- •1 Загальні поняття про системи електрозв’язку 6
- •2 Елементи загальної теорії сигналів 12
- •3 Опис випадкових процесів 35
- •4 Сигнали аналогових видів модуляції 52
- •5 Сигнали цифрових видів модуляції 69
- •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
- •1.6 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 Подання смугових сигналів
- •2.10 Аналітичний сигнал
- •2.11 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 і кореляційна функція випадкових процесів
- •3.4 Спектральна густина потужності стаціонарного випадкового процесу
- •3.5 Гауссів випадковий процес
- •3.7 Перетворення випадкових процесів лінійними електричними колами
- •3.8 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 Вибір форми канальних символів
- •5.3 Амплітудноімпульсна модуляція
- •5.4 Одновимірні смугові сигнали цифрової модуляції
- •5.5 Двовимірні смугові сигнали цифрової модуляції
- •5.6 Широкосмугові сигнали
- •5.7 Паралельно-послідовне передавання
- •Контрольні питання до розділу 5
- •Рекомендації щодо самостійної роботи
- •Перелік питань до іспиту
- •Аналітичний сигнал.
- •Дискретизація смугових сигналів.
- •Перелік знань і умінь, які повинен набути студент під час вивчення модуля 1
- •Література Основна
- •Додаткова
- •Іващенко Петро Васильович
- •Перекрестов Ігор Сергійович
- •Теорія зв’язку
- •Модуль 1. Сигнали електрозв’язку
Узагальнена структурна схема системи передавання повідомлень електричними сигналами.
Інформація, повідомлення, сигнал. Класифікація повідомлень. Перетворення повідомлень у сигнали та зворотне перетворення.
Класифікація сигналів і завад на детерміновані та випадкові.
Енергетичні та кореляційні характеристики детермінованих сигналів.
Функціональні простори та їх базиси. Приклади ортогональних базисів (тригонометричний, експоненціальний, базис функцій відліків, Уолша тощо).
Подання сигналів в ортогональних базисах. Метрики в теорії сигналів.
Спектральне представлення детермінованих сигналів – перетворення Фур’є. Класифікація сигналів на низькочастотні та смугові. Визначення ширини спектра сигналу.
Теорема відліків (Котельникова): часове та частотне подання.
Комплексне та квазігармонічне подання вузькосмугових сигналів. Обвідна та фаза вузькосмугового сигналу. Квадратурне подання вузькосмугових сигналів.
Виділення (детектування) обвідної, амплітуди, миттєвої частоти, миттєвої фази вузькосмугового сигналу.
Аналітичний сигнал.
Дискретизація смугових сигналів.
Визначення випадкового процесу, реалізації процесу. Класифікація випадкових процесів на стаціонарні та ергодичні.
Імовірнісні характеристики випадкових процесів (функції розподілу ймовірностей та густини ймовірності).
Числові характеристики випадкових процесів (середнє значення, середня потужність, дисперсія, середнє квадратичне відхилення).
Кореляційна функція випадкового процесу та її властивості.
Спектральна густина потужності процесу та її зв’язок з кореляційною функцією – теорема Хінчина-Вінера. Інтервал кореляції та ширина спектра процесу.
Статистичні характеристики типових випадкових процесів: білий та квазібілий НЧ і смуговий шуми, низькочастотний та смуговий гаусові (флуктуаційні).
Перетворення випадкових процесів у лінійних електричних колах. Методи розрахунків статистичних характеристик випадкових процесів на виході лінійних електричних кіл.
Перетворення випадкових процесів у нелінійних електричних колах. Методи розрахунків статистичних характеристик випадкових процесів на виході нелінійних електричних кіл.
Принцип аналогової модуляції. Методи аналогової модуляції на основі гармонічного переносника: АМ, БМ і ОМ – визначення, аналітичні вирази сигналів, часові і спектральні діаграми сигналів, оцінювання ширини спектра сигналів.
Принцип аналогової модуляції. Методи аналогової модуляції на основі гармонічного переносника: ЧМ і ФМ – визначення, аналітичні вирази сигналів, часові і спектральні діаграми сигналів, оцінювання ширини спектра сигналів.
Алгоритми формування сигналів аналогових видів модуляції.
Алгоритми детектування сигналів АМ, БМ, ОМ, ЧМ і ФМ.
Принцип цифрової модуляції при послідовному передаванні. Умова відліковості канальних символів. Спектр Найквіста. Мінімальна смуга частот модульованого сигналу – межа Найквіста.
Одновимірні сигнали АІМ-М, АМ-М, ФМ-2 – сигнальні сузір’я, ширина спектра сигналів.
Двовимірні сигнали ФМ-М, АФМ-М, КАМ-М, ЧМ-2 – сигнальні сузір’я, ширина спектра сигналів.
Формування сигналів АІМ-М, АМ-М, ФМ-М, АФМ-М, КАМ-М, ЧМ-2.
Передавання цифрових сигналів широкосмуговими сигналами (ШСС). Спектральні та кореляційні властивості ШСС. Формування ШСС.
Паралельно-послідовне передавання методом OFDM– часові та спектральні властивості, формування сигналу.
Перелік знань і умінь, які повинен набути студент під час вивчення модуля 1
Знання:
Математичний опис і параметри детермінованих електричних сигналів
Математичний опис випадкових електричних сигналів (завад)
Математичний опис, параметри та застосування в електрозв’язку сигналів аналогових видів модуляції (АМ та її різновиди, ЧМ, ФМ)
Математичний опис, параметри та застосування в електрозв’язку сигналів цифрових видів модуляції (АМ–М, ЧМ–М, ФМ–М, АФМ–М, КАМ‑М)
Математичний опис, параметри та застосування в електрозв’язку модульованих сигналів на основі негармонічних переносників (імпульсних, широкосмугових)
Уміння:
Розраховувати параметри випадкових сигналів, ймовірності подій, пов’язаних з випадковими сигналами
Розраховувати ширину спектра сигналів аналогових видів модуляції
Розраховувати ширину спектра сигналів цифрових видів модуляції