1.2 Понятие о полосе частот, занимаемой сигналом

-полоса частот.

Полоса частот, занимаемая сигналом – полоса в которой сосредоточено 90% энергии передаваемого сигнала.

F= 1/T=1/(2)

B= 1/- число единичных элементов переданных в секунду.

Пусть f_max= 5f₁, тогда.

Вывод: чем больше скорость телеграфирования, тем больше частот занимает канал.

1.3 Электросвязь. Виды передаваемых сигналов

Электросвязь – передача получение и прием знаков сигналов, письменного текста, изображения и звуков иили сообщений любого рода по проводной, радио и оптической или другим электромагнитным системам.

Количественная оценка верности передачи сообщений:

Вероятность ошибки .

По видам передачи сообщения:

• Телефонные

• Телеграфные

• Данные

• Факсимильные

• Передачи газет

• Звуковое

• Телевизионное

Спектральная плотность человеческой речи:

Для нормального распознавания голоса нужно 3 форманты:

1. 500 Гц

2. 1500 Гц

3. 3200 Гц

В телефонных линиях:

=>0,3-3,4 кГц

Динамический диапазон Dт при передаче речи:

Dт = 10*lg

Телеграфные сигналы: B = 50 Бод

B – Скорость передачи сигнала.

R- Скорость телеграфирования, бит/c.

1. R=Bкогда каждый единичный элемент несет в себе один бит информации.

2. R<Bкогда каждый единичный элемент в среднем несет в себе меньше 1 бита

3. R>Bкогда каждый единичный элемент в среднем несет в себе более 1 бита

Пример скорости передачи информации R>B:

R=2B

Передаваемая последовательность 10 1101 00

00 – 1 вольт

01 – 2 вольта

10 – 3 вольта

11 – 4 вольта

U

R = 8 бит/с,B = 4 бод

R=3B

000 1B

001 2B

010 3B

…

111 8B

R = 4B

0000 1B

0001 2B

0010 3B

…

1111 16B

И т.д.

Вывод: при увеличенииRотносительноBсуществует ограничение по максимально возможному значению напряжения (допустим, мы не возьмем 1024В для кодирования последовательностей из 10 бит).

С ростом Rпомехоустойчивость, при сохранении максимального напряжения, падает.

R<B– передача с повторением.

КАМ=QAM, квадратурно-амплитудная модуляция.

R=3B

000

001

010

011

100…

Если B<6.2 кБод, тоR=9B

Rmax=C, максимальная пропускная способность канала.

C=f(,)

Преобразование аналогового сигнала в цифровой

1. Импульсно-кодовая модуляция (pcm, Pulse Code Modulation)

EMBED Equation.3

2^k = - плохо

T1 2уровень

T2 3уровень

1. дискретизация

2. квантование

3. кодирование

Как часто брать отсчет? – ответил Котельников В.А.

Точность передачи сигнала - ?

По Котельникову:

- чем больше максимальная частота, содержащаяся в спектре сигнала, тем чаще надо брать отсчет.

Пример дискретизации сигнала, передача осуществляется двухэлементный кодом:

0 – 00

1 – 01

2 – 10

3 – 11

Наш сигнал: 01 01 10 01 11

Получаем:

Задача:

Fmax= 4 кГц, соот-но число отсчетов в единицу времени будет 8000.

Число уровней квантования – 256, соот-но длина кода 8 элементов.

Скорость телеграфирования – 8000*8 = 64 кБод – скорость в стандартном цифровом телефонном канале.

В результате преобразования аналогового сигнала в цифровой полоса частот занимаемая сигналом расширилась в 32 раза…

PCM	64кГц	4,12
ADPCM	32 кГц	3,78
	13 кГц	3,58
	8 кГц	3,44

Передача сигнала.

КИ

КК

УПС

КИ

ДКК

УПС

Канал связи

ПОМЕХИ

КИ-кодер источника

КК кодер канала

УПС – устройство преобразования сигнала

КС – канал связи

ДКК – декодер канала

ДКИ – декодер источнка

ПС – получатель сообщений

Помехи:

1. аддитивные

   1. шумы – с ними сложнее всего бороться

   2. гармонические помехи – сосредоточенные по частоте.

   3. импульсные помехи – сосредоточенные во времени.

2. мультипликативные

   1. Замирание

Кодер источника:

1. Преобразовывает сообщения в некоторую кодовую комбинацию.

2. Устранение имеющей место в данном сообщении избыточности

Кодер канала:

1. обеспечивает введение избыточности, которая позволяет на приемном конце обнаруживать и в некоторых случаях даже исправлять ошибки.

Устройство преобразования сигнала (модулятор):

1. обеспечивает согласование передатчика с каналом (напр. перенос спектра)

2. может использовать амплитудную, частотную и фазовую модуляцию.

Коды с избыточностью:

Да	Нет
111	000

111 передано -> 011 получено -> исправили