1.2.2.Декодування.

Відновлене повідомлення проходить слідуючим чином :

Детектування сигналу – це процес відділення від високочастотного коливання модулюючої частини (модулюючої функції). Процес зворотній модуляції, тому часто його називають демодуляцією. Проходить з допомогою нелінійних елемлнтів.

В системах передачі неперервних повідомлень демодуляція дає відеосигнал :

В системах передачі дискретних сигналів демодуляція дає код :

В дійсності отримане повідомлення містить завади та перекручення, тобто не зовсім відповідає посланому повідомленню. Завжди виникає необхідність прийняти рішення про відповідність отриманого сигналу – посланому первинному. Це набагато простіше виконується для передачі сигналів дискретним чином з допомогою кодових символів 0 та 1.

1.2.3.Дискретизація і кодування неперервних сигналів.

Дискретизація – це перетворення (з втратами) неперервних сигналів в дискретні.

Нехай неперервна функція f(t) несе інформацію. Тоді в деякі (вибрані нами) моменти часу t_k функція матиме значення f_k = f(t_k). Тобто f(t) ставимо у відповідність сукупність чисел f_k. Природньо з втратами. Як правило, t_k = k·∆t (t – const) вибір інтервалу ∆t береться для відтворення тієї чи іншої інформації (чим менщий крок, тим більше відтворення інформації). Наприклад, для телефонії необхідно, щоб передавати інформацію і пізнати голос (тембр голоса) необхідно відтворити частоти в діапазоні ≈ 340-3400 Гц. Вибір інтервалу ∆t проводиться на основі теореми Котельнікова і визначається шириною спектру, що піддається відтворенню ∆t = 1/2F; F – ширина спектру. Доведення теореми буде пізніше. Природньо, що f_k – кодується з допомогою кодової комбінації. Дискретизація по часу лежить в основі всіх імпульсних модуляцій.

Після дискретизації по часу проводиться дискретизація рівня f_k = M_k·∆f, яка називається квантуванням. При цьому виникає похибка квантування, яка не перевищує половини кроку квантування.

ε = |f_k – f_k-1| ≤ ∆f/2.

Дискретизація одночасно по “t” та рівню дозволяє неперервний сигнал представити в дискретному вигляді.

Найбільш поширена зараз імпульсно-кодова модуляція ІКМ або ж КІМ. ІКМ – полягає в дискретизації неперервного сигналу по часу, квантуванні по амплітуді, причому кожному значенню функції ставиться у відповідність “n” символів 1, 0. Причому довжина мантиси кодової комбінації (розмір кодової комбінації “n”) повина задовольняти нерівності :

2ⁿ ≥ max f_k; n ≥ log та f_k

Реалізовується повна модуляція методом КІМ-ЧМ, КІМ-ФМ. Кодово-імпульсна модуляція, частотна модуляція (високочастотне коливання).

1. 3. Завади та перекручення.

Завада – будь-який зовнішній чи внутрішній вплив на сигнал у каналі зв’зку, який викликає випадкові його відхилення від початкового.

Будь-який канал характеризується частотними та часовими характеристиками і рівнем лінійних перекручень та завад. Як правило, перекручення, що створюються в елементах конструкції каналу передбачені в певній мірі і їх можна коректувати. Але далеко не усі. Завади мають різну природу і поділяються на адитивні та мультипликативні. В загальному випадку на приймач поступає сигнал X, що визначається сигналом S та завадами W, причому

X = ψ(S, W),

де ψ – деяка функція природньо складна.

Однак, у випадку адитивних завад :

X = S + W.

Якщо ж мультипликативні завади, то :

X = μ(t)·S.

де μ(t) – випадкова функція завад.

В загальному, в реальних каналах вплив завад отримують залежністю :

X = μ(t)·S + W(t).

Серед адитивних завад особливе місце займає флуктуаційна завада, яка визначається випадковими процесами і має нормальну функцію розподілу (Гаусовий процес). Ця завада є в усіх каналах. До такої завади приводить сукупність великого числа завад від різних джерел.

З фізичної точки зору завади виникають внаслідок відхилення від середнього значення тих чи інших фізичних величин, дискретною природою носіїв струму.

Природньо, що флуктуація струму в провіднику з кроком R буде залежати від його температури та полоси частот сигналу F.

U_ш = 4kT·R·F – квадрат ефективного значення теплового шуму, kT – енергія теплового руху носіїв.

В електронних лампах маємо справу з дробовим шумом. Довжина імпульсів, що складають флуктуаційну заваду дуже мала, тому спектральна густина даної завади практично не міняється аж до великих частот, утворюючи, так званий, білий шум.

Імпульсні завади – завади зосереджені в певний момент часу. Природа виникнення : атмосферні явища, погані контакти, космічне випромінювання і індустріальна природа.

В залежності від смуги пропускання каналу зв’язку імпульсна завада буде :

- імпульсною – для каналів з широкою смугою пропускання,

- флуктуаційною – для каналів з вузькою смугою пропускання.