44.Импульсная модуляция (амплитудно-импульсная, широтно импульсная, частотно-импульсная модуляция)

Используя серию импульсов в качестве переносчика, мы можем меняя амплитуду, длительность, положение во времени, число импульсов и т.д. под воздействием сообщения, тем самым осуществлять импульсную модуляцию.

Амплитудно- импульсная модуляция (АИМ).Под воздействием мгновенных значений сообщения амплитуда импульсов переносчика изменяется.

амплитуда модулированных импульсов, U- амплитуда немодулированных импульсов, m_a – коэффициент глубины модуляции при АИМ,  -угловая частота сообщения.

Широтно- импульсная модуляция (ШИМ).Изменяется ширина или длительность импульсов переносчика за счет положения заднего импульса. Частота и амплитуда при ШИМ не изменяется. Помехоустойчивость ШИМ значительно выше АИМ, и ШИМ широко распределена в ТИ. При ШИМ необходимо выбирать полосу частот по наиболее короткому импульсу ( )

Спектр частот ШИМ аналогичен спектру АИМ с той лишь разницей, что при ШИМ вокруг каждой гармоники имеется на две ( как при АИ), а несколько пар боковых частот.

Используются и другие разновидности ШИМ , когда изменяется положение переднего фронта импульсов при неизменном положении заднего фронта или изменяется положение обоих фронтов.

Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ).При увеличении мгновенного значения сообщения частота импульсов увеличивается, а при уменьшении мгновенного значения – уменьшается. Ширина полосы частот определяются длительностью импульса:  .

45. Цифровые методы модуляции (импульсно-кодовая, дифференциальная, дельта–модуляция).

Основаны на 3-х преобразованиях полезных непрерывных сигналов:

1. дискретизации;

2. квантовании;

3. кодировании.

Четвертое преобразование – модуляцию используют при передаче сигналов в многоканальных системах.

Наиболее распространенными цифровыми видами модуляции являются импульсно-кодовая модуляция, дельта- модуляция и комбинированные виды.

Достоинства цифровых способов передачи информации:

1. Слабое влияние нестабильности характеристик аппаратуры на качество передачи информации;

2. Высокая помехоустойчивость;

3. Возможность восстановления сигналов в узлах связи сетей;

4. Универсальная форма представления сигналов для различных сообщений (речь, телевизионное изображение, дискретные данные и т.д.);

5. Простое согласование этих систем с ЦВМ и электронными автоматическими телефонными станциями;

6. Возможность автоматизации передачи и обработки сигналов с помощью ЦВМ.

46. Спектральный анализ модулированных колебаний.

47.Кодирование информации

Общие понятия теории кодирования.

Под кодированием понимается представление сообщений в форме удобной для передачи по данному каналу.

Декодирование – операция восстановлений сообщений по принятому сигналу.

Кодирование информации при передаче по дискретному каналу без помех.

Передача или хране­ние сообщений сводится к передаче или хра­нению чисел. Числа можно выразить в какой-либо системе счисления. Таким образом, будет получен один из кодов, основанный на данной системе счисления.

Для позиционной системы счисления число определяется следующим образом:

где m — основание системы счисления, і – номер разряда данного числа; l — количество разрядов; а_i — множитель, принимающий любые цело­численные значения в пределах от 0 до m-1 и показы­вающий, сколько единиц i-го разряда содержится в числе.

Наиболее эффективной системой является система, обеспечивающая минимум произведения количества различных символов m на количество разрядов для выражения любого числа – троичная (Этот минимум виден на графике, где показана связь между величинами m и l при воспроизведении определенного десятичного большого числа Q).

Преимущества двоичной системы: логические элементы должны иметь всего два устойчивых состояния.

Арифметические и логические действия также наибо­лее просто осуществляются в двоичной системе:

Правила Правила Правила

сложения: вычитания: умножения

1+ 0 = 0 0 - 0 = 0 0*0 0+1 = 1 1 - 0= 1 0*1=0 1+0=1 1 - 1= 0 1*0=0

1+ 1 = 10 10- 1= 1 1*1 = 1

Наиболее распространенная при кодировании и деко­дировании логическая операция — сложение по модулю два. В двоичной системе она также наиболее проста и опреде­ляется равенствами: