- •Міністерство освіти і науки україни
- •1 Загальні поняття про системи електрозв’язку 6
- •2 Елементи загальної теорії сигналів 12
- •3 Опис випадкових процесів 54
- •4 Сигнали аналогових видів модуляції 79
- •5 Сигнали цифрових видів модуляції 97
- •1 Загальні поняття про системи електрозв’язку
- •1.1 Визначення основних понять
- •1.2 Повідомлення й первинні сигнали
- •1.3 Канал зв'язку
- •1.4 Мережа зв'язку
- •1.5 Системи передавання
- •1.6 Завади та спотворення
- •1.7 Основні характеристики систем електричного зв’язку
- •Контрольні питання до розділу 1
- •2 Елементи загальної теорії сигналів
- •2.1 Класифікація сигналів
- •2.2 Енергетичні характеристики неперервних детермінованих сигналів
- •2.3 Подання сигналів в ортогональних базисах
- •2.4 Геометричне подання сигналів
- •2.5 Спектральний аналіз періодичних сигналів
- •2.6 Спектральний аналіз неперіодичних сигналів
- •2.7 Спектральне представлення дискретних сигналів
- •2.8 Теорема й ряд Котельникова
- •2.9 Аналого-цифрове перетворення
- •2.10 Подання смугових сигналів
- •2.11 Аналітичний сигнал
- •2.12 Дискретизація смугових сигналів
- •Контрольні питання до розділу 2
- •3 Опис випадкових процесів
- •3.1 Визначення випадкових процесів
- •3.2 Імовірнісні характеристики випадкових процесів
- •3.3 Числові характеристики стаціонарних процесів
- •3.4 Кореляційна функція стаціонарних процесів
- •3.5 Числові характеристики і кореляційна функція ергодичного процесу
- •3.6 Спектральна густина потужності стаціонарного випадкового процесу
- •3.7 Гауссів випадковий процес
- •3.8 Білий шум
- •3.9 Перетворення випадкових процесів лінійними електричними колами
- •3.10 Перетворення випадкових процесів нелінійними електричними колами
- •Контрольні питання до розділу 3
- •4 Сигнали аналогових видів модуляції
- •4.1 Загальні відомості про аналогову модуляцію
- •4.2 Амплітудна модуляція і її різновиди
- •4.3 Частотна й фазова модуляція
- •4.4 Формування модульованих сигналів (модулятори)
- •4.5 Детектування сигналів
- •Контрольні питання до розділу 4
- •5 Сигнали цифрових видів модуляції
- •5.1 Загальні відомості про цифрову модуляцію
- •5.2 Спектральна густина потужності сигналу цифрової модуляції
- •5.3 Вибір форми канальних символів
- •5.4 Амплітудноімпульсна модуляція
- •5.5 Одновимірні смугові сигнали цифрової модуляції
- •5.6 Двовимірні смугові сигнали цифрової модуляції
- •5.7 Дистанційні властивості сигналів цифрової модуляції
- •5.8 Широкосмугові сигнали
- •5.9 Паралельно-послідовне передавання
- •Контрольні питання до розділу 5
- •Рекомендації щодо самостійної роботи
- •Перелік питань до іспиту
- •Перелік знань і умінь, які повинен набути студент під час вивчення модуля 1
- •Література Основна
- •Додаткова
- •Додатки
- •Іващенко Петро Васильович
- •Перекрестов Ігор Сергійович
- •Теорія зв’язку
- •Модуль 1. Сигнали електрозв’язку
Контрольні питання до розділу 3
1. Дайте визначення випадкової функції і випадкового процесу.
2. Дайте визначення реалізації і ансамблю реалізацій випадкового процесу.
3. В чому сенс статистичного підходу до опису випадкових процесів?
4. Дайте визначення ймовірнісних характеристик випадкових процесів. Якими властивостями вони володіють?
5. Який процес називають стаціонарним? Запишіть вирази, за яким визначаються числові характеристики такого процесу.
6. Дайте визначення кореляційної функції випадкового процесу. Якими властивостями вона володіє?
7. Яким чином грубо описують кореляційні зв'язки між значеннями випадкового процесу в різні моменті часу?
8. Який процес називають ергодичним? Запишіть вирази, за яким визначаються числові характеристики і КФ такого процесу.
9. Що називають спектральною густиною потужності випадкового процесу?
10. Сформулюйте теорему Хінчина-Вінера, запишіть відповідні математичні вирази.
11. Дайте визначення гауссового (нормального) випадкового процесу.
12. Який розподіл ймовірностей мають обвідна і фаза смугового нормального процесу?
13. Дайте визначення білого та квазібілого шуму. У чому полягає відмінність кореляційних властивостей цих шумів?
14. Дайте визначення лінійного кола. Як описують такі кола?
15. Як визначити СГП, КФ і середню потужність процесу на виході лінійного кола?
16. Дайте визначення шумової смуги лінійного кола. З якою метою введена така характеристика кола?
17. Як лінійні перетворення впливають на вид розподілу миттєвих значень випадкового процесу?
18. Що називається нормалізацією випадкового процесу, за яких умов вона відбувається?
19. Дайте визначення нелінійного безінерційного кола. Як описують такі кола?
20. Що принципово відрізняє нелінійні кола від лінійних?
21. Як нелінійні перетворення впливають на вид розподілу миттєвих значень випадкового процесу?
22. Який розподіл миттєвих значень і СГП процесу на виході нелінійного безінерційного кола?
4 Сигнали аналогових видів модуляції
4.1 Загальні відомості про аналогову модуляцію
У більшості систем передавання первинні сигнали електрозв’язку не можуть бути безпосередньо переданими каналами зв’язку без перетворення в інші сигнали. Перетворення мають на меті узгодити характеристики сигналів з характеристиками каналів зв'язку. Одним з таких перетворень є модуляція.
Розрізняють аналогову модуляцію, якщо сигнал, що модулює, неперервний, і цифрову модуляцію, якщо сигнал, що модулює, цифровий. У цьому розділі розглядається аналогова модуляція.
Аналогова модуляція–це процес зміни одного з параметрів переносникаuпер(t)пропорційно значенням модулюючого сигналуb(t).Переносник–це допоміжне гармонічне коливання, необхідне для виконання процесу модуляції
uпер(t) =a0cos(2f0t+0). (4.1)
У такого коливання під час модуляції може змінюватися параметр: амплітуда, частота або початкова фаза. Назва параметра, що змінюється, визначає назву модуляції (амплітудна, фазова, частотна).
При розгляді аналогових видів модуляції будемо вважати, що сигнал b(t) – це первинний сигнал електрозв’язкуb(t), який:
має спектр, обмежений частотою Fmax;
є нормованим – максимальне за модулем значення дорівнює 1: b(t)max= 1;
має нульове середнє значення – .
Характеристикою сигналу b(t) єкоефіцієнт амплітудиКА, що визначає, у скільки разів максимальне за модулем значення сигналу перевищує його середнє квадратичне значення (корінь із середньої потужностіPb):
. (4.2)
Якщо сигнал нормований зазначеним вище способом, то
. (4.3)