ААААА

12)Аналоговый сигнал — сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений.Различают два пространства сигналов — пространство L (непрерывные сигналы), и пространство l (L малое) — пространство последовательностей. Пространство l (L малое) есть пространство коэффициентов Фурье (счетного набора чисел, определяющих непрерывную функцию на конечном интервале области определения), пространство L — есть пространство непрерывных по области определения (аналоговых) сигналов. При некоторых условиях, пространство L однозначно отображается в пространство l (например, первые две теоремы дискретизации Котельникова).Аналоговые сигналы описываются непрерывными функциями времени, поэтому аналоговый сигнал иногда называютнепрерывным сигналом. Аналоговым сигналам противопоставляются дискретные (квантованные, цифровые). Примеры непрерывных пространств и соответствующих физических величин:

• прямая: электрическое напряжение

• окружность: положение ротора, колеса, шестерни, стрелки аналоговых часов, или фаза несущего сигнала

• отрезок: положение поршня, рычага управления, жидкостного термометра или электрический сигнал, ограниченный по амплитуде

• различные многомерные пространства: цвет, квадратурно-модулированный сигнал.

Свойства аналоговых сигналов в значительной мере являются противоположностью свойств квантованных или цифровыхсигналов.

• Отсутствие чётко отличимых друг от друга дискретных уровней сигнала приводит к невозможности применить для его описания понятие информации в том виде, как она понимается в цифровых технологиях. Содержащееся в одном отсчёте «количество информации» будет ограничено лишь динамическим диапазоном средства измерения.

• Отсутствие избыточности. Из непрерывности пространства значений следует, что любая помеха, внесенная в сигнал, неотличима от самого сигнала и, следовательно, исходная амплитуда не может быть восстановлена. В действительности фильтрация возможна, например, частотными методами, если известна какая-либо дополнительная информация о свойствах этого сигнала (в частности, полоса частот).Аналоговые сигналы часто используют для представления непрерывно изменяющихся физических величин. Например, аналоговый электрический сигнал, снимаемый с термопары, несет информацию об изменении температуры, сигнал смикрофона — о быстрых изменениях давления в звуковой волне, и т. п.

11. Антенна передатчика.(сурет)Непосредственно к передатчику можно подключить только антенно-фидерное устройство, входное сопротивление которого обеспечивает его нормальную работу. Питание большинства антенн, применяемых в настоящее время радиолюбителями-коротковолновика-ми, осуществляется с помощью коаксиального кабеля с КСВ, близким к 1 (обычно не более 2). Имеющиеся в выходных каскадах ламповых усилителей мощности устройства связи с антенной обеспечивают возможность согласования с такими антенно-фидерными устройствами, т. е. передачу максимальной выходной мощности в антенну. Транзисторные усилители мощности могут не иметь органов регулировки согласования с антенной и требуют подключения к ним фидера с КСВ не более 1,1 ... 1,2. Поэтому между антенно-фидерным устройством с большим КСВ и любым передатчиком и между передатчиком, рассчитанным на работу с определенным согласованным фидером (на активную нагрузку 50 или 75 Ом), и любым антенно-фидерным устройством необходимо включить устройство согласования. Для контроля настройки устройства согласования между передатчиком и входом антенны включают измеритель КСВ. При этом КСВ-метр должен работать при полной выходной мощности передатчика. Схема подключения устройства отличается от обычно приводимых схем в учебниках по антенно-фидерным устройствам, где устройство согласования включается между антенной и фидером, обеспечивая минимальный КСВ, а следовательно, и потери в фидере. В практике радиолюбителей-коротковолновиков согласование антенны с фидером достигается включением его в точки питания антенны, сопротивление между которыми близко к волновому сопротивлению фидера или использованием простейших трансформаторов сопротивлений между антенной и фидером. А в некоторых типах KB радиолюбительских антенн применяются фидеры, рассогласованные с антенной, такие сооружения радиолюбители называют антеннами с питанием стоячей волной. При применении в этих антеннах фидерных линий с малыми потерями (например, воздушных двухпроводных симметричных линий) КПД антенно-фидерного устройства, как было показано выше, сохраняется достаточно высоким.

13) Антенна приемника.Структурные схемы радиоприемников

• В настоящее время применяются:

• приемники прямого усиления

• регенеративные

• суперрегенеративные

• супергетеродинные с одинарным и двойным преобразованиями частоты. (CуРЕТ)

Структурная схема приемника прямого усиления

Приемник прямого усиления

• Входная цепь (ВЦ) выделяет полезный сигнал из всей совокупности колебаний, наводимых в антенне от различных радиопередатчиков и других источников электромагнитных колебаний, ослабляет мешающие сигналы.

• Усилитель радиочастоты (УРЧ) усиливает поступающие из входной цепи полезные сигналы и обеспечивает дальнейшее ослабление сигналов мешающих станций.

• Детектор (Д) преобразует модулированные колебания радиочастоты в колебания, соответствующие передаваемому сообщению.

• Усилитель звуковой частоты (УЗЧ) усиливает продетектированный сигнал до величины, достаточной для приведения в действие оконечного устройства (громкоговорителя, реле, приемной телевизионной трубки и др.).

• Оконечное устройство (ОУ) преобразует электрические сигналы в исходную информацию (звуковую, световую, буквенную и др.).(СУРЕТ)

Структурная схема супергетеродинного приемника

• Название «супергетеродин» составное (супер+гетеродин), в котором слово «гетеродин» указывает на характерный для супергетеродинных приемников каскад - гетеродин.

