вопросы_и_ответы

S(t) – сигнал, S^(t) – сопряженный сигнал, S*(t) – комплексный сигнал (* - типа точка),

Θ (тета) – безразмерное время, Sm(t) – мгновенная амплитуда, Ψ(t) – мгновенная фаза сигнала (пси),

1. Информация, сообщение. Определение, простейшая классификация, параметры сигнала как переносчика информации, понятие объема сигнала и объема канала

Информация – это совокупность каких-либо сведений о явлениях объектах и т.п. Сообщения – представляют собой материальную форму существования информации и могут иметь различную физическую природу

яркость

Сигнал – это процессы (функции времени) электрической природы, посредством, которых осуществляется передача сообщений на расстояние

Вид сообщения	Математ. модель	Сигнал u(t)	Датчик сигнала
Текст	ai (k) k = 1,2,…,n ai  {aj}, j = 1,2,….m	u(t) t m = 2, n = 6	Клавиатура ЭВМ
Звук	p = p(t)	u(t) t	Микрофон
Факс Видео	b = b(x,y) b = b(x,y,t)	u(t) t	ФЭ и УР Видеокамера

Черно-белое

По относительной ширине спектра сигналы делят на низкочастотные (называемые также НЧ, видео, широкополосные сигналы) и высокочастотные (ВЧ, радио, узкополосные, полосовые сигналы).

Объем канала: Vk= Fk * Dk * Tk, где Fk – полоса частот канала, Dk – динамический диапазон канала связи, Tk – время работы канала связи

Объем сигнала: Vс= Fс * Dс * Tс, где Fс – полоса частот сигнала, Dс – динамический диапазон сигнала, Tk – длительность сигнала

2. Понятие о системе передачи информации, канале связи, кодирование и модуляции, передатчике, приемнике. Простейшие коды

Кодирование – преобразование дискретного сообщения в последовательность кодовых символов

Модуляция – это преобразование исходного сигнала посредством изменения параметров сигнала-переносчика в соответствии с преобразуемым сигналом

Передатчик – служит для усиления модулированных сигналов по мощности и вывод их в линию

Приемник – служит для усиления принятого колебания и выделение сигнала, несущего информацию, предназначенную конкретному пользователю

Демодуляция – это преобразование модулирующего сигнала, искаженного помехами, в модулирующий сигнал

Простые (примитивные) коды: МТК-2 (международный телеграфный код) и ASCII

3. Эффективное кодирование: коды Хаффмана, Шеннона-Фано. Код с постоянным весом

Сжатие текстов, изображений, аудио, видео Архивация данных Передача данных по сети Хранение больших объемов информации. Алгоритм хорошо сочетается с другими методами сжатия, например групповым кодированием символов. Его можно использовать как один из начальных этапов сложных алгоритмов сжатия

Код Хаффмана используется в технике факсимильной связи и в компьютерных технологиях при создании файлов видеоизображений в формате JPEG, а также для сжатия видеосигналов в телевизионной цифровой технике на основе стандарта MPEG.

Примеры применений: перестройка частоты в сетях GSM, использование в большинстве штрих-кодов для упрощения автоматической установки порога яркости, который различает чёрные и белые полосы

4. Помехи. Определение, классификация. Понятие помехоустойчивости и оценка достоверности приема

Помеха – это любое случайное воздействие на сигнал, которое снижает достоверность воспроизведения передаваемых сообщений: атмосферные, индустриальные, помехи от радиостанций, космические помехи

Помехоустойчивость – способность передачи и информации противостоять вредному воздействию помех

При расчете помехоустойчивости используется количественная оценка степени соответствия принятого сообщения переданному с помощью величины, называемой достоверностью

5. Модели и классификации сигналов. Функции Хевисайда, дельта-функция

Детерминированные сигналы – это сигнал мгновенное значение которого можно предсказать с вероятностью равной 1

Случайный сигнал – это сигнал мгновенные значения которого неизвестны, но могут быть предсказаны с вероятностью <1

Функция Хевисайда – это функция включения описывает процесс перехода некоторого физического объекта из нулевого состояния в единичное. Переход осуществляется по линейному закону

Дельта-функция (функция Дирака) везде равна нулю за исключением точки t = 0, в которой

6. Пространство сигналов Евклида, его параметры

евклидово пространство Rn представляет собой линейное метрическое пространство с размерностью п, где элементами являются векторы, и норма вводится через скалярное произведение этих векторов.

Дадим определения линейного пространства (ЛП), метрики и нормы. Обозначим х, у, z точки или элементы пространства: 

l)x = x, y =  y, z = z — векторы (действительные или комплексные); 

2) x = x(t), у = y(t), z = z(t), — функции (действительные или комплексные);

3) другие элементы.

7. Пространство сигналов Гильберта, его параметры

Пространство сигналов Гильберта — это линейное пространство аналоговых сигналов с введённым скалярным произведением (положительно определённым). Оно представляет собой обобщение Евклидова пространства на бесконечномерный случай

8. Ортогональность сигналов. Обобщенный ряд фурье

Функция Уолша, где t ∈ [0; T], k – номер функции Уолша. Сама функция принимает значения ±1

коэффициенты, определяемые через скалярное произведение

9.Функции Уолша, свойства, связь с матрицами Адамара

Свойства:

Ортогональность

Мультипликативность

10. Ряды Фурье в гармонической и комплексной форме

Гармонический:

Комплексный:

Аk – комплексная Амплитуда k-ой гармоники

j – мнимая единица

w – угловая модуляция

11. Преобразование Фурье, комплексная спектральная плотность

Выражения (2.17) называется обратным преобразованием Фурье для сигнала S(t), или операцией синтеза. (2.18) выражение называется прямым преобразованием Фурье, или операцией анализа сигнала

13. Теорема отсчетов. Ряд Котельникова. Базисные функции, их свойства

Интервал дискретизации

14. Восстановление сигнала по его дискретным отсчетам, причины ошибок  при восстановлении

15. Аналитический сигнал и его параметры. Преобразование Гильберта и его свойства

Аналитический сигнал в электрической связи — это комплексный сигнал, который включает исходный действительный сигнал и его преобразование Гильберта

Комплексный сигнал вида называют аналитическим сигналом

Свойства преобразование Гильберта: 1. Преобразования Гильберта являются линейными.

2. Преобразования Гильберта от постоянной величины тождественно равны нулю

3. Если при каком-нибудь t= τ исходный сигнал достигает экстремума (максимума или минимума), то в окрестности этой точки сопряженный сигнал проходит через нуль

4. Преобразование Гильберта от гармонических сигналов имеет вид:

16. Узкополосные сигналы в квазигармонической и комплексной форме. Квадратурные компоненты и схема для их выделения

17. Преобразование частоты. Область применения

18. Перемножение сигналов

20. Амплитудная модуляции, спектр и мощность сигналов за период высокой и низкой частоты

21. Однополосная модуляция. Формирование и детектирование

22. Формирование амплитудно-модулированных сигналов

L - катушка индуктивности

VD с этим треугольником и палочкой – диод. В диоде ток течет только в направлении диода

C - это конденсатор

Волна – источник/приемник

23. Квадратично детектирование амлитудно-модулированного сигнала

24. Режим большого сигнала

25 – 26 Угловая модуляция (фазовая и частотная)