Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Конспект лекцій
Предмет:
Основи збору, передавання та обробки інформації
Група:
ІБ-35
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Прокопишин Іван Анатолієвич
іспит
Конспект лекцій
з курсу: «Основи збору, передачі
та обробки інформації»
частина І
студента групи ІБ-35
Котила Володимира
Зміст
Вступ. Основний зміст курсу. Розвиток електрозв'язку 3
Повідомлення, сигнали 5
Узагальнена ф-льна схема і типовий перетворювач сигналів у системах цифрового зв'язку. 7
Спеціальні технології цифрових систем зв'язку. Синхронізація. 8
Основні технічні х-ки систем телекомунікації 9
Сигнали електрозв'язку та їх математичний опис. 10
Опис детермінованих сигналів у часовій області. 10
Розклад сигналів на складові 10
Комплексний гільбертів простір 11
Найпростіші системи ортогональних ф-й 12
Спектр окремого імпульса і спектр його періодичного продовження 13
Опис і аналіз випадкових сигналів 16
Випадкові процеси та ф-я 17
підпункт. Х-ки випадкового процесу 17
Кореліаційна ф-я невипадкового процесу 18
Властивості кореліаційної ф-ї: 18
Стаціонарні випадкові процеси 18
Ергодичні випадкові процеси 20
Середня потужність флюктуацій 21
Ефективна ширина спектру випадкового стаціонарного сигналу 21
Інтервал кореляції 21
Білий шум 21
Тепловий шум 22
Ф-ла Найквіста 22
Первинні сигнали електрозв'язку 22
Числові х-ки сигналів 22
Динамічний діапазон: 22
Телефонні сигнали 24
Сигнали радіомовлення 24
Сигнали факсимільного зв'язку 24
Проходження сигналів через лінійні тракти систем радіозв'язку 25
1. Перетворення сигналів в аналогових системах 27
1.1. Корекція спотворень лінійного тракту 27
Пристрої перетворення сигналів 30
Модуляція та детектування сигналів 30
1. Принцип амплітудної модуляції 30
2. Ортогональнальна та амплітудна модуляція 31
3. Демодуляція 32
4. Принципи кутової модуляції 32
5. Однотгональні сигнали з кутовою модуляцією 33
Частотні детектори 34
17/2/09 8:32
Лекція №1
Вступ. Основний зміст курсу. Розвиток електрозв'язку
Qui saibit, bis legit – хто записує, той читає двічі.
1.1. Основний зміст дисципліни
У курсі вивчаються основи ф-ня, принципи організації та роботи сучасниє систем зв'язку та передачі і-ї. Синоніми: теорія електрозв'язку, телекомунікації, радіотехнічні прийоми передачі.
1.2. Історія розвитку
Доісторичні засоби передачі і-ї
1. Сигнали факелів і кострів
2. Водяний телеграф
3. Факельний телеграф, Полібій
24 – на 5 груп
ІІІ група І буква
4. Семафорний телеграф
Сема – знак, хорос – носії
1792р. – Клод Шапп розробив проекта і в 1794р. реалізована лінія Париж-Ліль – 210 км, 20 проміжкових станцій.
196 символів
1933р – лінія Петербург-Варшава, 1200 км, 199 станцій, 20 років прожила
1.3. Історія розвитку електрозв'язку
1800р. – Алехандро Вольта винайшов джерело струму
1809р. – С.Зіммерінг розробив електро-хімічний телеграф
1831р. – П.А.Шиллінг, електро-магнітний телеграф
1841р. – С.Б.Якобі і Самуель Морзе запропонували друкуючий електромагнітний телеграф.
Б.С.Якобі запропонував "Телетайп" – апарат для передачі у букво-цифровій формі.
1866р. – Атлантиду покорили телеграфом
1876р. – телефон, О.Бел
1878р. – вугільний міркофон (Михайльський)
1860-1865р.р. – Д.К.Максвелл створив теорію електро-магнітного поля і передбачив електро-магнітні хвилі. Експерементально підтвердив хвилі Генріх Герц в 1867р.
