Дискретный симметричный канал без памяти.

Дискретный канал называют каналом без памяти, если каждый символ на его выходе зависит только от соответ­ствующего символа на входе, а условная вероятность вы­ходной последовательности при заданной входной последовательности определяется равенством

Канал с памятью

Канал передачи дискретной информации может быть описан моделью канала с памятью, когда каждый символ выходной последовательности зависит статистически от соответствующего текущего символа, а также от преды­дущих входных и выходных вероятностей.

1- р_о р_о

р₁ 1- р₁

3.6 Охарактеризуйте методы приёмопередачи звуковых вещательных сигналов в системах наземного цифрового радиовещания с позиций повышения качества предоставляемых услуг.

Основная тенденция развития радиовещания - повышение качества программ и увеличение их числа. С появлением ЧМ-вещания качество программ по сравнению с АМ-вещанием значительно выросло. По сравнению с аналоговым цифровое радиовещание име­ет ряд существенных технических преимуществ, основные из которых:

• большая эффективность использования радиочастотного спек­тра,

• меньшие мощности передатчиков при той же зоне обслужи­вания,

• меньшая чувствительность к помехам.

Системы радиовещания изначально создавались для приема в стационарных условиях на направленную антенну, установленную на высоте уровня крыш, и не предусматривали возможность мо­бильного приема. Но в настоящее время имеется огромное число абонентов, использующих переносные малогабаритные и автомо­бильные радиоприемники. Однако в движении, как правило, условия приема существенно хуже по сравнению с приемом на стационар­ную антенну. Это объясняется интерференцией радиоволн, прихо­дящих в точку приема (на ненаправленную антенну) со всех сторон. Проблемы многолучевого приема особенно обострены в условиях высотной городской застройки.

В качестве возможного решения проблемы мобильного приема в высококачественном радиовещании также является переход к цифровому стандарту передачи информации. Однако перехо­да к простым методам цифровой передачи информации недоста­точно, так как на принимаемый сигнал, способный обеспечить высококачественный звук, резко негативно влияют изменяющиеся условия приема. Поэтому необходимо полное переосмысление самих принципов цифровой передачи вещательных сигналов.

Одним из наиболее привлекательных аспектов цифровых методов передачи является то, что они более эффективны в ус­ловиях сильных помех и обеспечивают более рациональное ис­пользование радиочастотного ресурса.

Преимущества цифровой реализации основаны также на том обстоятельстве, что цифровая техника переживает быстрые и впечатляющие темпы улучшения характеристик, снижения стоимости и потребляемой мощности.

К наи­более эффективным методам цифровой обработки и передачи звуковых вещательных сигналов (ЗВС) относятся:

• преобразование и кодирование ЗВС (кодирование источника), позволяющие эффективно устранить избыточность в таких сигна­лах, благодаря чему в несколько раз уменьшить скорость пере­даваемого цифрового потока по сравнению с методами ИКМ;

• помехоустойчивое кодирование канала - кодирование с ис­правлением ошибок, представляющее собой метод обработки сигналов, предназначенный для увеличения надежности их пере­дачи по цифровым каналам за счет специально вводимой избы­точности. Такая обработка, в сочетании с процедурой перемежения сигналов по времени и частоте, приводит к существенному повышению энергетической эффективности систем цифрового вещания, значительному повышению их помехоустойчивости;

• новейшие методы цифровой модуляции позволяют повысить эффективность использования РЧС по сравнению с аналоговыми методами. Прежде всего, речь идет о спектральных методах мо­дуляции, при которых процессы модуляции и демодуляции произ­водятся над сигналами, представленными в частотной области;

• применение цифровых методов для синхронизации, передачи управляющих сообщений и контроля параметров позволяет зна­чительно снизить потери на передачу вспомогательной инфор­мации, обеспечивающей функционирование аппаратуры как сис­темы синхронной связи;

• цифровые системы позволяют относительно легко реализовывать архитектуры с гибко изменяемой шириной полосы частот - как в радиочастотном диапазоне, так и в диапазоне звуковых частот (основной полосе);

• цифровая технология позволяет вводить новые услуги, кото­рые не поддерживались аналоговыми системами вещания: на­пример, прием, совместно с радиовещательными программами, большого объема текстовой информации различного назначения, дополнительных сведений и данных, существенно повышающих качество услуги и расширяющих ее объем.

Благодаря применению эффективных методов цифровой обработки и передачи звуковых вещательных сигналов достига­ются следующие дополнительные преимущества:

• возможность, при соответствующем выборе метода кодиро­вания, практически полной коррекции искажений, возникающих в тракте передачи;

• возможность приема звуковых программ в условиях селек­тивных как по частоте, так и по времени замираний, обусловлен­ных многолучевым характером распространения радиоволн и ме­няющейся во времени картиной их отражений от местных пред­метов при приеме на подвижном объекте;

• экономичное использование радиочастотного спектра. В за­висимости от используемого диапазона частот это позволяет осуществлять передачу либо большого количества звуковых про­грамм в одном блоке (на частотах выше 30 МГц), либо цифровой звуковой программы с полосой до 10 кГц и более в канале, со­вмещенном с каналом аналогового радиовещания (на частотах ниже 30 МГц);

• передача на малой мощности, позволяющая эффективно декодировать сигнал при отношении несущей к шуму (Н/Ш) порядка 5 дБ (в настоящее время проведенные эксперименты опровергают столь малое значение отношения Н/Ш, полагая его заниженным [7]). Для сравнения: удовлетворительный прием в ОВЧ ЧМ системе реализуется при Н/Ш не менее 40 дБ. Сказанное иллюстрирует рис. 1.2, на котором показана зависимость качества радиоприема (по ориентировочной субъективной оценке слушателей) от отношения несущая/шум [1];

• высокая технологичность радиоприемников и другого цифро­вого оборудования. Так, многоцелевые программируемые циф­ровые сигнальные процессоры позволяют выполнять цифровые модуляторы и демодуляторы на полностью программной основе.