- •1 Роль связи в управлении железнодорожным транспортом. Виды связи, применяемые на железнодорожном транспорте.
- •2 Обобщенная структурная схема системы передачи информации, назначение блоков, принцип работы.
- •3 Классификация сигналов. Математические модели сигналов и их характеристики.
- •4 Энергия и мощность сигнала
- •5 Спектральный анализ периодических сигналов. Условия Дирихле. Ряд Фурье.
- •6 Спектральный анализ непериодических сигналов. Преобразование Фурье. Равенство Парсеваля.
- •7 Представление непрерывных сигналов выборками. Теорема Котельникова. Влияние частоты дискретизации на возможность восстановления сигнала с помощью фильтра.
- •8 Процесс интерполяции непрерывного сообщения. Простейшие виды интерполяции алгебраическими полиномами.
- •9 Корреляционный анализ. Корреляционная функция, ее свойства. Вычисление корреляционной функции одиночного импульса и периодического сигнала
- •10 Взаимная корреляционная функция, ее свойства. Вычисление взаимной корреляционной функции сигналов
- •11 Случайные процессы. Реализация случайного процесса. Законы распределения случайных процессов
- •12 Статистическое кодирование. Кодирование алфавита источника информации кодом Фано-Шеннона и Хаффмена. Избыточность, коэффициент сжатия и информативность сообщений
- •13 Помехоустойчивое кодирование. Повышение верности в одностороннем и двустороннем каналах передачи
- •14 Блочные систематические коды, свойства и способы представления
- •15 Коды Хэмминга, свойства. Структурная схема кодера и декодера, принцип работы
- •16 Общие свойства и способы представления циклических кодов.
- •18 Аналоговые виды модуляции. Амплитудная модуляция. Амплитудно-модулированное колебание, временная и спектральная характеристики
- •19 Аналоговые виды модуляции. Амплитудный модулятор.
- •20 Аналоговые виды модуляции. Демодулятор ам-сигналов.
- •21. Аналоговые виды модуляции. Балансная модуляция. Балансно-модулированное колебание, временная и спектральная характеристики. Модулятор и демодулятор бмк.
- •22 Аналоговые виды модуляции. Однополосная модуляция. Методы формирования одной боковой полосы частот ам-колебания.
- •24 Спектры фазо-модулированных и частотно-модулированных колебаний.
- •25 Аналого-импульсные виды модуляции. Амплитудно-импульсная модуляция: аим-1 и аим-2. Модуляторы и демодуляторы аим сигналов.
- •26 Широтно-импульсная модуляция: шим-1 и шим-2. Спектральное представление шим-сигнала. Модуляторы шим-сигналов.
- •27 Фазо-импульсная модуляция. Модуляторы фим-сигналов.
- •28 Частотно-импульсная модуляция. Детекторы чим-сигналов.
- •29 Цифровые виды модуляции. Импульсно-кодовая модуляция. Дискретизация, квантование и кодирование.
- •30 Дифференциальная икм. Структурная схема системы передачи с предсказанием. Структурная схема линейного предсказателя, принцип работы. Адаптивная дифференциальная икм.
- •31 Дельта-модуляция. Принцип формирования сигнала дельта-модуляции. Адаптивная дельта-модуляция.
- •32 Дискретные виды модуляции. Способы двухпозиционной (однократной) модуляции. Позиционность сигнала, кратность модуляции.
- •33 Однократная абсолютная фазовая манипуляция. Фазовый манипулятор.
- •34 Детектор фмн-сигналов.
- •35 Манипулятор однократной относительной фазовой манипуляции.
- •35 Манипулятор однократной относительной фазовой манипуляции.
- •36 Демодулятор сигналов с однократной офмн.
- •38 Принципы построения многоканальных систем передачи. Теоретические предпосылки разделения каналов. Частотное разделение каналов.
- •39 Фазовое разделение каналов. Модулятор и демодулятор сигналов дофмн.
- •40 Временное разделение каналов. Структурная схема многоканальной системы передачи с временным разделением каналов.
- •41 Оптимальный прием сигналов. Задачи и критерии оптимального приема.
- •42 Структурная схема приемника при полностью известных сигналах, принцип работы.
1 Роль связи в управлении железнодорожным транспортом. Виды связи, применяемые на железнодорожном транспорте.
Управление – процесс взаимодействия между управляющей и управляемой частью, часто разобщенной территориально и, в случае ж/д тр-та, рассредоточенной по стране.
Такое взаимодействие осуществляется сбором и передачей управляющей системе сведений о состоянии управляемой; переработкой управленческих решений и передачей их в виде команд и приказов исполнителя и подтверждений о получении команд исполнителем.
Сведения, подлежащие сбору, хранению, передачи и обработке называются информацией.
Конкретная форма существования информационных сообщения – это совокупность знаков или состояний, служащих для передачи информации.
Сбор, передача, обработка, использование и хранение информации всегда осуществляется человеком с применением технических средств, системы связи и ВТ, выполняя часть функций автоматически по созданным человеком алгоритмам.
Важное значение связь имеет для работников служб движения. Руководитель движ. поездов и работой станции непрерывно контролирует выполнение графика движения поездов и плана перевозок, работники движ. располагают средствами связи. Хорошо организованная и исправно действующая связь способствует повышению безопасности движения поездов, увеличению пропускной способности ж/д линий и выполнению заданных показателей эксплутационной работы.
Виды связи используемые на ж/д транспорте подразделяются по ряду признаков.
В соответствии со структурой руководства:
магистральная
дорожная
отделенческая
местная
Магистральную связь организуют между управлениями дорог.
Дорожную связь – между управлениями дорого и подчиненными им отделениями, между последними.
Отделенческая – между отделениями дорог и станциями и между находящимися на них с/х организациями.
Местная – между ж/д станциями и узлами. По направлению:
общего служебного пользования;
диспетчерские( поездная, энергодиспетчерская);
связь совещаний;
Общего служебного пользования – через автотелефонную связь с любой ж/д станцией сети дорог. Диспетчерская – для управления движением поездов и процессами, обеспечивает четкую работу ж/д тр-та.
Связь совещаний – для проведения оперативных совещаний руковод. работников в управлении дорог, станций, используемые ими каналы магистр., дорож. и отдел. связи которые перед началом совещания переключают на спец. аппаратуру.
По характеру передаваемой информации:
телефонная
телеграфная
передача данных
связь систем телеуправления, диспетчерского контроля и сигнализаций
По виду использования среды распространения:
проводная
радио
радиопроводная, – связь с машинистами локомотивов движущихся поездов до станции, огран. перегон, на котором находится поезд; связь осуществляется по проводам, а со станции до локомотива – по радио.
По характеру пользователей:
человек – человек
человек – прибор
прибор – человек
человек – ЭВМ
ЭВМ – человек
2 Обобщенная структурная схема системы передачи информации, назначение блоков, принцип работы.
Совокупность технических средств используемых для передачи сообщений от источника к потребителю информации называется системой связи. Она состоит из 5 частей:
1) Источник сообщений создающий сообщения или последовательность сообщений, которые должны быть переданы. Сообщения могут быть разных типов: последовательность букв или цифр как в системах телеграфа и передачи данных. Одна или более функций времени как в системах передачи звука в моно и стерео звучаниях и т.д. 2) Передатчик (передающее ус-во), который перерабатывает некоторым образом сообщения в сигналы соответственного типа определенного характеристиками используемого канала. 3) Канал - это комплекс технических средств, обеспечивающий передачу сигналов от передатчика к приемнику. В состав канала входит каналообразующая аппаратура, осуществляющая сопряжение выходного и входного сигналов соответственно передатчика и приемника с линией связи, и самой линии связи. Линией связи называется среда, используемая для передачи сигнала от передатчика к приемнику (воздушная, кабельная линия, радиолиния, рельсовая цепьЖДА). Обычно входными и выходными сигналами линии связи является непрерывный. Вместе с тем на входе и выходе канала могут присутствовать сигналы и других типов. Канал называется дискретным, если на его входе и выходе присутствуют сигналы дискретные по уровню. Если сигналы на входе и выходе канала непрерывны по времени, то он называется непрерывным. В общем случае в процессе передачи в канале сигнал искажается шумом, что соответствует наличию источника шума. 4) Приемник обычно выполняет операцию обратную по отношению к операции, производимой передатчиком, т.е. восстанавливается сообщение по сигналам (преобразовывает принятый сигнал в сообщение). Сложность построения приемника обусловлена изменением формы принимаемых сигналов, что связано с наличием шума. 5) Получатель это лицо или аппарат, для которого предназначено сообщение.
В состав передающего уст-ва входят: кодер К, модулятор М и фильтр Ф.
Модулятор – преобразует сигнал к виду удобному для передачи по используемой линии связи.
Преобразование в сигнал должно быть обратимым, иначе часть информации может быть потеряна даже при отсутствии помех.
При передаче сигнала по линии связи он может искажаться из-за воздействия помех n(t). В результате на выходе ЛС сигнал описывается функцией y[S(λ,t),n(t)].
Источник помех заменяет собой шумы эл. приборов, резисторов и все внешние помехи влияющих на передачу сигналов. Если Uпом складывают с Uсигн, то помеху называют аддитивной:
- аддитивная помеха (1) - мультипликационная помеха (2)
К (1) относятся шумы, импульсные помехи, помехи в виде токов отдельных частот.
К (2) относят изменение коэффициента передачи каналов, н-р замирание радиосигналов.
Среди помех особое место занимает флюктуационная помеха, которая является непрерывными, случайными, нормальными (гауссовскими) процессами.
Импульсные помехи – хаотичная последовательность коротких импульсов (помехи индустриального происхождения).
Приемное устройство создают демодулятор и декодирующее устройство, осуществляющие обратное преобразование сигналов к первоначальному виду.
Как в передающем, так и в приемном устройстве есть фильтр. Фильтры служат также для разделения сигналов между собой и возможного отделения их от помех.