1894р. – передача бездротова сигналу на відстань >100м, Олівер Лод
1895р. – О. Попов >250м. Паралельно працював Г.Марконі у 1897р., запатентував передачу за допомогою електро-магнітних хвиль. Також передав за океан в 1909р. і отримав Нобелівську премію.
1904р. – вакуумний діод
1906р. – тріод, який посилює сигнал.
В 1902р. Артур Корн запатентував спосіб сканування зображень, а в 1909р. був спосіб "Факсимілій", факс.
1905р. – початок радіотрансляцій і мовлення.
В 1918р. Армстронг винайшов супергетеродинний приймач.
1.4. Теорія передачі сигналів
Перша така робота 1928р. Гаррі Найквіст – досліджував лінії передачі. Котельніков твердив, що тре брати в два рази більше відліків, ніжює частота сигналу для його відтворення.
w, 2w
1.5. Розвиток цифрового зв'язку
Друзі, по суті телеграф,... телеграф був по суті цифровим зв'язком.
1978р. в Чікаго на 2000 абонентів – перша система сотового зв'язку. В 1992р. УМЗ, в 1997р. – Київстар.
Реферати:
а) Історія цифрового зв'язку
б) Історія сотового зв'язку
Приклади застосування сучасних телекомунікаційних зв'язків:
- телефонія
- сотовий
- радіо, телебачення
- телеграфія
- факсимільний зв'язок
- супутниковий зв'язок
- комп'ютерні мережі
2. Структура та ф-ї систем передачі і-ї. Дифініції.
Інформація (informatio) – деякі відомості, сукупність знань. Має три важливі аспекти:
1. синтаксичний (технічний) – пов'язаний з швидкістю та надійністю і-ї.
2. симантичний – як передати зміст за допомогою кодів.
3. прагматичний – проявляється у її впливі на поведінку адресата.
20/2/09 8:29
Лекція №2
Повідомлення, сигнали
Поняття і-ї передбачає наявність джерел і-ї
Джерелом і-ї м.б. людина або технічний пристрій.
Споживач – живий організм, людина, технічний пристрій
І-я може передаватися іншому адресату, зберігатися та перетворюватися.
І-ю, яка надходить від джерела називають повідомленням. Можуть бути:
- дискретними
- неперервними
Для можливості швидкої технічної передачі його накладають на деякий фізичний процес, який після цього утворюють сигнал
Реферат: Передача і-ї під водою
Дані – зареєстровані повідомлення або сигнали. Найчастіше вони в дискретній формі.
Факт поступлення повідомлення не означає отримання і-ї в загальному сенсі.
Класифікація сигналів
1) за природою носія
- електричні
- електро-магнітні
- оптичні
2) за к-тю параметрів
- одновимірні
- багатовимірні
3) за структурою
4) за інформативністю і непередбачуваністю
- детерміновані
- стохастичні
Аналоговими сигналами називають неперервні сигнали неперервного часу
Дискретні сигнали – можуть мати зліченну к-ть значень(сталі). Такі сигнали називають вкантованими за рівнем.
Неперервні сигнали дискретного часу отримують шляхом взяття вибірки через дискретні інтервалу часу значень аналогового сигналу.
Дискретні сигнали дискретного часу отримують неперервним квантуванням дискретного часу.
слова, які я починаю неавидтм: ДРУЗІ! і ДІФІНІЦІЯ... ©Бодька, 9:12.
На сигнал діють завади, які є випадковими
Види електрозв'язку і переваги цифрового зв'язку
За MCE(InternationalTelecomunicationalUnit), Електрозв'язок – галузь науки і техніки, яка займається передачею повідомлень за допомогою електромагнітних сигналів.