• Этот каскад является неотъемлемой частью преобразователя частоты. Приставка «супер» означает, что в супергетеродинных приемниках преобразованная частота fnp расположена в области частот выше (сверх) частоты модуляции Fc.

• Супергетеродинный приемник .

Его отличительной особенностью является использование в нем преобразователя частоты, состоящего из смесителя (С) и гетеродина (Г). На выходе преобразователя получаем промежуточную частоту, усиливаемую в дальнейшем усилителем промежуточной частоты (УПЧ).

• Преобразователем частоты называется устройство, предназначенное для переноса спектра сигнала из одной области частот в другую без изменения амплитудных и фазовых соотношений между компонентами спектра. Поскольку при таком переносе форма спектра сигнала не меняется, то не будет меняться и закон модуляции сигнала.

Изменяется только значение несущей частоты сигнала fc, которая становится равной некоторой преобразованной частоте fпр.

ВВВВ

49) ВИДЫ кодирования в стандарте CDMA (англ. Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением) — технология связи, обычно радиосвязи, при которой каналы передачи имеют общую полосу частот, но разную кодовую модуляцию. Наибольшую известность на бытовом уровне получила после появления сетей сотовой мобильной связи, ее использующих, из-за чего часто ошибочно исключительно с ней (сотовой мобильной связью) и отождествляется.Преимущества

• Высокая спектральная эффективность. Кодовое разделение позволяет обслуживать больше абонентов на той же полосе частот, чем другие виды разделения (TDMA, FDMA).

• Гибкое распределение ресурсов. При кодовом разделении нет строгого ограничения на число каналов. С увеличением числа абонентов постепенно возрастает вероятность ошибок декодирования, что ведёт к снижению качества канала, но не к отказу обслуживания.

• Более высокая защищённость каналов. Выделить нужный канал без знания его кода весьма трудно. Вся полоса частот равномерно заполнена шумоподобным сигналом.

• Телефоны CDMA имеют меньшую пиковую мощность излучения и потому, возможно, менее вредны.

20. Виды фильтров и их применение .Фильтр в электронике — устройство для выделения желательных компонентов спектра электрического сигнала и/или подавления нежелательных.

Типы фильтров

Фильтры, находящие применение в обработке сигналов, бывают

• аналоговыми или цифровыми

• пассивными или активными

• линейными и нелинейными

• рекурсивными и нерекурсивными

Среди множества рекурсивных фильтров отдельно выделяют следующие фильтры (по виду передаточной функции):

• фильтры Чебышёва

• фильтры Бесселя

• фильтры Баттерворта

• эллиптические фильтры

По тому, какие частоты фильтром пропускаются (задерживаются), фильтры подразделяются на

• фильтры низких частот (ФНЧ)

• фильтры высоких частот (ФВЧ)

• полосно-пропускающие фильтры (ППФ)

• полосно-задерживающие (режекторные) фильтры (ПЗФ)

• фазовые фильтры

Принцип работы пассивных аналоговых фильтров

Простейший LC-фильтр нижних частот

В конструкциях пассивных аналоговых фильтров используют сосредоточенные или распределённые реактивные элементы, такие как катушки индуктивности и конденсаторы. Сопротивление реактивных элементов зависит от частоты сигнала, поэтому, комбинируя их, можно добиться усиления или ослабления гармоник с нужными частотами.

Фильтры с распределёнными параметрами (фильтры СВЧ)

На сверхвысоких частотах сосредоточенные элементы (конденсаторы и катушки индуктивности) практически не используются, так как с ростом частоты их типичные для этого диапазона номиналы, а следовательно и габариты, уменьшаются настолько, что изготовление их становится невозможным. Поэтому применяются так называемые линии с распределёнными параметрами, в которых индуктивность, ёмкость и активная нагрузка равномерно или неравномерно распределены по всей линии. Так, элементарный ФНЧ, рассматриваемый в предыдущем разделе, состоит из двух сосредоточенных элементов, представляющих собой резонатор - в случае же распределённых параметров фильтр будет состоять из одного элемента-резонатора (например отрезка полосковой линии или металлического стержня).Конструкции СВЧ фильтров весьма разнообразны, и выбор конкретной реализации зависит от предъявляемых к устройству требований (значение рабочих частот, добротность, максимальное затухание в полосе задержания, расположение паразитных полос пропускания).Проектирование фильтров на распределённых параметрах является достаточно сложным процессом, состоящим из двух этапов: получение электрических параметров, исходя из требований к устройству; получение габаритных параметров из полученных электрических.Принцип работы активных аналоговых фильтровАктивные аналоговые фильтры строятся на основе усилителей, охваченных петлёй обратной связи (положительной или отрицательной). В активных фильтрах возможно избежать применения катушек индуктивности, что позволяет уменьшить физические размеры устройств, упростить и удешевить их изготовление.LC-фильтры используются в силовых электрических цепях для гашения помех и для сглаживания пульсаций напряжения после выпрямителя. В каскадах радиоэлектронной аппаратуры часто применяются перестраиваемые LC-фильтры

55.виды каналов связи.Существует множество видов каналов связи, среди которых наиболее часто выделяют каналы проводной связи (воздушные, кабельные, световодные и др.) и каналы радиосвязи (тропосферные, спутниковые и др.). Такие каналы в свою очередь принято квалифицировать на основе характеристик входного и выходного сигналов, а также по изменению характеристик сигналов в зависимости от таких явлений, происходящих в канале, как замирания и затухание сигналов.По типу среды распространения каналы связи делятся на проводные, акустические, оптические, инфракрасные и радиоканалы.

