2. Цифровые модуляции.

Практически во всех современных системах связи с подвижными объектами используются методы цифровой модуляции и цифровая обработка сигналов при демодуляции. Такие системы принято называть цифровыми системами передачи в отличие от аналоговых систем, в которых реализованы аналоговая модуляция и аналоговая демодуляция. Современные достижения радиоэлектроники обеспечивают возможность реализовать б передатчике и приемнике системы связи достаточно сложные алгоритмы цифровой обработки электрических сигналов. В результате качество передачи практически любых сообщений в цифровых системах оказывается выше, чем качество передачи этих сообщений с помощью аналоговых систем связи. Например, оказалось возможным передавать сообщения в присутствии шума и помех с большей точностью или передавать больше сообщений при прочих равных условиях.          Цифровые системы передачи обладают двумя важнейшими особенностями:          • любые сообщения представляются в цифровой форме, т.е. в виде последовательностей битов {aj, j = ...,-1,0,+1,...}; при любом значении индекса j символ аj принимает значения из алфавита {0, 1};          • передатчик системы формирует и передает по очереди в канал передачи конечное число сигналов {sm(t)> m = 1, 2,..., М}, различающихся по форме, которые принято называть канальными символами; для длительности канального символа примем обозначение Ткс; один канальный символ «переносит» один бит или большее число битов, подлежащих передаче; если М = 2, то систему передачи называют двоичной; если М > 2 , то систему называют М-ичной. 

1. Цифровой согласованный фильтр.

Поскольку согласованный фильтр должен выдавать на выходе сигнал, совпадающий по форме с корреляционной функцией входного сигнала, то алгоритм обработки сигнала в этом случае можно построить по схеме рис.14.

Рис. 14

На вход блока дискретного преобразования Фурье подаются закодированные в цифровой код отсчеты комплексной огибающей дискретизированного радиосигнала  . На его выходе образуется последовательность спектральных коэффициентов  , которая вместе с набором коэффициентов комплексно-сопряженных известному сигналу   поступает на набор перемножителей, осуществляющих перемножение каждого n-го числа.

На выходе блока обратного дискретного преобразования Фурье формируется последовательность отсчетов выходного сигнала, которые далее подвергаются обработке с целью выработки решения.

Достоинством цифровой согласованной фильтрации по сравнению с аналоговой является возможность реализации устройств с любыми характеристиками в пределах полосы частот, обеспечиваемой быстродействием АЦП и ЦАП. Все сводится к выбору весовых коэффициентов, при этом обеспечивается высокая точность и стабильность характеристик цифровых фильтров.

2. Теорема Шеннона.

Теорема Шеннона — Хартли в теории информации  — применение теоремы кодирования канала с шумом к архетипичному случаю непрерывного временно́го аналогового канала коммуникаций, искажённого гауссовским шумом. Теорема устанавливает шенноновскую ёмкость канала, верхнюю границу максимального количества безошибочных цифровых данных (то есть, информации), которое может быть передано по такой связи коммуникации с указанной полосой пропускания в присутствии шумового вмешательства, согласно предположению, что мощность сигнала ограничена, и гауссовский шум характеризуется известной мощностью или мощностью спектральной плотности. Закон назван в честь Клода Шеннона и Ральфа Хартли.

Рассматривая все возможные многоуровневые и многофазные методы шифрования, теорема Шеннона — Хартли утверждает, что пропускная способность канала  , означающая теоретическую верхнюю границу скорости передачи данных, которые можно передать с данной средней мощностью сигнала   через аналоговый канал связи, подверженный аддитивному белому гауссовскому шуму мощности   равна:

где

 — пропускная способность канала, бит/с;

 — полоса пропускания канала, Гц;

  — полная мощность сигнала над полосой пропускания, Вт или В²;

 — полная шумовая мощность над полосой пропускания, Вт или В²;

 — частное от деления отношения сигнала к его шуму (SNR) на гауссовский шум, выраженное как отношение мощностей.