- •Формирование и передача сигналов
- •Сигналы и их классификация
- •Виды сигналов:
- •Основные этапы формирования сигнала в цифровой системе связи
- •1. Кодирование источника (форматирование)
- •Сжатие данных (этап кодирования источника):
- •2. Кодирование канала:
- •3. Цифровая модуляция (манипуляция)
- •Математические модели детерминированного сигнала
- •Математическое описание гармонического сигнала
- •Амплитудно-фазовая, квадратурная, комплексная
- •Геометрическая
- •Спектр периодического сигнала
- •Спектр периодической последовательности прямоугольных импульсов (сигнал типа «меандр»)
- •Спектр непериодического сигнала конечной длительности
- •Преобразование Фурье:
- •Спектральные функции видеоимпульсов
- •Динамические характеристики линейного элемента
- •Определение реакции элемента на входной сигнал
- •Передаточная (системная) функция элемента
- •H(s) - передаточная функция элемента,
- •Следствия преобразования Фурье
- •Понятие идеального канала
- •Спектр дискретного сигнала
- •«Естественная» дискретизация (отсчет - прямоугольный импульс)
- •Теорема Котельникова
- •Синусоида как сумма функций Котельникова при двух отсчетах на периоде:
- •Канал Найквиста
- •Характеристики канала Найквиста
- •Требования к частотной характеристике цифрового канала связи
- •Автокорреляционная функция
- •Примеры плотностей распределения вероятностей
- •Понятие белого шума
- •Примеры осциллограмм сигналов и их автокорреляционных функций
- •Импульсная модуляция
- •Импульсно-кодовая модуляция (икм)
- •Примеры кодов канала
- •Коды 4, 5, 6 с возвратом к нулю (rz).
- •Аналоговая амплитудная модуляция
- •Пример реализации квадратурного фильтра
- •Характеристики квадратурного фильтра
- •Угловая модуляция
- •Примеры сигналов с угловой модуляцией
- •Примеры частотных детекторов
- •Квадратурный детектор сигналов с угловой модуляцией
- •Примеры противоположных и ортогональных сигналов
- •Понятие согласованного фильтра
- •Фильтр, согласованный с прямоугольным импульсом
- •Относительное (дифференциальное) кодирование
- •Некогерентная демодуляция в системе с двоичной частотной манипуляцией
- •Частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом
- •Модулятор системы с минимальным частотным сдвигом
- •Когерентная демодуляция сигналов с мчс
- •Оценка частотной полосы сигнала в системах bpsk, qpsk, msk, fsk по ширине первого лепестка спектра
- •Модуляция с минимальным частотным сдвигом и гауссовой фильтрацией (gmsk)
- •Модуляция ofdm (Orthogonal frequency division multiplex –
- •Основные показатели эффективности цифровой системы связи
- •Вероятность битовой ошибки рb
- •Максимальная пропускная способность канала
- •Расширение спектра прямой последовательностью
- •Пример вычисления корреляционных функций псп
- •Методы формирования псп
- •Примеры корреляционных функций m-последовательностей
- •Оценка корректирующей способности кода
- •Перемешивание символов
- •Пример блочного перемешивания
- •Принцип построения кодов Хемминга (с исправлением одиночной ошибки)
- •Порождающая и проверочная матрицы
- •Представление двоичного слова многочленом
- •Порождающая матрица циклического кода:
- •Принципы многоканальной связи
- •Принцип временного уплотнения
- •Временное разделение каналов в проводной системе связи
- •Принципы построения систем связи с подвижными объектами
- •Структура системы
- •Разделение каналов в системе сотовой связи gsm
- •Логические каналы сотовой системы связи gsm
- •Основные типы окон системы сотовой связи gsm
- •Понятие количества информации
- •X1, x2,…, xm – набор знаков (алфавит х объема m),
- •Эффективное кодирование
- •Кодируем блоки из трех знаков
- •Форматирование аналогового сигнала в цифровой системе
- •Компандирование
- •Кодирование звуковых сигналов
- •Кодирование параметров источника сигнала
- •Кодирование спектра сигнала
- •Характеристики каналов связи
- •Основные типы моделей канала
- •Основные проявления замираний
- •Временное рассеяние
- •Временное рассеяние делает ачх неравномерной:
- •Характеристики замираний
- •Средства борьбы с замираниями
- •Выравнивание характеристики многолучевого канала
- •Идентификация характеристик канала
- •Эквалайзер с обратной характеристикой канала
- •Принцип работы эквалайзера Витерби
- •Оптимальная фильтрация случайного сигнала
- •Определение частотной характеристики оптимального фильтра
- •Определение импульсной характеристики оптимального фильтра
- •Выделение полезного сигнала с использованием модели источника сигнала
- •Аналоговые фильтры
- •Математическое описание дискретного сигнала
- •Математическое описание дискретного фильтра
- •Структуры линейных цифровых фильтров
- •Формирование сигналов по стандарту iеее-802.11
- •Историческая справка
- •Перечень слайдов
Принципы многоканальной связи
(многостанционного, или множественного, доступа, уплотнения, мультиплексирования, разделения каналов)
Частотное разделение (frequency division multiply access, FDMA): каждому пользователю отводится определенный частотный поддиапазон.