Каналы связи также классифицируют на

• непрерывные (на входе и выходе канала - непрерывные сигналы),

• дискретные или цифровые (на входе и выходе канала - дискретные сигналы),

• непрерывно-дискретные (на входе канала - непрерывные сигналы, а на выходе - дискретные сигналы),

• дискретно-непрерывные (на входе канала - дискретные сигналы, а на выходе - непрерывные сигналы).

Каналы могут быть как линейными и нелинейными, временными и пространственно-временными^[3]. Возможна классификация каналов связи по диапазону частот.

9.виды радиоприемниковВ соответствии с занимаемым в радиоканале местом радио­приемное устройство должно обеспечивать выполнение следую­щих основных функций:

-выделение полезного сигнала из смеси с шумом или другими мешающими сигналами;

- усиление полезного сигнала;

- ослабление мешающего действия помех, присутствующих в спек­тре воспринимаемых электромагнитных колебаний;

- детектирование радиочастотных сигналов с целью формирова­ния колебаний, соответствующих передаваемому сообщению. Помимо вышеперечисленных основных функций для многих со­временных радиоприемных устройств характерно выполнение до­полнительных достаточно сложных операций, например:

- частотное преобразование принимаемых радиосигналов с целью перенесения в область частот, где обеспечиваются наилучшие условия для их обработки;

- изменение отдельных параметров радиоприемного устройства для достижения заданного или наилучшего качества его работы, т.е. адаптация при изменениях электромагнитной обстановки в месте приема, определяемой совокупностью воздействующих помех.

По виду принимаемых сигналов приемники делят на аналоговые и цифровые. По характеру принимаемой информации различают радиотелефонные, звукового вещания, факсимильные, телевизион­ные, передачи данных и другие радиоприемные устройства. В зави­симости от вида используемой модуляции бывают приемники амплитудно-модулированных (AM), частотно-модулированных (ЧМ), фазомодулированных (ФМ) сигналов, сигналов с одной боковой по­лосой частот (ОБП) и различными видами импульсной модуляции.Кроме того, различают радиоприемные устройства по месту ус­тановки (стационарные, мобильные, бортовые, переносные), по способу питания (питаемые от сети переменного тока, от аккумуля­торов, солнечных батарей, с универсальным питанием), по способу управления (с ручным, частично или полностью автоматизирован­ным, дистанционным, комбинированным управлением).

43) Виды модуляции в системах радиосвязи.Модуляция - это процесс, при котором высокочастотная волна используется для переноса низкочастотной волны.

Амплитудная модуляция.В системах с амплитудной модуляцией (АМ) модулирующая волна изменяет амплитуду высокочастотной несущей волны. Анализ частот на выходе показывает присутствие не только входных частот Fc и Fm, но также их сумму и разность: Fc + Fm и Fc - Fm. Если модулирующая волна является комплексной, как например сигнал речи, который состоит из множества частот, то суммы и разности различных частот займут две полосы, одна ниже, другая выше несущей частоты. Их называют верхней и нижней боковыми.     Верхняя полоса является копией изначального разговорного сигнала, только сдвинутого на частоту Fc. Нижняя полоса это инвертированная копия изначального сигнала, т.е. верхние частоты в оригинале являются нижними частотами в нижней боковой. Нижняя боковая это зеркальное отображение верхней боковой по отношению к частоте несущей Fc. Система с АМ, которая передает обе боковых и несущую, известна, как двухполосная система (DSB - double sidebaud). Несущая не несет никакой полезной информации и может быть убрана, но с несущей или без, полоса сигнала DSB вдвое больше полосы изначального сигнала. Для  сужения  полосы  возможно  вытеснение  не  только несущей, но и одной из боковых,  так как они несут одну информацию. Этот вид работы известен, как однополосная модуляция с подавленной несущей (SSB-SC - Single SideBand Suppressed Carrier). Демодуляция сигнала АМ достигается путем смешивания модулированного сигнала с несущей той же самой частоты, что и на модуляторе. Изначальный сигнал затем получают, как отдельную частоту (или полосу частот) и его можно отфильтровать от других сигналов. При использовании SSB-SC несущая для демодуляции генерируется на месте и она может не совпадать каким либо образом с частотой несущей на модуляторе. Небольшая разница между двумя частотами является причиной несовпадения частот, что присуще телефонным цепям.

Амплитудная модуляция с использованием цифровых сигналов.Специальным случаем амплитудной модуляции является случай, когда нижний из двух уровней амплитуд доведен до нуля, тогда процесс модуляции состоит во включении и выключении несущей. Однако скачки в передаваемой энергии делают эту технику, не подходящей для передачи данных по сетям связи.

Импульсная амплитудная модуляция.Импульсная амплитудная модуляция (PAM) - это когда модулирующий     сигнал является цифровым, т.е. дает средства кодирования более чем одного бита на бод, путем кодирования бинарного сигнала данных в сигнал с более чем двумя уровнями. Для примера, биты бинарного сигнала данных могут быть разбиты на пары. Возможны четыре комбинации пары бит и каждая пара может быть представлена одним из 4-х уровней амплитуды. Закодированный 4-х уровневый сигнал имеет половину скорости в бодах изначального сигнала  данных  и  может быть использован для амплитудной модуляции несущей обычным образом.

