127

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Таганрогский государственный радиотехнический университет

В.И.ФИНАЕВ

ОБРАБОТКА И ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов – «Автоматизированные технологии и производства» (специальность 210200 – «Автоматизация технологических процессов и производств (в энергетике))».

Таганрог 2003

УДК 681.3

В.И. Финаев. Обработка и передача сигналов в системах дистанционного управления: Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003. 123 с.

В учебном пособии изучаются принципы построения каналов передачи дискретной информации, изложены основы теории сигналов, изучаются методы дискретизации и квантования сигналов, спектры сигналов. Изложены основы кодирования и декодирования информации и основы построения кодирующих и декодирующих устройств циклических кодов. Уделено внимание основам построения систем передачи дискретной информации с решающей и информационной обратными связями. Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся решению задач автоматизации технологических процессов.

Табл. 10. Ил. 82. Библиогр.: 12 назв.

Рецензенты:

Кафедра «Автоматики и телемеханики» ЮРГТУ,

зав. кафедрой Лачин В.И.;

А.Н. Гуда, зав. кафедрой «Информатика» РГУПС;

В.М.Курейчик, директор регионального (областного) центра новых информационных технологий, проректор по научной работе ТРТУ.

 Таганрогский государственный

радиотехнический университет, 2003

Содержание

Введение 6

Глава 1. Каналы передачи информации 7

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 7

1.1 Определение системы передачи информации 7

1.2. Классификация каналов связи 8

1.3. Описание непрерывного канала 10

1.4. Помехи в каналах связи 11

1.5. Описание дискретного канала 12

1.5.1. Описание приема сигналов 12

1.5.2. Описание источника ошибок 13

2. ОСНОВЫ ОПИСАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ 14

2.1. Состояния дискретного канала 14

2.2. Пакеты ошибок 16

2.3. Критерии описания реальных дискретных каналов 17

3. ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ ИСТОЧНИКОВ ОШИБОК 17

3.1. Описание источника ошибок на основе цепей Маркова 17

3.2. Описание источника ошибок на основе процессов

восстановления 18

3.3. Описание источника ошибок на основе процессов накопления 19

3.4. Сопоставление основных моделей 21

4. ЧАСТНЫЕ МОДЕЛИ ИСТОЧНИКОВ ОШИБОК 21

4.1. Модель Гилберта 21

4.2. Модель Эллиота-Гилберта 22

4.3 Модель Элиота 22

4.4. Модель Беннета – Фройлиха 23

4.5. Модель Попова – Турина 23

Глава 2. Основы теории сигналов 24

1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СИГНАЛОВ 24

1.1 Сообщения, сигналы и помехи, как случайные процессы 24

1.2. Система базисных функций 27

2. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ И КВАНТОВАНИЕ СИГНАЛОВ 29

2.1. Общие положения 29

2.2. Регулярность отсчетов 29

2.3. Критерий оценки точности 30

2.4. Способы воспроизведения сигнала 30

2.4.1. Выбор шага дискретизации по временным

характеристикам сигнала 32

2.4.2. Выбор шага дискретизации по производным сигнала 34

2.4.3. Выбор шага дискретизации по вероятностным

характеристикам сигнала 38

2.5. Квантование сигнала 39

Глава 3. Спектры сигналов 42

1. ЧАСТОТНАЯ ОБЛАСТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛОВ 42

1.1. Разложение периодической функции в ряд Фурье 42

1.2. Представление произвольной периодической функции

рядом Фурье 43

1. 3. Комплексный спектр сигнала 44

1.4. Представление произвольной функции на

бесконечном интервале 45

2. СПЕКТР ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ 48

3. СПЕКТР ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ 48

Глава 4. Принципы построения модемов 50

1. ВИДЫ МОДУЛЯЦИИ 50

2. СПЕКТРЫ МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ 52

2.1. Спектры сигналов, модулированных по амплитуде 52

2.2. Спектры сигналов, модулированных по частоте 54

2.3. Спектры сигналов, модулированных по фазе 57

2.4. Одновременная модуляция по амплитуде и частоте 57

2.5. Спектры манипулированных сигналов 58

2.5.1. Амплитудная манипуляция 58

2.5.2. Частотная манипуляция 59

2.5.3. Фазовая манипуляция 59

3. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ 61

3.1. Принципы построения многоканальных систем 61

3.2. Принцип действия канала с амплитудной манипуляцией 63

3.3. Принцип действия канала с частотной манипуляцией 64

3.4. Принцип действия канала с относительной фазовой

модуляцией 67