Временное разделение (time division multiply access, TDMA): пользователю периодически выделяются временные интервалы для передачи сообщения.
Кодовое разделение (code division multiply access, CDMA): каждому пользователю системы связи с расширением спектра присваивается индивидуальный псевдослучайный код (pseudonoise – PIN).
Пространственное разделение (space division multiply access, SDMA): в системе используются узконаправленные антенны.
Поляризационное разделение (polarization division multiply access, PDMA): применяются ортогонально поляризованные сигналы
Каналы закрепляются за абонентами или предоставляются по требованию
(demand-assignment multiple access – DAMA).
Частотное разделение каналов в аналоговой системе телефонной связи
Формируются также третичная и четвертичная группы в полосе 8516 –12388 кГц
Принцип временного уплотнения
Коммутатор поочередно подключает к каналу источники и синхронно с ними приемники сообщений
Временное разделение каналов в проводной системе связи
Принципы построения систем связи с подвижными объектами
Соблюдение международных стандартов построения сетей позволяет применять разнообразное оборудование, подключаться к другим сетям, упрощает расширение и совершенствование системы.
Использование общедоступных каналов (транкинговый принцип) резко повышает, с ростом числа каналов, пропускную способность системы.
Разделение территории на ячейки (соты) позволяет использовать одни и те же частоты в несмежных сотах.
Автоматическое переключение ведущей станции (handover – эстафета) обеспечивает непрерывную связь с перемещающимся абонентом. Связь обеспечивается и при переезде в другую страну (роуминг).
Автоматическое регулирование уровня мощности сигнала обеспечивает возможность изменения размеров ячейки в зависимости от числа абонентов, снижение помех, экономию ресурса источников питания.
Структура системы
Разделение каналов в системе сотовой связи gsm
Логические каналы сотовой системы связи gsm
Каналы связи (TCH – traffic channels)
передают речь и данные со скоростями от 2,4 до 22,8 кбит/с (стандартная скорость передачи речи 13 кбит/с увеличивается да 22, 8 кбит/с в результате канального кодирования).
Каналы управления.
«Широковещательные» каналы передают от БС синхросигналы и команды, необходимые всем МС для нормальной работы, в частности:
- синхросигналы для настройки несущей частоты по каналу FCCH (frequency correction channel),
- номер текущего кадра по каналу SCH (synchronization channel) –синхронизации МС по времени),
- идентификационный номер БС и код управления скачками несущей частоты, по каналу BCCH (broadcast control channel).
Общие каналы управления (CCCH – Common control channels), доступные всем МС, для установления связи с БС.
- БС извещает МС о вызове по каналу PCH – paging channel.
- МС запрашивает у БС, по каналу RACH (random access channel), номер физического канала для подключения к сети.
- БС выдает МС, по каналу AGCH (access grant channel), разрешение использовать канал связи (TCH) или выделенный индивидуальный канал управления.
Выделенные индивидуальные каналы управления (SDCCH – Stand-alone dedicated control channels) используются для передачи от МС к БС запроса на вид обслуживания и для передачи от БС к МС номера отведенного МС физического канала и начальной фазы псевдослучайной последовательности, определяющей программу скачков частоты для данной МС.
Совмещенные каналы управления (ACCH – associated control channels) используются для передачи команд управления при переходе МС в другую ячейку (канал FACCH – fast associated control channel) и для отсылки от МС к БС информации об уровне принимаемого сигнала (по каналу SACCH – slow associated control channel). При передаче информации совмещенные каналы работают вместе с каналами связи или индивидуальными каналами управления.