Види:
- телеграфія
- телефонія
- телефакс
- передача даних
Переваги цифрових сигналів
1. вища завадостійкість
2. незалежності якості передачі від лінії електрозв'язку
3. можливість застосування б.я. алгоритмів до цифрової обробки сигналів
4. можливість об'єднання різних видів зв'язку і поєднання їх з комп'ютерними мережами
5. цифрова апаратура надійніша за аналогову і дешевша при виробництві.
Структура та функціонування аналогових систем зв'язку
24/2/09 8:31
Лекція №3
Узагальнена ф-льна схема і типовий перетворювач сигналів у системах цифрового зв'язку.
Кодування – представлення даних одного типу через стандарти даних іншого типу. Його здійснюють з різною метою: зменшення надлишковості вихідного повідомлення, зумовлене статистичними зв'язками між окремими його елементами
Одна з основних ідей ефективного кодування полягає в тому, що більш ймовірні букви кодують більш короткими кодовими послідовностями, а менш ймовірні – довгими.
Шифрування – кодування даних з метою їх захисту від несанкціонованого доступу. В р-ті шифрування отримують криптограму(криптотекст). Обернена процедура називається дешифруванням. Головною метою шифрування є забезпечення конфіденційності і автентичності повідомлення.
Під конфіденційністю слід розуміти неможливість отримання вихідного тексту за криптотекстом без знання ключа.
Автентичність полягає у цілісності даних і істиності авторства
Електронний підпис(aka цифровий) – це криптографічне перетворенння тексту, яке приєднюється до нього з метою підтвердження автентичності.
Канальне кодування(channel coding) – направлене на забезпечення надійної передачі повідомлень каналами зв'язку.
Переходимо до модуляції – процес перетворення двійкових повідомлень в сигнали, які відповідають вимогам каналів передачі даних.
Імпульсна (сигнальна)модуляція – це перетворення двійкового коду(які є рівнями напруги) на імпульсний сигнал з певними властивостями. Сформований сигнал повинен:
1. займати найменшу частотну смугу
2. не містити постійної складової
3. містити частоту для автосинхронізації
4. забезпечити можливість розпізнавання помилок на фізичному рівні
Після імпульсної модуляції ми отримуємо імпульсний сигнал (відеосигнал – baseband signal) – 0кількості МГц.
Смугова модуляція(bandpass) – важлива для передачі відеосигналів за допомогою радіочастотного діапазону. Для неї використовують гармонійну несучу та дискретну змінну одного з її інформативних параметрів.
Найпростішим видом дискретної модуляції є амплітудна – коли частота залишається сталою, а амплітуда змінюється дискретно відповідно до модульованого сигналу
Тема: оброблення сигналів на прийомі
Після обробки отримуємо сигнал
– імпульсна х-ка каналу
– випадковий сигнал зумовлений завадами
Завада – це такий процес, який створює зовнішнє ел.-магнітне випромінення і негативно впливає на сигнал.
Шум – особливий вид завад, який створюється тепловим рухом електронів.
Спотворення – непередбачувана зміна сигналу, в результаті неідеальних блоків систем електрозв'язку, а також за рахунок несправностей.
Помилка – неправильне визначення окремого біту кодової комбінації(символа).
Спеціальні технології цифрових систем зв'язку. Синхронізація.
Основними способами розділення ресурсів зв'язку є:
- частотне(frequency division)
- часове(time division)
- кодове(code division)
Різновидності каналів у цифрових телекомунікаційних системах
Канал зв'язку утворюється засобами телекомунікаційної мережі між абонентськими відділами.
Канал у вторинній смузі – знаходиться між смуговим модулятором і демодулятором і забезпечує передачу модульованих сигналів.
Канал у первинній смузі
Практика
Того ж дня
27/2/09 8:33
Лекція №4
Добре було б домалювати схемку. Ілюстрація дискретного повідомлення
Основні технічнеі х-ки систем телекомунікації
Системи передачі інформації мають показники, які ділимо на класи:
- зовнішні – х-ть СПІ з т.зору користувачів.