Частотная модуляция В системах частотной модуляции FM частота несущей изменяется в соответствии  с формой модулирующего сигнала. Системы, где модулирующим сигналом является бинарный сигнал и, следовательно, несущая переключается сигналами с одной частоты на другую, называют системами FSK. (FSK - freguency shift keying). Частотная модуляция превосходит амплитудную в отношении устойчивости к некоторым воздействиям, которые есть на телефонной сети     и ее следует использовать на более низких скоростях, где не требуется большая полоса частот. FSK является асинхронной техникой модуляции, для нее не требуется синхроимпульсов в модеме.

Фазо-амплитудная модуляция (квадратурная модуляция - QAM)Для роста числа бит на бод комбинируют фазовую и амплитудную модуляции.

Амплитудно-фазовая модуляция с несколькими несущими.Один из современных методов амплитудно-фазовой модуляции     основан на одновременной передаче множества несущих. Например, в одном конкретном приложении, используют 48 несущих,     разделенных полосой в 45 Гц. Путем комбинирования фазовой и амплитудной модуляции, каждая несущая может иметь до 32 дискретных состояний на каждый период бода, позволяя переносить 5 бит на бод. Таким образом, 48 несущих могут переносить:5х48 = 240 бит на бод. Для работы со скоростью 9600 бит/сек скорость модуляции требует только 40 бод (9600:240), такая низкая скорость весьма терпима к фазовым и амплитудным скачкам, которые присущи телефонной сети.

Импульсно-кодовая модуляция.Импульсно-кодовая модуляция (PCM) включена в нашу дискуссию о системах модуляции  только  из-за  своей  важности. Она обычно рассматривается, как система для передачи аналоговых сигналов, таких как голос, в цифровом виде. PCM не является техникой модуляции, используемой в модемах. В PCM аналоговый сигнал стробируется со скоростью по крайней мере в два раза выше, чем наивысшая частотная компонента аналогового сигнала. Системы PCM на телефонных сетях стробируют 8000 раз в секунду. Каждый отсчет представляет из себя уровень напряжения, который кодируется 7-ми битным кодом. Кодирование следует логарифмическому закону для лучшего представления широкой гаммы возможных уровней речи. Эти семь бит, вместе с восьмым битом, подтверждающим наличие сигнала, образуют октет. Поэтому скорость в битах одного канала PCM составляет 8  8000 = 64 Кбит/сек. Стандартная телефонная  система  PCM  использует   временное    мультиплексирование для переноса 32 каналов связи (30 для речи плюс два управляющих) и агрегатная скорость в линию равна 2,048МБит/сек. Поток бит со скоростью 2,048 МБит/сек нельзя передавать прямо в линию, и он преобразуется в трехуровневый линейный код, известный как HDB3 ( High Density Bipolar 3. Код HDB3 обеспечивает передачу данных без постоянной составляющей тока, так как переходы из уровня в уровень достаточно часты для того, чтобы получить точные синхроимпульсы. На приеме поток бит декодируется и демультиплексируется.

38)Виды систем радиодоступа.Существует несколько видов радиодоступа, которые различаются по ряду характеристик.Все абонентские устройства доступа подразделяются на индивидуальные, предназначенные для подключения отдельных абонентов, и коллективные системы, способные обсуживать от десятков до тысяч пользователей. Кроме того, по максимальной дальности связи базовой станции с абонентским блоком (окончанием) в обеих группах различают устройства малого (до 1 км), среднего (1-10 км) и большого (10-100 км) радиуса действия. В отдельную группу нужно выделить средства спутниковогорадиодоступа.К группе индивидуальных средств радиодоступа можно отнести радиоудлинители телефонного канала, беспроводные телефоны со средним и малым радиусом действия.Для радиоудлинителя телефонного канала выделены полосы частот 307,5-308 МГц и 343,5-344 МГц при ширине канала 25 кГц. Мощность передатчика канала может достигать 10 Вт. При этом обеспечивается дальность до 100 км. Массовое применение радиоудлинителей при большой телефонной плотности невозможно из-за больших взаимных помех.Беспроводные телефоны со средним и малым радиусом действия используются в 40 каналах с шагом 25 кГц в полосах частот 814-905 МГц. Выбор свободного канала осуществляется автоматически. Мощность разрешенных устройств не превышает 10 мВт. Однако для массового применения эти телефоны непригодны из-за больших взаимных помех в ограниченном числе каналов.Системы беспроводного доступа это совокупность средств и возможностей по коммутации услуг. В состав системы радиодоступа входят: центральный контроллер; коммутационная станция; стыки с сетью общего пользования; одна или несколько базовых станций радиодоступа; абонентские блоки; система управления сетью.Системы радиодоступа используются на малых и средних расстояниях. В литературе они получили название Wireless Local Loop (WLL)..

