Экзамен / Точно билеты ОТС Удачи(2020)

Спецификой многих линий дальней радиосвязи (тропосферных, спутниковых и др.) является многолучевый характер распространения радиосигнала (рис. 7.1). Сигнал в точке приема представляет собой сумму большого числа элементарных сигналов с разными амплитудами и случайным временем запаздывания. Отдельные лучи могут запаздывать друг относительно друга на значительную величину, что и вызывает МСИ. В зависимости от степени искажения формы импульса различают большие (рис. 7.12) и малые (рис. 7.13) межсимвольные помехи.

Степень искажения формы импульса при наложении сигналов зависит от разности времен распространения радиоволн по различным путям. Обычно разность времени распространения по

максимальному и минимальному путям называют временем многолучевости ( ). Для расстояний

связи величина лежит в пределах 0,2—0,5 мкс. Если длительность импульса ( ) меньше времени многолучевости то возникают большие межсимвольные помехи. Если же длительность импульса намного превышает время многолучевости, то межсимвольные помехи мало влияют на прием, т.к. в данном случае лишь небольшая часть элемента оказывается пораженной помехой.

Частота Найквиста Частота Найквиста-частота ,равная половине частоты дискретизации.Из т.Котельникова

следует,что при дискретизации аналогового сигнала потерь информации не будет только в том случае,если (спектральная плотность)наивысшая частота полезного сигнала равна половине или меньше частоты дискретизации(или частота Найквиста).В противном случае при восстановлений анаоргового сигнала будет иметь место наложение спектральных хвостов(подмена частот,маскировка частот,алиасинг) и форма восстановленного сигнала будет искажена.

МСИ в системах связи с цифровой модуляцией, глазковая диаграмма.

Ответ:

Межсимвольные искажения​. Несмотря на то, что амплитуды гармонических составляющих в спектре последовательности прямоугольных импульсов уменьшаются с ростом частоты (см. рис. 2.15, а), этот спад все же довольно медленный. Наиболее неприятным результатом искажений импульсов в каналах связи является то, что в приемнике переходный процесс от одного импульса не завершается к моменту прихода следующего (рис. 2.52). Импульсы на выходе канала накладываются друг на друга, искажаясь еще больше.

Прямоугольный импульс (рис. 2.52, а), поданный на вход канала связи в результате искажений, обусловленных ограниченностью полосы пропускания и межсимволыюй интерференцией, может иметь па выходе амплитуду меньше, чем на входе, что уменьшает отсчетное значение, повышает чув-

Рис. 252. Импульсы при межсимвольной интерференции:

а — передаваемые; 6 — искаженные; в — восстановленные

ствителыюсть помехам и увеличивает вероятность ошибки в определении отсчетного уровня (рис. 2.52,б). Длительность выходного импульса, оцениваемая на уровне половины максимального значения, также отклоняется от заданной величины (такие отклонения

приводят к краевым искажениям принятого импульса, показанным на рис. 2.52, в, — см. сдвиги восстановленного импульса на интервалы At{ и Д?2).

Взаимные искажения, возникающие в результате наложения импульсов, называют межсимвольной интерференцией (МСИ). При приеме таких сигналов необходимо не только восстанавливать их форму, но и определять их временное положение. Чтобы искажения были малозаметны, граничное значение полосы должно быть во много раз больше значения, обратного длительности импульса. Однако реальные каналы имеют конечную полосу, что приводит к искажениям.

Для оценки влияния межсимвольных искажений при приеме последовательностей двоичных символов прибегают к ​глазковой диаграмме​— изображению, полученному при измерении отклика приемника на заданные сигналы.​Глазковая диаграмма ​— аналог осциллограммы демодулированного аналогового сигнала, построенной при длительности прямого хода развертки, равной символьному такту Т (-T/2, Т/2), и бесконечном «времени послесвечения экрана». В точках оптимальной дискретизации линии на диаграмме образуют узкие пучки, свободное пространство между которыми по форме напоминает раскрытый глаз. При этом на вертикальные пластины осциллографа подается отклик приемника на последовательность импульсов, а на горизонтальные — пилообразное напряжение символьной частоты (горизонтальная временная развертка осциллографа устанавливается равной длительности символа). В течение каждого сигнального такта очередной сигнал накладывается на семейство кривых в интервале (0, 7).

Построение глазковой диаграммы показано па рис. 2.53, где она получена при двоичной биполярной передаче. Выходной сигнал (рис. 2.53, а) соответствует длинной последовательности двоичных символов, передаваемых с периодом Т. Фиксируя сигналы на интервале (-7/2, 7/2) при разных, но кратных периоду смещениях принятого сигнала (рис. 2.53, б, в) и складывая их, получают временную диаграмму (рис. 2.53, г). Увеличивая длину последовательности символов, составленной из разных сочетаний двоичных знаков, получают полную глазковую диаграмму (рис. 2.53, б).

Рис. 2.53. Построение глазковой диаграммы:

а — принятые импульсы; б, в — смещения принятых импульсов; г — временная диаграмма смещенных отрезков принятых сигналов; д — глазковая диаграмма

​Шумаков: По​ степени закрытости глаза можно судить о МСИ если искажения небольшие то область раскрытия глаза большая -> МСИ маленькая, Контролируя по Осциллографу уровень

МСИ можно предпринять соотв меры

Глазковая диаграмма​— это суммарный вид всех битовых периодов измеряемого сигнала, наложенных друг на друга. Глазковая диаграмма строится путем измерения напряжения в различные моменты времени. На рисунке 1 слева приведены все варианты последовательностей из трех битов и их аналоговое представление. Накладывая эти сигналы друг на друга, получаем глазковую диаграмму. Глазковая диаграмма позволяет быстро и наглядно оценить качество цифрового сигнала, показывая все варианты последовательностей,

вт.ч. длинные передачи логических нулей или единиц, которые часто выявляют слабые места

всистеме.

