Учебное пособие по изучению модуля № 3 курса “Теор

82

РЕКОМЕНДАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Самостоятельная работа студентов над материалом модуля имеет такие составляющие:

–проработка дополнительного материала, который задается на лекциях;

–подготовка к лабораторным и практическим занятиям;

–выполнение курсовой работы (часть 1); задание на выполнение курсовой работы преподаватель выдает в начале семестра на электронных либо бумажных носителях;

–подготовка к экзамену.

Перечень вопросов к экзамену

1.Количественные меры помехоустойчивости цифровых и аналоговых систем передачи.

2.Критерий оптимальности демодуляторов сигналов цифровой модуляции. Алгоритмы демодуляции:

– правило решения по максимуму апостериорной вероятности;

– правило решения по максимуму правдоподобия;

– правило решения с разбивкой пространства канальных символов на области сигналов.

3.Способы вычисления координат демодулируемого сигнала в пространстве канальных символов.

4.Согласованный фильтр, определение, вывод формул и их анализ:

−пикового отношения сигнал/шум на выходе фильтра;

−выигрыша фильтра в отношении сигнал/шум;

−комплексной передаточной функции, АЧХ и ФЧХ фильтра;

−импульсного отклика фильтра;

−формы сигнала на выходе фильтра при действии на его входе согласованного с ним сигнала;

−формы сигнала на выходе фильтра при действии на его входе сигнала, не согласованного с фильтром.

5. Назначение формирующего и согласованного фильтров в модемах сигналов цифровой модуляции. АЧХ этих фильтров.

6. Коррелятор, схема, назначение. Сравнить обработку сигнала в демодуляторе коррелятором и согласованным фильтром.

7. Схема оптимального демодулятора сигнала цифровой модуляции

(АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16). Объяснить принцип ра-

боты схемы. Сформулировать требования к отдельным блокам демодулятора. 8. Вывести формулу вероятности ошибки канального символа в двоичной

системе передачи: канал с АБГШ, задано расстояние между сигналами.

9. Используя формулу вероятности ошибки канального символа в двоичной системе передачи, вывести формулу вероятности ошибки бита в системе передачи заданным сигналом (АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16), если задана средняя мощность модулированного сигнала, скорость цифрового сигнала.

83

10.Сравнить помехоустойчивость систем передачи заданными сигналами

(АИМ-2, АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16).

11.Двоичный цифровой сигнал со скоростью R передается каналом связи

сполосой пропускания Fк заданным сигналом (АИМ-2, АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16). Задано отношение средних мощностей сигнала и шума на входе демодулятора Ps/Pn. Вычислить вероятность ошибки двоичного символа на выходе демодулятора, считая, что демодулятор оптимальный.

12.Определить необходимое отношение средних мощностей сигнала и шума на входе демодулятора Ps/Pn для обеспечения вероятности ошибки р. Задан сигнал (АИМ-2, АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16), скорость цифрового сигнала R и полоса пропускания канала связи Fк.

13.Объяснить назначение тактовой синхронизации в демодуляторах сигналов цифровой модуляции. Описать принцип построения схемы тактовой синхронизации.

14.Объяснить назначение схемы восстановления несущего колебания в демодуляторах сигналов цифровой модуляции. Описать принцип построения схемы восстановления несущего колебания. Пояснить, что такое детектор ошибки Костаса.

15.Объяснить, что такое неопределенность фазы опорного колебания в демодуляторах сигналов цифровой модуляции. Объяснить принцип формирования и демодуляции, помехоустойчивость приема сигнала:

– двоичной фазоразностной модуляции (ФРМ-2);

– четверичной фазоразностной модуляции (ФРМ-4).

16.Объяснить принцип (схемы) некогерентной демодуляции сигналов АМ-2, ЧМ-2 и ФРМ-2. Провести сравнение помехоустойчивости когерентного и некогерентного способов демодуляции сигналов АМ-2, ЧМ-2 и ФРМ-2.

17.Объяснить причины возникновениям МСИ в системах передачи, методы уменьшения или устранение МСИ, методы оценивания помехоустойчивости систем передачи в условиях МСИ.

18.Пересчитать причины неоптимальности реальных демодуляторов сигналов цифровой модуляции. Объяснить, что такое энергетические потери демодуляции.

19.Объяснить, что такое дружные и частотно-селективные замирания, принципы пространственного, временного, частотного и поляризационного разнесения, методы обработки разнесенных сигналов, принцип обработки сигнала Rake-приемником, принцип передачи методом OFDM.

20.Источники возникновения и характеристики сосредоточенных и импульсных помех. Описать методы защиты от сосредоточенных и импульсных помех.

21.Привести схему оптимального демодулятора заданного сигнала аналоговой модуляции (АМ, БМ, ОМ, ЧМ, ФМ). Сформулировать требования к отдельным блокам демодулятора.

22.Сформулировать критерий оптимальности оптимального линейного фильтра (ОЛФ). Вывести формулу для АЧХ ОЛФ. Объяснить, при каком усло-

84

вии ошибку восстановления сигнала можно свести к нулю. Объяснить отличие ОЛФ и согласованного фильтра с точки зрения ослабления помехи.

23. Провести сравнение выигрыша в отношении сигнал/шум демодуляторов сигналов АМ, БМ, ОМ, ЧМ и ФМ. Объяснить, в чем заключается явление «порога помехоустойчивости приема сигнала ЧМ».

ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ, КОТОРЫЕ ДОЛЖЕН ПРИОБРЕСТИ СТУДЕНТ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МОДУЛЯ 3

Знания:

1.Задачи и методы обработки сигналов электросвязи в демодуляторах.

2.Оптимальные демодуляторы сигналов аналоговых и цифровых видов модуляции (критерии, алгоритмы).

3.Помехоустойчивость приема сигналов аналоговых и цифровых видов модуляции.

Умения:

1.Рассчитывать потенциальную помехоустойчивость сигналов цифровых видов модуляции.

2.Рассчитывать помехоустойчивость демодуляторов сигналов аналоговых видов модуляции.

85

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Стеклов В.К. Теорія електричного зв’язку: [підручник для ВНЗ] / В.К.Стеклов, Л.Н. Беркман; за ред. В.К. Стеклова. – К.: Техніка, 2006.

2. Теория электрической связи: [учебник для вузов] / А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, В.И. Коржик, М.В. Назаров; под ред. Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 1998.

Дополнительная

3.Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Скляр Б. [2-е изд., испр.]; пер. с англ. – М.: Изд. дом "Вильямс", 2003.

–1104 с.

4.Теория передачи сигналов: [учебник для вузов] / [А.Г. Зюко и др.]; под

ред. А.Г. Зюко. – М.: Радио и связь, 1986.

5. Панфілов І.П. Теорія електричного зв’язку: [Підручник для вузів першого та другого рівнів акредитації] / І.П. Панфілов, В.Ю. Дирда, А.В. Капацін – К.: Техніка, 1998.

6.Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни

“Теорія електричного зв’язку” – Частини 1 та 2/ [П.В. Іващенко та ін.]. – Одеса: ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2004.

86

Учебное издание

Иващенко Петр Васильевич Незгазинская Наталья Васильевна

ТЕОРИЯ СВЯЗИ

Модуль 3. Теория помехоустойчивости приема сигналов электросвязи

Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению высшего образования 6.050903 – Телекоммуникации

Редактор Гусак В.Т.