66 Виды сетей радиодоступа.Классификация систем и сетей радиодоступа.Основные признаки:

• параметры и характеристики радиоинтерфейса;

• виды услуг, предоставляемых в сети;

• класс решаемых задач связи;

• вид и параметры интерфейса с сетью общего пользования;

• структуру и архитектуру сети;

• протоколы обмена информацией и взаимодействия в сети;

• протоколы управления и мониторинга сетей;

• уровни обеспечения безопасности обмена информацией в сети

ГГГГГ

6) Гармоническое колебание — колебания, при которых физическая (или любая другая) величина изменяется с течением времени по синусоидальному или косинусоидальному закону. Кинематическое уравнение гармонических колебаний имеет вид или ,где х — смещение (отклонение) колеблющейся точки от положения равновесия в момент времени t; А — амплитуда колебаний, это величина, определяющая максимальное отклонение колеблющейся точки от положения равновесия; ω — циклическая частота, величина, показывающая число полных колебаний происходящих в течение 2π секунд   — полная фаза колебаний,   — начальная фаза колебаний.Обобщенное гармоническое колебание в дифференциальном виде (Любое нетривиальное решение этого дифференциального уравнения — есть гармоническое колебание с циклической частотой 

ДДДД

4) Диапазон радиоволн.Связь частоты с длинной волны.Выбор длины волны несущего колебания определяется типом передаваемой информации, типом модуляции, обеспечением устойчивой и надежной связи. Выбор того или иного диапазона для каждой конкретной системы связи определяется следующими факторами: особенностью распространения электромагнитных волн данного диапазона, характером сообщения и помех, размерами антенны.Длиной волны называется расстояние, которое проходит волна за один временной период:  =сT=с/f , где с- скорость света, Т -период, f - частота колебания. На первых этапах развития радиотехники связь осуществлялась с помощью волн сверхдлинного и длинного диапазонов. Они имеют два существенных недостатка, во-первых, необходимость большой мощности передающего устройства из-за сильного поглощения волны при ее распространении над земной поверхностью и, во-вторых, невозможность передавать сообщения, скорость изменения которых соизмерима со скоростью изменения несущего колебания.В радиовещании широкое применение нашли средние волны. В этом диапазоне осуществляется наиболее устойчивый прием, однако трудно обеспечить большую дальность (меньшая дифракционная способность по сравнению с более длинными волнами). Поэтому в этом диапазоне работает преимущественно местное радиовещание в зоне с радиусом в несколько сотен километров. Однако в России есть очень мощные станции этого диапазона, обслуживающие и большую территорию.Диапазон коротких волн позволяет обеспечить большую дальность действия при относительно малой мощности передатчика и направленном излучении антенны. Основным недостатком этого диапазона являются так называемые замирания - колебания уровня принимаемого сигнала, что приводит к искажению принятого сообщения. Исследования показали, что имеются оптимальные длины волн для различных часов суток и времени года. Короткие волны успешно применяют в радиовещании, радиотелеграфии на магистральных линиях связи, в морской и авиационной радионавигации.

7)Демодуляция (Детектирование сигнала) — процесс, обратный модуляции колебаний, преобразование модулированных колебаний высокой (несущей) частоты в колебания с частотой модулирующего сигнала.

Для передачи энергии электромагнитной волны используются высокочастотные колебания, а колебания низкой частоты используются для модуляции (слабого изменения амплитуды или фазы) высокочастотных колебаний. На принимающей станции из этих сложных колебаний с помощью специальных методов снова выделяют колебания низкой частоты, которые после усиления подаются на громкоговоритель. Этот процесс выделения информации из принятых модулированных колебаний получил название демодуляции, или детектирования колебаний.

• Демодуляция — (Детектирование сигнала)  процесс, обратный модуляции колебаний, преобразование модулированных колебаний высокой (несущей) частоты в колебания с частотой модулирующего сигнала. Для передачи энергии электромагнитной волны используются… …   Википедия

демодуляция — (процесс, обратный модуляции колебаний), преобразование модулированных колебаний высокой (несущей) частоты в колебания с частотой модулирующего сигнала. * * * ДЕМОДУЛЯЦИЯ ДЕМОДУЛЯЦИЯ (процесс, обратный модуляции колебани

16) Дискретный сигнал - информационный сигнал. Сигнал называется дискретным, если он может принимать лишь конечное число значений. Дискретизация аналогового сигнала состоит в том, что сигнал представляется в виде последовательности значений, взятых в дискретные моменты времени. Эти значения называются отсчётами. Δt называется интервалом дискретизации.При квантовании вся область значений сигнала разбивается на уровни, количество которых должно быть представлено в числах заданной разрядности. Расстояния между этими уровнями называется шагом квантования  Δ. Число этих уровней равно N (от 0 до N-1). Каждому уровню присваивается некоторое число. Отсчёты сигнала сравниваются с уровнями квантования и в качестве сигнала выбирается число, соответствующее некоторому уровню квантования. Каждый уровень квантования кодируется двоичным числом с n разрядами. Число уровней квантования N и число разрядов n двоичных чисел, кодирующих эти уровни, связаны соотношением n ≥ log₂(N).

21) Диапазоны частот радиосвязи.Радиостанции стали неотъемлемой частью нашей жизни. Огромное количество людей во всем мире используют радиосвязь, находясь дома, в офисе, в транспортных средствах или при пешем передвижении. В настоящее время в России для гражданской радиосвязи (по состоянию на 2009 год) выделены три диапазона частот:  27 МГц (CB), с разрешённой мощностью до 10 Вт, разрешено использовать рации с любыми типами антенн (компактными, автомобильными, стационарными).  433 МГц (LPD) — с разрешённой мощностью до 0,01 Вт, разрешено использовать рации с интегрированными компактными антеннами.  446 МГц (PMR) — с разрешённой мощностью до 0,5 Вт, разрешено использовать рации с интегрированными компактными антеннами. 

24) Длина́ волны́ и частота радиосигнала — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах, обычно длина волны обозначается греческой буквой  .^[1] По аналогии с волнами, возникающими в воде от брошенного камня, длиной волны является расстояние между двумя соседними гребнями волны. Одна из основных характеристик колебаний. Измеряется в единицах расстояния (метры,сантиметры и т. п.). Величина  , обратная длине волны, называется волновым числом и имеет смысл пространственной частоты.