Проведем аналогию. Как правило, в приемнике есть компаратор, который по амплитуде принятого сигнала распознает его как логический ноль или логическую единицу. Чтобы избежать появления ошибок, амплитуда сигнала анализируется только после установления всех переходных процессов. При анализе глазковой диаграммы применяется такой же подход, т.е. пробную точку ставят в середину глазка, где вероятность возникновения ошибки минимальна, особенно при наличии четкой пологой области. По мере приближения к точке пересечения вероятность появления ошибок растет.

Заметим, что глазковая диаграмма показывает только параметры сигнала. С помощью нее нельзя обнаружить логические ошибки в алгоритмах или протоколах, а — только ошибки, вызванные большим уровнем помех или искажений в канале передачи.

Основными параметрами глазковой диаграммы являются время фронта, время спада, коэффициент раскрытия глазка, высота и ширина глазка, относительная ширина места пересечения.

Второй параметр, характеризующий канал связи — это вероятность принятия ошибочного бита, которая вычисляется как отношение количества ошибочно принятых битов к общему количеству принятых битов (BER — bit error ratio).

Экзаменационный билет №24

1. Блочный код Хэмминга (7,4). Проверочная матрица систематического кода и получение синдрома кодового слова. Принцип синдромного декодирования систематического блокового кода.

Синдромное декодирование:

2. Модели дискретных каналов. Математическое описание несимметричного канала без памяти и канала с памятью. Принцип относительной фазовой модуляции. Исключение обратной работы демодулятора​.

Дискретными​называются каналы, входные и выходные сигналы которых принимают конечное число мгновенных значений. Понятие ​дискретного канала​естественно возникает при передаче дискретных сообщений и определяется как совокупность технических средств, включенных между кодером и декодером

Канал без памяти​– это канал, в котором символы являются независимыми СВ. Прием каждого сигнального символа в таком канале не зависит от результата приема предыдущих символов.

При наличии такой зависимости имеет место ​канал с памятью​. ​Дискретный канал​называется стационарным, если ​вероятность​ошибочного приема символов не изменяется с течением времени.

Симметричным двоичным​называется канал, в котором вероятности ошибок при

При ​относительной фазовой модуляции​в зависимости от значения информационного элемента изменяется только фаза сигнала при неизменной амплитуде и частоте. Причем каждому информационному биту ставится в соответствие не абсолютное значение фазы, а ее изменение относительно предыдущего значения.

Экзаменационный билет №25

1. Импульсная характеристика линейной системы. Свертка сигнала и импульсной характеристики. Формулы свертки для непрерывных и дискретных сигналов. Порядок выполнения дискретной циклической свертки.

Если на вход системы, находящейся при нулевых начальных условиях, подать сигнал в виде дельта-функции, то сигнал на выходе будет называться импульсной характеристикой линейной системы k(t).

Если известен сигнал на входе и известна импульсная характеристика линейной системы, то выходной сигнал равен свёртке входного сигнала импульсной характеристики.

Свертка выполняется в 4 действия:

1)импульсная характеристика отражается зеркально (изменение знака)

2)задержка по времени зеркальной импульсной характеристики

3)перемножение со входным сигналом

4)суммирование от -∞ до текущего момента t

При выполнении линейной дискретной свертки сигнал и импульсная характеристика дискретизируются с одинаковым интервалом.

Свертку можно выполнять циклически (экономия памяти):

1)сигнал и импульсная характеристика дополняются нулями до одинаковой длины, равной M+N-1, где M - число отсчетов в сигнале, N - число отсчетов импульсной характеристики;

2)импульсная характеристика зеркально отражается.

2. Корреляционная функция случайного узкополосного процесса как модулированного колебания . Связь огибающей АКФ сигнала с огибающей самого сигнала. Ширина спектра и длительность АКФ узко+полосного случайного сигнала.

Экзаменационный билет №26

1. Особенности преобразования сигналов в параметрических цепях и системах. Параметрическое преобразование частоты. Принцип работы супергетеродинного приемного устройства. Понятие зеркальной частоты.

Дело в том, что принятый приемником высокочастотный сигнал в начале преобразуется в более низкочастотный, после чего детектируется.

Преобразователь частоты​(рис. 4.39) состоит из смесителя (СМ) — параметрического элемента (например, МДП-транзистора), гетеродина (Г) — вспомогательного генератора гармонических колебаний с частотой со,., служащего для параметрического управления смесителем, и фильтра промежуточной частоты (ФПЧ) — полосового фильтра на ПАВ.

Принцип действия преобразователя частоты рассмотрим на примере переноса спектра однотонального AM-сигнала. Допустим, что под воздействием гетеродинного напряжения

крутизна характеристики МДП-транзистора изменяется приближенно по закону

где S0​​ и S{​ —​соответственно среднее значение и первая гармоническая составляющая крутизны характеристики.

При поступлении на смеситель сигнала uAM(t)​ =​f/M(l + McosQ^cosQ/ переменная составляющая выходного тока в соответствии с формулами (4.59) и (4.60) будет

Супергетеродинный радиоприёмник​(супергетеродин) — один из типов ​радиоприёмников​, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной