 1544-6312-44736-274176 кбит/с; это позволяет передавать соответственно 24, 96, 672 и 4032 канала DS0 (ОЦК 64 кбит/с); - принятая в Японии; используется та же скорость для DS1; с последовательностью DS1- DS2- DSJ3- DSJ4 или последовательность 1544-6312-32064-97728 кбит/с, что позволяет передать 24, 96, 480 или 1440 каналов DS0; - принятая в Европе и Южной Америке; в качестве первичной выбрана последовательность Е1-Е2-Е3-Е4-Е5 или последовательность 2048-8448-34368-139264-564992 кбит/с. Используя данную иерархию можно передавать 30, 120, 480, 1920 или 7680 каналов DS0. Международным комитетом по стандартизации ITU-T был разработан стандарт, согласно которому: - стандартизированы три первых уровня первой иерархии, четыре уровня второй и четыре уровня третьей иерархий, в качестве основных, а также схемы кросс-мультиплексирование иерархий; - последние уровни первой и третьей иерархий не были рекомендованы в качестве стандартных [2, 3]. Указанные иерархии, известные под общим названием плезиохронная цифровая иерархия PDH, или ПЦИ. Таблица 3.25.1 - Сравнительные характеристики систем PDH (АС- американская; ЯС- японская; ЕС- европейская).
Система PDH имеет ряд недостатков: затрудненный ввод-вывод цифровых потоков в промежуточных пунктах; отсутствие средств сетевого автоматического контроля и управления; многоступенчатое восстановление синхронизма требует достаточно большого времени; Указанные недостатки PDH привели к разработке в США иерархии синхронной оптической сети SONET, а в Европе синхронной цифровой иерархии SDH. Но, из-за неудачно выбранной скорости передачи для STS-1 отказались от создания SONET, а создали на ее основе SONET/SDH, со скоростью передачи 51.84 Мбит/с, первого уровня ОС1. В результате, ОС3 SONET/SDH соответствовал STM-1 иерархии SDH. Таблица 3.25.2 - Скорости передач иерархии SDH
Основным отличием системы SDH от системы PDH является переход на новый принцип мультиплексирования. Система PDH использует принцип плезиохронного (или почти синхронного) мультиплексирования. Например, во вторичных сетях распространено использования потока Е1. При передаче этого потока по сети PDH в тракте Е3 необходимо сначала провести пошаговое мультиплексирование Е1-Е2-Е3, а затем - пошаговое демультиплексирование Е3-Е2-Е1 в каждом пункте выделения канала Е1 (2048 кбит/с). В системе SDH производится синхронное мультиплексирование - демультиплексирование, которое позволяет организовать непосредственный доступ к каналам PDH, которые передаются в сеть SDH. Синхронная система SDH дает возможность прямого доступа к каналу 2048 кбит/с за счет процедуры ввода/вывода потока Е1 из трактов всех уровней иерархии SDH. Тот или иной уровень системы SDH формируется на основе первичного цифрового потока (для Европейской системы определяется произведением скорости ОЦК на количество каналов: 64∙32 = 2048). Канал Е1 является основным каналом, используемым в сетях цифровой телефонии, ISDN и других вторичных сетях [2, 3]. Вопросы для самопроверки 1. Принципы МСП. 2. Методы функционирования сетей связи. 3. Системы с ЧРК, ВРК и др. 4. Сравнительные характеристики систем. 5. Основные технологии построения систем связи. 3.26 Тема 15.2 Повышение эффективности систем электросвязи Рассматриваемые вопросы -основные характеристики эффективности; -зависимости частотной и энергетической эффективности; -методы повышения эффективности систем связи. Рекомендуемая литература 1 Панфилов Н.П., Дырда В.Е. Теория электрической связи.- М.: Радио и связь, 1990. 2 Прокис Д.Ж., Цифровая связь. Пер. с англ./ под ред. Д.Д. Кловского.- М.: Радио и связь, 2000. 3 Макаров А.А., Чернецкий Г.А., Чиненков Л.А. Теория электрической связи /методические указания и задание на курсовую работу. - Новосибирск, СибГУТИ, 1998. Краткое содержание Системы связи, обеспечивающие необходимую скорость передачи информации R при заданной верности, различаются степенью использования ими основных ресурсов канала: пропускной способности С, мощности сигнала РS и занимаемой полосы частот FS. [3]. Общей характеристикой эффективности систем связи является коэффициент использования канала связи по пропускной способности (информационная эффективность): = R/C. Эффективность часто оценивается коэффициентом использования канала по полосе частот (частотная эффективность) = R/FS и коэффициентом β использования канала по мощности (энергетическая ценность) β = R/(PS/NO), где PS/NO – отношение мощности сигнала к спектральной плотности мощности шума. Введя обозначение, h2= PS/Pш (отношение мощности сигнала к мощности шума в полосе FS) и учитывая формулу Шеннона [1, 2, 3]. С= FSlog(h2+1), можно установить связь между этими коэффициентами эффективности: = h2∙β; = / [log(/β+1)]. Методы повышения эффективности систем передачи направлены на реализацию резервов в системе связи, указанных Шенноном и Котельниковым [1, 2, 3]. Согласно теореме Шеннона, величина , за счет способов модуляции- демодуляции и кодирования – декодирования может быть сколь угодно близкой к единице, при сколь угодно малой вероятности ошибок. Для такой идеальной системы связи получаем, приняв = 1, предельную зависимость β = (2-1). Эту зависимость удобно представить в виде кривой, на плоскости β, где меняется от 0 до при аналоговой передаче, и от 0 до log2mk при передаче дискретных сигналов с основанием mk , а коэффициент β ограничен значением βmax= limβ=1/ ln2=1,443. Эта кривая является предельной и характеризует наилучший обмен между величинами β и . В реальных системах связи вероятность ошибки рош ≠ 0 и <1. Кривые β = f() зависят от вида сигнала (модуляции), кода и способа обработки сигнала. Каждому варианту системы соответствует точка на плоскости в координатах: β и . Все эти точки располагаются на кривых ниже предельной кривой Шеннона. Чем ближе точка к предельной кривой, тем эффективнее система. Методы повышения эффективности за счет выбора способа модуляции и кодирования зависят от того, какой из параметров (β, , ) будет стремиться к максимуму. Например, в некоторых системах проводной связи важным показателем увеличения мощности является частотная эффективность . Условию наилучшего использования полосы частот при заданной верности передачи наиболее полно отвечает однополосная модуляция. В однополосной системе достигается наибольшая информационная эффективность =1, однако помехоустойчивость низкая и может быть повышена лишь за счет увеличением мощности сигнала. При жестких ограничениях, накладываемых на мощность излучения, целесообразно осуществить обмен полосы пропускания на мощность сигнала. Это достигается путем перехода к многопозиционным сигналам (mk>2) и комбинированным видам модуляции. Обмен энергетической эффективности на частотную эффективность можно осуществить с помощью многопозиционных сигналов с фазовой модуляцией (ФМ) и АФМ. Наряду с системами, описанными выше, обеспечивающими выигрыш по γ и проигрыш по β, используется системы с помехоустойчивыми кодами, которые обеспечивают выигрыш по β и проигрыш по γ. Применение корректирующих кодов позволяет повысить верность передачи информации или при заданной верности повысить энергетическую эффективность системы связи. Последнее особенно важно для систем с малой энергетикой (спутниковая, космическая связь). Для повышения информационной эффективности необходимо повысить как эффективность системы кодирования, так и эффективность системы модуляции. Например, применение циклического кода в канале с ФМ или сверхточного кода в канале с АФМ позволяют получить одновременно выигрыш как по β, так и по , или выигрыш по одному из показателей без ухудшения другого. Однако, построение таких высокоэффективных систем ( >0,5), на основе сложных сигнально – кодовых конструкций, ведет к неизбежному увеличению сложности системы. В технике связи используются различные методы повышения эффективности за счет выбора способа передачи и обработки сигналов: - разнесенный прием – передача, прием- передача одной и той же информации по параллельным каналам; при реализации такого способа значительно повышается помехоустойчивость приема замирающих сигналов; - прием в целом, демодулятор строится сразу на все кодовое слово, что позволяет, в сравнении с посимвольным приемом, повысить верность передачи информации; этот прием реально осуществим только для коротких кодов; - обратная связь, системы с решающей обратной связью являются примером системного подхода к кодированию и модуляции с учетом свойств канала связи; в таких системах используются корректирующие коды небольшой длины, необходимые только для обнаружения ошибок; в случае обнаружения ошибки в декодере по обратному каналу посылается сигнал запроса, и кодовая комбинация передается еще раз, таким образом, небольшая постоянная избыточность наращивается в соответствии с уровнем шума в реальном канале, что означает простоту и адаптивность систем с решающей обратной связью; - применение шумоподобных сигналов – позволяет повысить верность передачи в условиях многолучевого распространения сигнала за счет повышения отношения сигнал – шум, на входе решающего устройства; - адаптивная коррекция, использование адаптивной коррекции характеристики канала связи позволяет повысить скорость передачи информации за счет уменьшения межсимвольных искажений; - эффективное кодирование источника, кодирование источника со сжатием данных позволяет сократить избыточность источника сигналов (например, речи), в результате, появляется возможность повысить эффективность систем передачи информации [1, 2, 3]. Вопросы для самопроверки 1. Характеристика эффективности систем связи. 2. Методы повышения эффективности систем связи. 3. Частотная эффективность. 4. Многопозиционные сигналы. 5. Способы эффективного приема. 6. Эффективное кодирование. 4 Практические занятия 4.1 Методы кодирования и декодирование информации Практическое занятие 1 (объём-1ч.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||