Получить соотношение, связывающее длину волны с фазовой скоростью ( ) и частотой( ) можно из определения. Длина волны соответствует пространственному периоду волны, то есть расстоянию, которое точка с постоянной фазой проходит за время, равное периоду колебаний  , поэтому

Волнам де Бройля также соответствует определенная длина волны. Частице с энергией Е и импульсом p, соответствуют:

• частота: 

• длина волны: 

где h — постоянная Планка.

3)Диапазон Короткие волн и его применение.Короткие волны (также декаметровые волны) — диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц (длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м).Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. Поэтому, путём многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли, они могут распространяться на большие расстояния. Короткие волны используются для радиовещания, а также для любительской и профессиональной радиосвязи. Качество приёма при этом зависит от различных процессов в ионосфере, связанных с уровнем солнечной активности, временем года и временем суток. Так днём лучше распространяются волны меньшей длины, а ночью — большей. Для связи между наземными станциями и космическими аппаратами они непригодны, так как не проходят сквозь ионосферу.На коротких волнах наблюдаются замирания — изменение уровня принимаемого сигнала, они проявляются как кратковременное снижение амплитуды несущей частоты или вовсе пропадание последней. Замирания возникают из-за того, что радиоволны от передатчика идут к приёмнику разными путями, в разной фазе и, интерферируя на антенне приёмника, могут ослаблять друг друга.

27.Диапазон частот — полоса излучаемых источником частот, которой зачастую присвоено условное наименование, одно из важнейших понятий радиотехники, а также физико-технических дисциплин в целом. Это понятие имеет общий характер, то есть можно говорить или о диапазоне частот какого-либо конкретного излучателя (природного или искусственного происхождения), или о диапазоне, выделенном какой-то радиослужбе, или, например, об обобщённой разбивке всей полосы радиочастот.

Примеры выделенных радиодиапазонов

• Диапазон средних волн с амплитудной модуляцией (530—1610 кГц).

• Различные диапазоны коротких волн (5,9—26,1 МГц).

• Гражданский диапазон (26,965—27,405 МГц).

• Частоты телевизионных каналов (48,5—862,0 МГц).

• Диапазон ультракоротких волн c частотной модуляцией (87,5—108 МГц, кроме 76—90 МГц в Японии; в России также 65,9—74 МГц).

• ISM диапазон.

• Диапазоны военных частот. 42-48 МГц , (224-280 МГц военная авиация)

• Диапазоны частот гражданской авиации (108-118 навигационные для ILS , VOR)(118—136,975 МГц).

• Международный морской диапазон 156,050-162,025 МГц. Речной диапазон (Россия) 300-337 МГц .

• 27 МГц (гражданский диапазон), с разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт;

• 433 МГц (LPD), выделено 69 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью передатчика не более 0,01 Вт;

• 446 МГц (PMR), выделено 8 каналов для носимых радиостанций с выходной мощностью передатчика не более 0,5 Вт.

45)Диапазоны радиочастот используемых в подвижной связи.Регламента радиосвязи радиочастотный спектр подразделяется на 9 диапазонов частот

4	ОНЧ (VLF)	3-30 кГц	Мириаметровые волны, мрм
5	НЧ LF)	30-300 кГц	Километровые волны, км
6	СЧ (MF)	300-3000 кГц	Гектометровые волны, гм
7	ВЧ (HF)	3-30 МГц	Декаметровые волны, дкм
8	ОВЧ (VHF)	30-300 МГц	Метровые волны, м
9	УВЧ (UHF)	300-3000 МГц	Дециметровые волны, дм
10	СВЧ (SHF)	3-30 ГГц	Сантиметровые волны, см
11	KBЧ (EHF)	30-300 ГГц	Миллиметровые волны, мм
12	ГВЧ	300-3000 ГГц	Децимиллиметровые волны

 

В ГМССБ используются частоты 6—10 диапазонов. В каждом из этих диапазонов для морской подвижной службы выделены полосы частот. В неофициальной терминологии эти полосы имеют следующие названия:

• средние волны (СВ): 415-535 кГц;

• промежуточные волны (ПВ): 1605-4000 кГц (в данном диапазоне используются выделенные для морской подвижной службы полосы частот);

• короткие волны (KB): 4-27,5 МГц (в данном диапазоне используются выделенные для морской подвижной службы частоты в поддиапазонах 4, 6, 8, 12, 16, 18/19, 22 и 25/26 МГц. Например, в поддиапазоне 4 МГц используются частоты в полосах 4063-4221 кГц и 4351-4438 кГц);

• ультракороткие волны (УКВ): 156 -174 МГц.

КККК

19) Квантование сигналы (англ. quantization) — в информатике разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на конечное число интервалов. Существует также векторноеквантование — разбиение пространства возможных значений векторной величины на конечное число областей. Простейшим видом квантования является деление целочисленного значения нанатуральное число, называемое коэффициентом квантования.Не следует путать квантование с дискретизацией (и, соответственно, шаг квантования с частотой дискретизации). При дискретизации изменяющаяся во времени величина (сигнал) замеряется с заданной частотой (частотой дискретизации), таким образом, дискретизация разбивает сигнал по временной составляющей (на графике — по горизонтали). Квантование же приводит сигнал к заданным значениям, то есть, разбивает по уровню сигнала (на графике — по вертикали). Сигнал, к которому применены дискретизация и квантование, называется цифровым.Квантование часто используется при обработке сигналов, в том числе при сжатии звука и изображений.При оцифровке сигнала уровень квантования называют также глубиной дискретизации илибитностью. Глубина дискретизации измеряется в битах и обозначает количество бит, выражающих амплитуду сигнала. Чем больше глубина дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому. В случае однородного квантования глубину дискретизации называют также динамическим диапазоном и измеряют в децибелах (1 бит ≈ 6 дБ).

