9.2 Методы дискретной модуляции.

При дискретной модуляции закодированное сообщение U(t), представляющее собой последовательность кодовых символов {a_i}, преобразовывается в последовательность элементов сигнала {s_i}. Последние отличаются от кодовых символов лишь электрическим представлением. В частном случае дискретная модуляция состоит в воздействии кодовых символов {a_i} на переносчик f(t). Такая дискретная модуляция аналогична непрерывной.

Посредством модуляции один из параметров переносчика изменяется по закону, определяемому кодом. Обычно же в качестве переносчика используется непрерывный ток ( гармоническое колебание ). В этом случае можно получить амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ) модуляции. Дискретную модуляцию часто называют манипуляцией, а устройство, осуществляющее дискретную модуляцию (дискретный модулятор), называют манипулятором или генератором сигналов.

При АМ символу 1 соответствует передача несущего колебания в течении времени τ_о (посылка), символу 0 – отсутствие колебания(пауза). При ЧМ передача несущего колебания с частотой f₁ соответствует символу 1, а передача колебания f₀ соответствует 0. При ФМ меняется фаза несущей на 180º при каждом переходе от 1 к 0 и от 0 к 1. Модулированный сигнал при этом также будет принимать два значения – s₁(t), s₂(t).

В настоящее время применяется относительная фазовая модуляция (ОФМ). В отличие от ФМ фаза несущего колебания изменяется на 180º при передаче символов 1 и остается неизменной при передаче символов 0.

При ОФМ манипуляция каждой данной посылки осуществляется относительно предыдущей. Таким образом можно манипулировать любой параметр несущего колебания: при изменении частоты получим (ОЧМ), при изменении амплитуды относительную амплитудную манипуляцию (ОАМ).

Спектр манипулированных сигналов. Сигналы s₁(t) и s₂(t) – отрезки гармонических колебаний, поэтому их спектры хотя и бесконечны, но все же сосредоточены возле частот несущих ω₀,ω₁,ω₂.

Рисунок 9.2 - Временные диаграммы сигналов при дискретной модуляции

Таблица 9.1 - Ширина спектров манипулированных сигналов

Вид манипуляции	АМ	ЧМ	ФМ	ОФМ
Ширина спектра, Гц	2В	2(В+∆fД)	2В	2В

Для расчета характеристик канала связи предназначенного для передачи манипулированных сигналов обычно не требуется знания точной структуры спектра, достаточно определить ширину спектра двоичных манипулированных сигналов, полученные на основе формулы

сведены в таблице 9.1 . Обозначения в ней следующие: В – скорость модуляции, Бод; ∆f_Д – девиация частоты, Гц.

9.3 Спектр импульсных последовательностей.

Для импульсных последовательностей спектр является дискретным:

т.е. амплитуды комплексного спектра могут быть получены из непрерывного спектра при дискретных значениях arg

Для Т=2 :

Т.е. в спектре имеются только нечетные гармоники: 1, 3, 5,…..

Для Т=5 :

Рис.9.3

10 Лекция 10. Теория помехоустойчивого кодирования

Цель лекции: ознакомление c теорией помехоустойчивого кодирования и теоремой об эффективном кодировании.

Содержание:

а) теория помехоустойчивого кодирования;

б) пропускная способность и скорость передачи информации;

в) избыточность сообщений;

г) теорема об эффективном кодировании.

10. Теория помехоустойчивого кодирования

10.1 Пропускная способность и скорость передачи информации

Для электросвязи задача обеспечения помехоустойчивости является одной из главных. Система связи должна быть спроектирована и эксплуатироваться так, чтобы она при наличии помех обеспечивала заданное качество передачи сигналов и сообщений. Расчет влияния помех на передачу сигналов и разработка способов уменьшения этого влияния является основными вопросами, решаемыми в теории помехоустойчивости.

Помехоустойчивое кодирование сообщений или кодирование с прямым исправлением ошибок применяется в системах связи, в которых отсутствует или недоступен обратный канал для передачи запросов на повторную передачу, задержки в канале при запросах повторной передачи оказываются недопустимо большими или, наконец, уровень помех настолько велик, что количество повторных передач становится чрезвычайно большим.

Скорость передачи – это количество взаимной информации, передаваемой по каналу связи в единицу времени,

R= I(A’,A)/T_H=F*[(H(A)-H(A/A’)]=F*[H(A’)-H(A’/A)]. (10.1)

Пропускная способность – это максимально достижимая для данного канала скорость передачи информации

C= R_max= max F*I (A’,A), {P} или {W} (10.2)

где максимум ищется по всем распределениям вероятностей источника ДС или всем ФПВ источники НС. Величина С является характеристикой только канала связи и не зависит от статистики источника сообщений.