- інформаційні
- техніко-експлуатаційні
- техніко-економічні
- внутрішні – з точки зору розробників.
- х-ки елементної бази
- структурна і алгоритмічна складність
-
Інформаційні – х-ть процес передачі за швидкістю та достовірністю. Основні інформаційні показники:
- швидкість передачі і-ї (б/с)
- максимальна швидкість – пропускна здатність
- час затримки
- достовірність прийому
– коефіцієнт помилки
– загальна довжина повідомлення
– к-ть помилкових символів
Середньоквадратична похибка:
– тривалість сигналу
– вихідний сигнал
– прийнятий сигнал
Техніко-експлуатаційні
- надійність апаратури
- температурна діагностика роботи
- вологість
- споживча потужність
Техніко-економічні
- вартість однієї хвилини зв'язку
- вартість передачі 1 Мб
- вартість будівництва 1км каналу зв'язку
- вартість експлуатації зв'язку
Сигнали електрозв'язку та їх математичний опис.
Опис детермінованих сигналів у часовій області.
Розклад сигналів на складові
1. розклад на парну і непарну складові
,
2. розклад на постійну та змінну складову
Гумор – привілегія викладача ©викладач, 9:30
,
– середнє значення сигналу
3. – комплексна
Подання сигналу за допомогою допоміжних ортогональних ф-й
=
,
(1)
(2) –ортогональні
(3) ,
Комплексний гільбертів простір (на честь Давида Гільберта) — це топологічний векторний простір H, у якому визначена операція ермітового скалярного добутку і який є повним відносно до відповідної топології. Поняття гільбертового простору є узагальненням поняття скінченновимірного евклідового простору. Типовий гільбертів простір — нескінченновимірний і складається із функцій. Стан квантово-механічної системи описується за допомогою певного гільбертового простору.
Назва «гільбертів простір» застосується до двох аналогічних концепцій, що є, відповідно, нормованим векторним простором над полем дійсних чисел або над полем комплексних чисел:
Дійсний гільбертів простір — це векторний простір H, у якому визначена операція скалярного добутка, тобто білінійне, симетричне та позитивно-означене відображення
«Білінійне» означає, що виконуються властивості
«симетричне» і «позитивно-означене», що виконується
для
Комплексний гільбертів простір — це векторний простір H, у якому визначена операція ермітового скалярного добутку, тобто сесквілінійне, ермітово-симетричне та позитивно-означене відображення
«Сесквілінійне» означає, що виконуються властивості
«ермітово-симетричне» і «позитивно-означене», що виконується
для
Узагальнений ряд Фур'є:
(4)
(5)
=
(6) – нерівність Парсеваля
Найпростіші системи ортогональних ф-й
1. системи тригонометричних ф-й
3/3/09 8:28
Лекція №5
Тема: equatoooor =)
6/3/09 8:31
Лекція №6
Спектр окремого імпульса і спектр його періодичного продовження збігаються за формулою:
(1)
(2) , де
Ці вирази подібні.
(3) – енергія імпульса, потужність його періодичного продовження.
(4)
(5) , де ke=0.9
Тепер приклад:
=, ,
,
,
,
Прагнемо до:
,
=
Підсумок:
Отже чим коротший імпульс, тим ширший його частотний спектр.
Трикутний імпульс;
Класичний;
Вузький;
Широкосмуговий;
Підсумок 2:
Практчна ширина спектру є величиною оберненою до ..., в часовій області і її можна визначити такими способами:
1. амплітудний
(1)
2. енергетичний
3. метод еквівалентного прямокутника
10/3/09 8:36
Лекція №7
Опис і аналіз випадкових сигналів
1. Сигнал
2. Сигнал надходить в сумі з завадами та шумами, які є випадковими
і. Випадкові події та випадкові величини
Подію називають випадковою, якщо за деякою сукупністю умов вона може відбутися або не відбутися. Масовою, якщо сукупність умов за яких вона може відбутися чи не відбутися можна відтворити якзавгодно багато разів.
