- •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
Основные типы окон системы сотовой связи gsm
Кодовое разделение каналов системы связи стандарта IS-95
Прямой канал (БС– МС)
Обратный канал (МС– БС)
Сигналы обратного канала трафика системы связи стандарта IS-95
Управление доступом к каналу связи
В системах с предоставлением канала по требованию возникает конфликтная ситуация при одновременном обращении нескольких абонентов к каналу связи. Сигналы, поступающие от разных источников, искажаются вследствие взаимного наложения.
Оценка эффективности системы АЛОХА (доступ не контролируется)
Предполагается, что сообщения передаются пакетами
Вероятность появления k пакетов за интервал времени τ
λ– средняя частота поступления пакетов.
Пакет будет успешно передан, если на периоде уязвимости 2 τ не будет других обращений к каналу. Вероятность успешной передачи,
где
G = λτ – среднее число пакетов, поступающих за интервал времени τ,
S – среднее число успешных передач за τ.
maxS = 1/(2e) ≈ 0,187 при т.е. приG = 0,5.
Пропускная способность систем с управляемым доступом
Управление доступом в системе IS-95
Передачу начинают: в синхронной системае сразу после синхросигнала, в синхронной с контролем несущей–при свободном эфире, в ненастойчивой – через случайное время.
Двоичное кодирование как наиболее экономное
Сообщение – это последовательность длиной в N символов, выбираемых из алфавита в m символов.
Количество разных сообщений Q = mN (lnQ = N lnm).
Аппаратурные и временные затраты «А» пропорциональны объему алфавита m и числу символов в последовательности:
A = mN = m lnQ/lnm.
Минимум затрат, при Q = const, достигается при условии
т.е. при m = e.
Ближайшие целые значения m = 2 и m = 3.
Разные способы двоичного кодирования требуют разного количества бит для представления сообщения. Например:
двоично-десятичный код: 99 = 10011001 (8 бит),
двоичный код: 99 = 26 + 25 + 21 + 20 = 1100011 (7 бит)
Понятие количества информации
Характеристика источника информации
X1, x2,…, xm – набор знаков (алфавит х объема m),
pi – вероятности появления знаков (i =1,..., m).
Количество информации, приходящейся в среднем на один знак алфавита источника:
.
Единицей информации считается «бит» – энтропия источника с двумя равновероятными знаками x1, x2 :
(бит).
При равных вероятностях знаков энтропия источника максимальна
Если 32 буквы русского алфавита считать равновероятными, Н = log232= 5.
Если учесть частоту появления букв в тексте, Н » 4,42.
Если учесть корреляцию соседних букв, Н » 3,53.
Если учесть дальние связи букв между словами, Н » 1,5.
Производительность источника, выдающего знаки со скоростью Vи= 1/τи (τи – длительность одного знака) – это количество информации, выдаваемое в единицу времени: