Контрольные вопросы

1. Дайте определения понятиям информация, сообщение, сигнал, связям между ними и различиям.

2. Выберите подходящие сочетания сообщений разной физической природы и соответствующих им датчиков сигналов.

3. По какому классификационному признаку различают НЧ и ВЧ сигналы?

4. Нарисуйте осциллограммы аналоговых сигналов.

5. Нарисуйте осциллограммы цифровых сигналов.

6. Назовите подходящие параметры сигналов.

7. Назовите подходящие параметры каналов связи.

8. Укажите возможное назначение кодирующего устройства в системах передачи дискретных сообщений.

9. Назовите подходящую функцию модулятора в системах передачи дискретных сообщений.

10. Назовите подходящую функцию демодулятора в системах передачи дискретных сообщений.

11. Укажите назначение декодера в системах передачи дискретных сообщений.

12. Нарисуйте возможные осциллограммы сигналов на выходах кодера источника при использовании кода (6, 5), кодера канала при использовании кода (6, 5), кодера источника при использовании кода (7, 4), кодера канала при использовании кода (7, 4).

13. Сформулируйте правило формирования проверочного символа кода (6, 5) с общей проверкой на четность.

14. Нарисуйте возможные осциллограммы сигналов на выходах модулятора, линии связи, демодулятора.

15. Дайте определения разным видам цифровой модуляции.

16. Нарисуйте подходящие осциллограммы сигналов, соответствующие интерфейсу Centronics (ИРПР) и RS-232 (Стык 2).

17. Нарисуйте подходящие спектрограммы НЧ и ВЧ сигналов.

18. Укажите признаки телефонных сигналов каналов ТЧ, сигналов изображения (видеосигналов), первичных сигналов в системах звукового радиовещания.

19. Что общего и различного в задачах, решаемых демодуляторами СПДС и СПНС?

20. Какие системы связи вам известны по виду передаваемых сообщений, по диапазону используемых частот, по назначению, по режимам работы?

21. Дайте определение термину «канал связи». Какая классификация каналов связи вам известна?

22. Сформулируйте условия согласования сигналов и каналов связи.

Работа 15. Исследование когерентных демодуляторов

Работа «Исследование когерентных демодуляторов» предназначена для изучения работы функциональных узлов, входящих в когерентные демодуляторы. Она содержит шесть заданий:

1. Исследование сигналов в разных точках когерентного демодулятора АМ сигналов на корреляторе.

2. Исследование сигналов в разных точках когерентного демодулятора ЧМ сигналов на корреляторах.

3. Исследование сигналов в разных точках когерентного демодулятора ФМ сигналов на корреляторе.

4. Исследование сигналов в разных точках когерентного демодулятора ЧМ сигналов на согласованных фильтрах.

5. Исследование влияния фазового сдвига ФМ колебаний в линии связи на качество работы когерентного демодулятора на корреляторе.

6. Исследование влияния фазового сдвига ФМ колебаний в линии связи на качество работы когерентного демодулятора на согласованном фильтре.

Задание 1

Нарисуйте схему когерентного демодулятора АМ сигналов на корреляторе. Наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы и спектрограммы сигналов в разных точках демодулятора в следующем порядке по каналам:

1) на входе демодулятора (т. 5),

2) на выходе перемножителя (т. 6),

3) на выходе интегратора (т. 7),

4) на выходе РУ демодулятора (т. 10).

Комментарии и выводы

На входе демодулятора (т.5) действует колебание z(t) в виде аддитивной смеси сигнала [s₀(t) = 0 (при передаче «0») или s₁(t) = Usinω₁t (при передаче «1»)] с реализацией шумового процесса n(t). Задача демодулятора состоит в принятии решения о переданном канальном символе («0» или «1») на основе анализа этого колебания на интервале длительности сигнала.

Анализ осуществляется ветвью, содержащей коррелятор (совокупность опорного генератора, перемножителя и интегратора со сбросом), настроенной на разностный сигнал s₁(t) – s₀(t) = Usinω₁t. Органом этой настройки является опорный генератор, вырабатывающий на каждом такте сигнал Usinω₁t, совпадающий с передаваемым s₁(t) по частоте, амплитуде и фазе. На выходе перемножителя (т. 6) имеем произведение входного и опорного колебаний вида Usin²ω₁t = 0,5U – 0,5Ucos2ω₁t + n(t).

На выходе интегратора напряжение имеет вид суммы линейно нарастающей функции (при передаче «1») или константы 0 (при передаче «0») с шумовой составляющей.

Решающее устройство (РУ – компаратор) активируется стробирующими импульсами («kT») в моменты окончания каждого сигнала (такта) и сравнивает отсчеты выходного напряжения интегратора с порогом (0,4 В). Если отсчет превышает порог, то на выходе компаратора формируется высокий потенциал (сообщение «1»), в противном случае – нулевой потенциал (сообщение «0»).

Общий вид алгоритма оптимального когерентного приема двоичной СПДС

,

где Е₀ – энергия сигнала s₀(t), Е₁ – энергия сигнала s₁(t).

Алгоритм когерентного приема АМ сигналов

.