Одна реалізація умов, за якими подія може відбутися називають випадковим або стохастичним експериментом.
n – к-ть всіх експериментів
– к-ть експериментів, в яких відбулася подія A
Ймовірність події A – процентне вираження шансів цієї події при її здійсненні.
Ейкологія – наука про випадкове
Випадкова величина – числова величина, для якої відома й-ть її належності будь-якому проміжку числової осі.
В-я розподілу ВВ:
(1)
1) – неспадна
2)
Дискретно розподілена ВВ:
...
...
p(x) – ф-я розподілу
ВВ назив. незалежними, якщо б.я., пов'язані лише з ними події є незалежними.
,
Якщо є ВВ, a, b – невипадкові сталі
Для дисперсії:
Випадкові процеси та ф-я
Випадковою ф-єю називають ВВ, яка залежить від одного або декількох параметрів.
ВФ, параметром якої є час називають випадковим процесом. Позначають маленькою або лат. великою (замість тети став [Picture])
t=t1, (t1)
Значення вв для фіксованого моменту часу називають перерізом випадкового процесу.
Окреме спостереження за випадковим процесом дає невипадкову ф-ю , яку називають реалізацією або траекторією процесу.
Приклади випадкових процесів:
1. Сигнал на виході лінії зв'язку
2. – рівень моря
3.
4. – траекторія польоту знаряду
підпункт. Х-ки випадкового процесу
Невипадкову ф-ю , яка = ф-ї розподілу для ВВ для фіксованого t називають одновимірним щаконом розподілу випадкового процесу.
МС випадкового процесу назив. невипадкову ф-ю часу, яка = МС відповідного перерізу цього процесу.
Дисперсію випадкового процесу називають невипадкову ф-ю часу , яка = дисперсії перерізу випадкового процесу
– відцентрований випадковий процес
13/3/09 8:39
Лекція №8
Кореліаційна ф-я невипадкового процесу
...це
(1)
Властивості кореліаційної ф-ї:
1. Симетрія відносно t1 та t2
2. Якщо моменти часу співпадають, то кореліаційна функція дорівнює диспесії
3. <=
Стаціонарні випадкові процеси
Дифініція! ...називають процеси, теоретико-ймовірнісні х-ки яких не змінюються з часом
Випадковий процес називають стаціонарним, якщо
сумісний розподіл векторів не залежить від t
Якщо – довільна ф-я неперервна
– не залежить від t
Вводять ширше поняття кореляційно-стаціонарних випадкових процесів(слабкостаціонарним) – коли виконуються умови:
1) матсподівання стале
|
2) кореліаційна ф-я залежить лише від різниці аргументів
Властивості кореліаційної функції для стаціонарних процесів
1)
2)
3)
Приклад стаціонарного випадкового процесу:
– рівномірно розприділяється на [-;]
==
– в.в.
Ергодичні випадкові процеси
Дифініція! Стаціонарний випадковий процес називають ергодичним, якщо при знаходженні його моментних функій(Мс, D) усереднене за ансамблем(по реалізаціям) можна замінити усередненням по часу для б.я. реалізації
Достатньою умовою слабкоергодованого процесу є прямування до 0 ф-ї кореляції при необмеженому рості , тобто такій умові:
(1)
Умова Слуцького:
(2) ,
17/3/09 8:40
Лекція №9
(2)
Спектральна густина потужності експоненційної ф-ї пов'язана інтегальним перетворенням Фур'є:
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
4 можна спростити:
Висновок з цього:
Середня потужність флюктуацій стаціонарного випадкового процесу = площі його спектрального спектру
Тут, друзі, ще інколи вводять таку величину, як односторонній спектр потужності:
Ефективна ширина спектру випадкового стаціонарного сигналу
Її знаходять методом еквівалентного прямокутника
Інтервал кореляції
, при
Білий шум – стаціонарний випадковий сигнал, миттєві значення якого у довільні моменти часу є незалежними випадковими величинами.
Середнє значення білого шуму рівне нулю. Спектральна густина потужності – стала у досить широкому діапазоні.
– білий шум
Формюла для потужності:
Білим шумом є біле світло у видимому діапазоні.
Тепловий шум
Спричинює тепловий рух носіїв заряду провідника, в наслідок чого виникає фундуюча різниця потенціалів. Ці флюктуації зарядів створюють білий гаусівський шум напруги з нульовим середнім.
Ф-ла Найквіста:
(1)
k = 1.38*10-25 Дж/K – стала Больцмана
T = 473+ t°C
F – смуга частот
R – опір
Первинні сигнали електрозв'язку
Термін первинний сигнал(base band) позначає низькочастотний сигнал в порядку декількох МГц. В аналогових системах утворюється нормуванням сигналу, отриманого безпосередньо з сенсора.
Числові х-ки сигналів
Пов'язані з тривалістю сигналів, шириною їх спектрів, а також перевищення сигналу над завадою.
– це смуга частот, яку займає сигнал.
Якщо сигнал має чітко виражені межі, а спектр – граничні частоти, то визначення тривалості сигналу не викликає труднощів
Методи обробки частоти:
- амплітудний
- енергетичний
- прямокутника
Динамічний діапазон:
Pmax – максимальна миттєва потужність
20/3/09 8:29
Лекція №10
Тема:
-
– бажаний сигнал
Об'єм сигналу:
Для каналів зв'язку вводять анологічні поняття.
t – час використання каналу
– смуга пропускання каналу
–динамічний діапазон сигналу
Об'єм каналу:
Задача:
Визначити максимально допустиму потужність сигналу, що м.б. переданий по каналу, в якого об'єм = , смуга частот = 10 кГц, час використання – 10 секунд. За умови, що в каналі діють сигнали зі спектральною густиною .
–
Телефонні сигнали
Мовлення – це широкосмуговий процес з частотним спектром 50Гц-10кГц.
– стандартний канал тональної частоти.
,
Сигнали радіомовлення
І клас:
Вищий клас:
Сигнали факсимільного зв'язку
Факсимільний зв'язок – передача нерухомих зображень – рисунків, текстів, газет на велику відстань
МСЕ
– факс.зв.
– газети
Кадри вибираються за допомогою камери, яка перетворює розподіл
PAL/SECAM – 25 к/сек
NTSC – 30 к/сек
PAL/SECAM – Є 625 ліній
Черезрядкове відтворення телевізійного зображення
PAL/SECAM – 720x576,
NTSC (30 к/сек, 520 c/к) – 640x480 0.3Mpx
-
ТВЧ(HDTV) – 1920x1080, 60Гц...
Пр. 640x480=30*3=210 Мбіт/с = 30 МБ/с = 1.8 ГБ/хв
Телеграфні сигнали – подають в комбінаціях імпульсах і паузах
Використовують 5-ти елементний код ITA-2.
A -> 11000
b -> 10011
1 – старт
2 – кадрові імпульси
3 – становий імпульс
Основи передачі даних
ASCII, 8bit
0-127 – базова частина
128-255 – розширена
0-31 – керуючі символи
32-127 – цифри/букви
Кодування:
КОИ-8; ГОСТ, ГОСТ-альтернативний; РСТ УРСР-2018-91
RUSCII
Win1251, ISO
24/3/09 8:34
Лекція №11
Проходження сигналів через лінійні тракти систем радіозв'язку
1. Класифікація електричних кіл та систем
Електричне коло – це сукупність з'єднаних між собою джерел ел-ї енергії і навантажень, які можуть протікати. Елементами є резистори, компенсатори, ємності
Властивості електричних елементів описують залежності реакцій на дію.