Квантованный сигнал

Неквантованный сигнал с дискретным временем

1)Каналы систем Беспроводные связи — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

В настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения.

Подходы к классификации беспроводных технологий

• По дальности действия:

  • Беспроводные персональные сети (WPAN — Wireless Personal Area Networks). Примеры технологий — Bluetooth.

  • Беспроводные локальные сети (WLAN — Wireless Local Area Networks). Примеры технологий — Wi-Fi.

  • Беспроводные сети масштаба города (WMAN — Wireless Metropolitan Area Networks). Примеры технологий — WiMAX.

  • Беспроводные глобальные сети (WWAN — Wireless Wide Area Network). Примеры технологий — CSD, GPRS, EDGE, EV-DO,HSPA.

• По топологии:

  • «Точка-точка».

  • «Точка-многоточка».

• По области применения:

  • Корпоративные (ведомственные) беспроводные сети — создаваемые компаниями для собственных нужд.

  • Операторские беспроводные сети — создаваемые операторами связи для возмездного оказания услуг.

Кратким, но ёмким способом классификации может служить одновременное отображение двух наиболее существенных характеристик беспроводных технологий на двух осях: максимальная скорость передачи информации и максимальное расстояние

Отличия проводных и беспроводных технологий передачи данных

Характеристика	Проводные	Беспроводные
Среда передачи	Кабель (медный, оптический)	Кабель не требуется, передача при помощи электромагнитных волн
	Высокая	Ограниченная
Расстояния между точками	Большие	Как правило, ограничены
Мобильность абонентов	Не обеспечивается	Может быть обеспечена

47) классификация систем беспроводного доступа.Беспроводная связь в радиодиапазоне ограничена перегруженностью и дефицитом частотного диапазона, недостаточной скрытностью, подверженностью помехам, в том числе и преднамеренным, и с соседних каналов, повышенным энергопотреблением. Кроме того, для радиосвязи необходимо длительное согласование и регистрация с назначением частот органами Госсвязьнадзора (в нашей стране государственный уполномоченный орган), арендная плата за канал, обязательная сертификация радиооборудования Государственной комиссией по радиочастотам.Серьезными минусами беспроводной связи являются: пока относительно низкая пропускная способность; плохое прохождение сигнала через стены, возможность перехвата данных или незарегистрированного входа, если не использовать дополнительные механизмы обеспечения безопасности. В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить на три типа: локальные вычислительные сети; расширенные локальные вычислительные сети; мобильные сети (переносные компьютеры).Основные различия между этими типами сетей - параметры передачи. Локальные и расширенные локальные вычислительные сети используют передатчики и приемники, принадлежащие той организации, в которой функционирует сеть. Для переносных компьютеров в качестве среды передачи сигналов выступают AT&T, МCI, Sprint, местные телефонные компании и их общедоступные службы.Беспроводные локальные сети используют четыре способа передачи данных: инфракрасное излучение; лазер; радиопередачу в узком спектре (одночастотная передача); радиопередачу в рассеянном спектре.

28) Классификация систем подвижной связи.В начале XX века, на первом этапе развития радиотехники, радиосвязь начала развиваться как морская подвижная связь. В те годы этот вид связи являлся единственно возможным для организации связи судов между собой и с берегом. Фирмой "Маркони" в Великобритании, а затем и на предприятиях других стран (России, США, Франции и Германии) было организовано производство судовых искровых радиостанций. До 1904 года более пятидесяти судов военно-морского флота России было оснащено судовыми радиостанциями. Широкое внедрение средств судовой подвижной связи, существенно повышающей безопасность плавания, обусловило необходимость принятия международных правил радиообмена и стандартов на средства морской радиосвязи. Такие правила и стандарты были приняты на Первой Международной конференции по радиосвязи в Берлине в 1903 году. Техника морской подвижной связи развивалась и продолжает развиваться параллельно с техникой систем наземной связи.Потребности в средствах наземной подвижной связи для оперативного управления действиями полиции привели в 1921 году к созданию в США первой диспетчерской системы телеграфной подвижной связи. По сути, это оказалась система пейджинговой связи, так как она была однонаправленного действия и служила для передачи распоряжений дежурным бригадам полиции.На начальном этапе развития систем наземной подвижной связи в них использовались телеграфные режимы работы, а позже - телефонные режимы с применением для передачи сообщений AM. В 1940 году в США в диапазоне ОВЧ создается первая система подвижной связи с использованием ЧМ.Эффективность наземной подвижной связи для управления в службах безопасности (полиция, пожарная служба, скорая помощь и т. п.), для управления работой транспорта и в других областях приводит к быстрому прогрессу в этой области. В 1948 году создается первая полностью автоматическая радиотелефонная система подвижной связи без участия диспетчера. В СССР серийный выпуск первых отечественных станций подвижной связи был налажен в 1952 году.