(1)
(2) кулон-вольтна х-ка ємностей
(3)
вебер-амперна х-ка
(4)
(5)
Ел. кола поділяють на:
- лінійні – містять ел-ти, параметри RLC яких є сталими
- нелінійні – параметри RLC є ф-ї i, u
- параметричні – залежність RLC від часу
2. Проходження сигналів через лінійні стаціонарні електричні кола та системи
1) лінійність –
2) стаціонарність –
Імпульсною х-кою системи називають ф-ю h(t), яка є відгуком системи на сигнал виду ф-ї
(2)
=
LTI-system – Імпульсна х-ка системи.
– частотна передаточьная ф-я
Покажемо, що ця ф-є є власним числом відповідного параметра. Попробуємо розв'язати таку проблєму:
Гармонійний сигнал можна подати в такому вигляді:
– АЧХ системи
Вплив стрибка на RC кола:
7)
8)
; ;
;
В результаті розв'язок дифрівняння
(*)
=
27/3/09 8:33
Лекція №12
1. Перетворення сигналів в аналогових системах
1.1. Корекція спотворень лінійного тракту
З погляду передавання сигналів окремий функціональний блок систем зв'язку можна розглядати як 4-полюсник.
– частотно передатна функція
, – передатна ф-я
Ф-ю записують в такому загальному виді:
, де – нулі ф-ї, а – полюси
Для чого важлива ця передатна ф-я:
– АЧХ, – ФЧХ
А нам важливо як спотворюється амплітуда та фаза.
Друзі, в якому випадку буде не спотворена передача? Якщо вихідний сигнал отримав зсув по фазі, то з нашої точки зору він не є спотвореним:
В згортках це так:
Корекція сигналу полягає у послідовній корекції АЧХ та подальшій корекції ФЧХ
Синтез фільтрів АЧХ складається з чотирьох етапів:
1. Описують необхідну АЧХ –
2. Апроксимація АЧХ
3. Знаходження передатної ф-ї
Наприклад в ф-ї замінюємо x в комплексну змінну
4. За корекцією нулів і поля . Побудова схеми.
Існують класи 4-полюсників, в яких АЧХ, ФЧХ – незалежні. Для подальшої корекції важливими є так звані всепропускні 4-полюсники, в яких модуль коефіцієнту передачі сталий і не залежить від частоти.
Розглянемо такий мостовий симетричний 4-полюсник:
Пристрої корекції частоти і фази називають еквалайзерами.
2. Нелінійні перетворення сигналів
Нелінійними двополюсниками називають елементи, Вольт-амперна х-ка яких є:
(1)
– нелінійна ф-я.
– миттєві значення струму і напруги
Найпоширенішими є діоди та транзистори.
Якщо вид ф-ї F(U) однаковий як в постійному часі так і в одиничному режимі, то говорять, що лінійний елемент є резистивний(безінерційний)
Можна апроксимувати на основі околу Ейлера
– крутизна ВАХ
– диф. опір
= ()]+...
При складніших вхідних сигналах(які мають більше гармонік), на виході нелінійного елемента виникають основні гармоніки 1, 2, ..., n, їхні частоти k 1, k 2, ..., k n та комбінаційні коливання.
,
Пристрої перетворення сигналів
У системах передачі сигналів використовують різні пристрої нелінійного перетворення: підсилення і множення коливань, перетворення частоти, модуляція, демодуляція(декодування) та інше
Легко бачити, що непарні степені вах приносять непарні 1, 3, 5, а парні – парні.
31/3/09 8:33
Лекція №13
Модуляція та детектування сигналів
Первинні сигнали, які надходять від мікрофона є низькочастотними.
Перенесення спектру сигналу в первинну смугу називають модуляцією, на прийомі використовують зворотнє перетворення –- демодуляцію, що має на меті відтворити сигнал.