41.Канальное кодирование в системах радиосвязи.Задачи и методы канального кодирования. Основная задача кодера канала - помехоустойчивое кодирование (ПУК) сигнала речи, т.е. такое кодирование, которое позволяет обнаруживать и исправлять ошибки, возникающие при распространении сигнала по радиоканалу. ПУК осуществляется за счет введения в состав передаваемого сигнала избыточной (контрольной) иеформации. В сотовой связи ПУК реализуется в виде трех процедур - блочного кодирования (block coding), сверточного кодирования (convolutional coding) и перемежения (interleaving). Кроме того, кодер канала выполняет еще ряд функций: добавляет управляющую информацию, (которая также подвергается ПУК); упаковывает подготовленную к передаче информацию и сжимает ее во времени; осуществляет шифрование передаваемой информации, если это предусмотрено режимом работы аппаратуры.Последовательность выполнения этих задач показана на блок-схеме.При блочном кодировании входная информация разделяется на блоки, содержащие по к символов каждый, которые по определенному закону преобразуются кодером в n-символьные блоки, причем n>k. Отношение R = k/n называется скоростью кодирования и является мерой избыточности, вносимой кодером. При рационально построенном кодере меньшая скорость кодирования (т,е. большая избыточность) соответствует более высокой помехоустойчивости.

57. Кодирование речи в стандарте GSM.Обработка речи в стандарте GSM осуществляется в рамках принятого режима прерывистой передачи (DTX - Discontinuous Transmission), которая обеспечивает включение передатчика только во время самого разговора. Система DTX управляется детектором активности речи (VAD - Voice Activity Detection), который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов речи с шумом и шум без речи даже в тех случаях, когда уровень шума соизмерим с уровнем сигнала речи. В состав системы DTX также входит устройство формирования комфортного шума, который включается в паузах речи. В системе DTX происходит также экстраполяция фрагментов речи, утерянных из-за помех в канале.Основным устройством в данной схеме является речевой кодек. В соответствии со стандартом GSM каждый радиоканал используется для организации 8 цифровых каналов с временным разделением. Следовательно, если бы это были стандартные ИКМ каналы, то потребовалась бы скорость передачи 64 х 8 = 512 кбит/с. Такую скорость передачи пользовательской информации по одному частотному радиоканалу обеспечить практически невозможно. В качестве выхода из положения используются методы уплотнения передаваемой информации и применение сложных методов кодирования, уменьшающих избыточность, а значит и требующих меньшие скорости передачи. При этом, как правило, используются методы фазовой модуляции (манипуляции). В системе GSM используется гауссовская фазовая манипуляции несущей частоты радиосигнала с минимальным сдвигом (GMSK - Gaussian Minimum Shift Keying) с индексом манипуляции, равным 0,3.

ММММ

18.Модулированные сигналы.Общие сведения о модуляции. Для передачи сигналов на большие расстояния необходимо, чтобы они обладали большой энергией. Известно, что энергия сигнала пропорциональна четвертой степени его частоты, то есть сигналы с большей частотой обладают большей энергией. В практике часто сигналы, несущие в себе информацию, например, речевые сигналы, имеют низкую частоту колебаний и поэтому, чтобы передать их на большое расстояние необходимо частоту информационных сигналов повышать. Добиваются этого путем “накладывания” информационного сигнала на другой сигнал, который имеет высокую частоту колебаний.Рассмотрим гармоническое колебание, которое имеет частоту ω достаточную для распространения на большие расстояния и изменяется по закону: Наложить информацию на это колебание можно путем медленного, по сравнению с периодом, изменения его амплитуды Um, частоты ω или фазы φ. Такой процесс называется модуляцией.В зависимости от того, какой параметр изменяют, различают амплитудную, частотную и фазовую модуляцию.

НННН

60) Назначение Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, англ. Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП (цифро-аналогового преобразователя, DAC).Как правило, АЦП — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код. Тем не менее, некоторые неэлектронные устройства с цифровым выходом, следует также относить к АЦП, например, некоторые типы преобразователей угол-код. Простейшим одноразрядным двоичным АЦП является компаратор.Аналого-цифровое преобразование используется везде, где требуется принимать аналоговый сигнал и обрабатывать его в цифровой форме.

• Специальные видео-АЦП используются в компьютерных ТВ-тюнерах, платах видеовхода, видеокамерах для оцифровки видеосигнала. Микрофонные и линейные аудиовходы компьютеров подключены к аудио-АЦП.

• АЦП являются составной частью систем сбора данных.

• АЦП последовательного приближения разрядностью 8-12 бит и сигма-дельта-АЦП разрядностью 16-24 бита встраиваются в однокристальные микроконтроллеры.

• Очень быстрые АЦП необходимы в цифровых осциллографах (используются параллельные и конвеерные АЦП)

• Современные весы используют АЦП с разрядностью до 24 бит, преобразующие сигнал непосредственно оттензометрического датчика (сигма-дельта-АЦП).

• АЦП входят в состав радиомодемов и других устройств радиопередачи данных, где используются совместно с процессором ЦОС в качестве демодулятора.

• Сверхбыстрые АЦП используются в антенных системах базовых станций (в так называемых SMART-антеннах) и в антенных решётках РЛС.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.Звуковой ЦАП обычно получает на вход цифровой сигнал в импульсно-кодовой модуляции(англ. PCM, pulse-code modulation). Задача преобразования различных сжатых форматов в PCM выполняется соответствующими кодеками.ЦАП применяется всегда, когда надо преобразовать сигнал из цифрового представления в аналоговое, например, в проигрывателях компакт-дисков (Audio CD).