Як носій використовують коливання або імпульсні послідовності. Тобто гармонічна та імпульсна модуляція.
1. Принцип амплітудної модуляції
–- амплітудна модуляція
–-
–- коефіцієнт амплітудної модуляції
2. Ортогональнальна та амплітудна модуляція
+
–- верхня бокова частота
–- нижня бокова частота
,
=+
Однополосна ампл. модуляція передбачає формування сигналу позбавленого нижньої або верхньої полоси.
3. Демодуляція
Демодуляція –- це процес зворотньої модуляції, який полягає у перетворенні сигналів з діапазону несучої частоти і відновленні первинно модульованого сигналу
Найпростіший демодулятор реалізують на основі діода, який виконує роль випрямляча. Через діод проходить пульсуючий сигнал. Далі йде низькочастотний RC контур, який відтворює первинний сигнал.
3/4/09 8:29
Лекція №14
4. Принципи кутової модуляції
Якщо розглянути гармонійний сигнал
Методи зміни повної фази називають кутовою модуляцією.
Кутова ділиться на 2 види:
- частотну модуляцію
- фазову
Маєм сигнал x(t). Перейдемо до нормального виду,
Аналітичний вигляд сигналу з повною модуляцією
(1)
– девіація фази
(2)
(3)
5. Однотгональні сигнали з кутовою модуляцією
Підставимо в формули, які ми раніше записали і отримуємо
- для фазової: , (4)
- для частотної: (5)
=... лінь писати , тому замість нього далі в цьому конспекті ви зустрінете m. Пишемо далі ...=
, де – ф-я Бесселя
Скористались цією формулою, щоб дати раду cos та sin. Ще трошки, друзі, ще трошки. Замість оцього підставляєм цей розклад:
Отож спектр сигналу з кутовою модуляцією має нескінченну к-ть складових, частоти яких рівні ,
, 5-10%
Оскільки смуга АМ значно більша за ЧМ, то цей вид модуляції використовують в радіозв'язку метрових і більш коротких хвиль. Однак сигнали з ЧМ і ФМ є круті.
Реалізація ЧМ
Прямий спосіб полягає у безпосередньому управлінні частотою генератора за допомогою реактивного елемента, параметри якого залежать від прикладеної напруги. Найчастіше використовують варикап.
Схема:
Частотні детектори
Для детектування частотно-модульованих сигналів.
Найпростіший детектро реалізується за допомогою балансної схеми
7/4/09 8:33
Лекція №15
Тема: Види та призначення імпульсної модуляції
При імпульсній модуляції несучої є періодична послідовність імпульсів однакової форми, за звичай прямокутної.
Ця посл. х-ся такими параметрами: амплітудою , тривалістю , частотою імпульсів , початковою фазою . Змінюючи ці параметри отримують 4 види імпульсної модуляції:
- АІМ – ампл. імп. мод
- ШІМ – широтно
- ЧІМ – частотно-імпульсну модуляція
- ФІМ – фазо-імпульсна модуляція
Для імпульсів ШС не залежить від модуляції і вона обернено пропорційна тривалості імпульсу:
Принцип часового ущільнення каналів:
1 – одноканальні
5 – багатоканальні
Багатоканальне повідомлення формується шляхом ... від несучих.
Модуляція цифрових сигналів
Сигнальна модуляція
Сигнали цифрових пристроїв телекомунікаційних систем мають за звичай вид уніполярних імпульсів.
В уніпрлярних системах недоліком є наявність сталої складової. Тому здійснюють деякі перетворення таких сигналів для покращення їх х-к.
Вимоги до сигнальної модуляції:
- займати якомога вужчу смугу
- не містити постійну складову
- містити частоту тактового сигналу
1 – Уніполярний NRZ-поділ
2 – Біполярний NRZ-поділ
3 – Біполярний RZ-код
4 – Манчестерсткий
00 -2.5V
01 -0.83V
10 +0.83V
11 +2.5V
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора