- •Содержание
- •Введение
- •Глоссарий Термины и определения
- •Сокращения
- •Дисциплина «Технология цифровой связи»
- •1 Рабочая программа (силлабус) дисциплины
- •1.1 Сведения о преподавателе
- •1.2 Данные о дисциплине
- •1.3 Пререквизиты
- •1.4 Постреквизиты
- •1.5 Краткое описание курса
- •1.6 Содержание дисциплины
- •1.7 График выполнения и сдачи заданий срс
- •1.8 Список литературы
- •1.9 Оборудование
- •1.10 Политика курса
- •1.11 Информация по оценке знаний
- •1.12 Политика выставления оценок
- •2 Конспект лекционных занятий Рубежный контроль 1
- •Раздел 1. Элементы систем цифровой связи.
- •Лекция №1. Информация. Характеристики дискретных сообщений. Цифровые сигналы данных и их основные параметры. Структурная схема пдс.
- •Тезисы к лекции
- •Тезисы к лекции
- •Лекция №3.Дк каналы без памяти, с памятью. Краевые искажения и дробления. Методы регистрации сигналов.
- •Тезисы к лекции
- •Раздел 3. Сжатие данных в цсс. Лекция №4.Применение эффективного (статистического) кодирования для сжатия данных. Алгоритмы сжатия без потерь: Хаффмана. Арифметический код.
- •Тезисы к лекции
- •Раздел 4. Методы и устройства помехоустойчивого кодирования. Лекция №5.Основные принципы обнаружения и исправления ошибки. Кодовое расстояние и корректирующая способность кода. Коды Хемминга.
- •Тезисы к лекции
- •Лекция №6.Классификация корректирующих кодов. Линейные блоковые коды. Методы декодирования корректирующих кодов. Порождающая и проверочная матрица.
- •Тезисы к лекции
- •Лекция №7.Циклические коды. Декодирование циклических кодов.
- •Тезисы к лекции
- •Лекция №8.Свёрточные коды. Декодирование свёрточных кодов. Алгоритм декодирования Витерби.
- •Тезисы к лекции
- •Рубежный контроль 2
- •Тезисы к лекции
- •Раздел 6. Полосовая модуляция и демодуляция Лекция №10.Методы цифровой модуляции.
- •Тезисы к лекции
- •Лекция №11.Многопозиционная модуляция: пФм, квадратурная амплитудная модуляция (кам) и амплитудно - фазовая модуляция (афм).
- •Тезисы к лекции
- •Раздел 6. Методы синхронизации в цсс Лекция №12.Определение понятий: синхронизация поэлементная, групповая и цикловая синхронизация.
- •Тезисы к лекции
- •Лекция №13.Устройства и принципы работы поэлементной синхронизации. Расчет параметров поэлементной синхронизации.
- •Тезисы к лекции
- •Раздел 8. Архитектура связи Лекция №15.Архитектура связи. Методы коммутации. Службы связи. Модель вос. Типы компьютерных сетей.
- •3 Практические занятия
- •4 Лабораторные занятия Лабораторная работа №1«Спектральный анализ с помощью Multisim и LabView»
- •Лабораторная работа №2«Эффективное кодирование информации по алгоритму Хаффмана»
- •Лабораторная работа №3«Линейные корректирующие коды. Код Хэмминга»
- •Лабораторная работа №4«Построение кодирующих и декодирующих устройств циклических кодов»
- •Лабораторная работа №5«Исследование сверточных кодов»
- •Лабораторная работа №6«Изучение принципов перекодирования при согласовании спектра»
- •Лабораторная работа №8«Исследование квадратурной амплитудной и квадратурной фазовой модуляций с помощью LabView»
- •Лабораторная работа №9«Исследование факторов, влияющих на ширину канала, с помощью LabView»
- •Лабораторная работа №10«Изучение устройства поэлементной синхронизации системы передачи данных»
- •Лабораторная работа №11«Методы коммутации в сетях пдс»
- •5 Занятия в рамках самостоятельной работы студента с преподавателем
- •Занятие №1 – 2. «Вводный контроль»
- •Занятие №3 – 4. «Классификация сигналов. Каналы связи»
- •Занятие №5 – 6. «Сигналы и спектры. Дискретные каналы»
- •Занятие №7 – 8. «Кодирование речи»
- •Занятие №9 – 10. «Кодирование источника»
- •Занятие №11 – 12. «Стандарты мкктт для кодирования источника»
- •Занятие №13 – 14. «Канальное кодирование. Циклический код»
- •Занятие №15 – 16. «Канальное кодирование. Линейные блочные коды»
- •Занятие №17 – 18. «Канальное кодирование. Сверточный код»
- •Занятие №19 – 20. «Канальное кодирование. Коды Рида-Соломона, коды с чередованием»
- •Занятие №21 – 22. «Алгоритмы цифрового кодирования. Полосовая модуляция и демодуляция»
- •Занятие №23 – 24. «Согласование спектра. Перекодирование. Модуляция с эффективным использованием полосы частот»
- •Занятие №25 – 26. «Синхронизация. Адаптивные системы»
- •Занятие №27 – 28. «Поэлементная синхронизация. Системы с рос»
- •Занятие №29 – 30. «Методы комммутации. Телеграфные службы. Модель вос. Типы компьютерных сетей»
- •6 Курсовая работа
- •7 Рубежные и итоговый контроли
7 Рубежные и итоговый контроли
Рубежный контроль 1 – закрытый тест, включающий 20 вопросов.
Неполный список вопросов рубежного контроля 1:
Дайте определение понятию «Информация»
Дайте определение понятию «Сообщение»
Как называют среднее количество информации, выдаваемое источником в единицу времени
Как определяется скорость передачи информации по каналу
Как называют сигналы способные изменяться в произвольные моменты, принимая любые значения из непрерывного множества возможных значений
Как называют сигналы способные принимать произвольные значения, но изменяться только в определенные, наперед заданные (дискретные) моменты t1, t2, t3, ...
Как называют сигналы способные изменяться в произвольные моменты, но их величины принимают только разрешенные (дискретные) значения
Как называют сигналы способные изменяться в дискретные моменты времени и могут принимать только разрешенные (дискретные) значения.
Как называется параметр сигнала данных, изменение которого отображает изменение сообщения
Как называется часть цифрового сигнала данных, отличающаяся от остальных частей значением одного из своих представляющих параметров
Как называется фиксируемое значение состояния представляющего параметра сигнала
Как называется фиксируемое значение, в который происходит смена значащей позиции сигнала.
Временной промежуток между двумя соседними значащими моментами сигнала, называется
Минимальный интервал времени, которому равны значащие интервалы времени сигнала, называется
Часть цифрового сигнала данных, имеющая длительность, равную единичному интервалу времени, именуются
Сигналы, для которых любой значащий интервал времени равен единичному интервалу или их целому числу, называются
Как называются сигналы, элементы которых могут иметь любую длительность, но не менее чем min.
Какие устройства системы ПДС, позволяют часть сообщения не передавать, восстанавливая его на приеме по известной статистической связи
Какие устройства системы ПДС, служат для согласования кодера канала и декодера канала с непрерывным каналом связи
В устройство преобразования сигнала входят:
Какой канал связи предназначен для передачи аналоговых сигналов
Какой канал, предназначен для передачи только цифровых сигналов данных
Какие сигналы можно передавать по асинхронному каналу
Дискретный канал в совокупности с УЗО называется
Помехи сосредоточенные по частоте, это
Помехи сосредоточенные по времени, это
Упрощенная модель, какого канала представлена на рисунке
К искажениям формы сигнала, помимо помех приводят
Смещения значащего момента относительно идеального значащего момента называются
Индивидуальные смещения, отнесенные к длительности единичного элемента называются
Краевые искажения, при котором происходит смещение вправо считают:
Краевые искажения, при котором происходит смещение влево считают:
Краевые искажения, при которых элементы одного знака удлиняются, а другого укорачиваются, называются
Искажения, при которых один элемент длительностью 0 преобразуется в несколько более коротких, называются
Процесс определения и запоминания значащей позиции сигнала данных называют
Процесс, при котором, значащая позиция принимаемого элемента определяются на основании анализа знака импульса в середине единичного интервала, называется
Величина, на которую допускаются смещения значащего момента, не вызывающая неправильный прием элемента, это
Метод регистрации, при котором решение о виде принятого элемента выносится на основании анализа напряжения на всем единичном интервале, называется
В интегральном методе регистрации решение о «1» принимается при:
В интегральном методе решение о «0» принимается при:
Вероятность ошибки при действии краевых искажений, у какого из методов регистрации меньше, это
Вероятность ошибки при дроблениях, у какого из методов регистрации меньше, это
Дискретный канал включает в себя
К основным характеристикам дискретного канала не относится
Верность передачи информации дискретном канале характеризуется
Для какого канала на рисунке показана диаграмма переходов
Канал, для которого в любой момент времени вероятность появления символа на выходе зависит только от символа на входе
Вероятность безошибочного приема
Определение вероятности ошибок кратности t в принятой последовательности
Расширенный дискретный канал включает в себя
Расширенный дискретный канал характеризуется
К методам повышения верности передачи в РДК относятся
Меры эксплуатационного и профилактического характера, направленные на повышение верности передачи в РДК включают:
К мероприятиям по увеличению помехоустойчивости передачи единичных элементов
Процедуры, направленные на устранение избыточности называют
Основная задача, какого кодирования – обеспечить, в среднем, минимальное число двоичных элементов на передачу сообщения источника
Элемент комбинации при кодировании равномерным кодом определяется по формуле:
В теории эффективного кодирования Шеннон показал, что нельзя закодировать сообщение двоичным кодом так, чтобы
В теории эффективного кодирования Шеннон показал, что существует способ кодирования, при котором
Эффективность применения оптимальных неравномерных кодов может быть оценена
Коэффициент, который характеризует уменьшение числа двоичных элементов на сообщение, при применении методов эффективного кодирования в сравнении с равномерным называют:
Коэффициент относительной эффективности определяется
Код, для которого никакое более короткое слово не является началом другого более длинного слова кода, называют
Процесс, при котором, одиночная ошибка в кодовой комбинации, способна приводит к неправильному декодированию нескольких последующих кодовых комбинаций, называется
В корректирующих кодах, кодовые комбинации неиспользуемые для передачи называют
Код, не способный обнаруживать и исправлять ошибки, называют
Для того, что бы корректирующий код мог обнаруживать и исправлять ошибки необходимо выполнение условия
Появление ошибки в кодовой комбинации будет обнаружено, если
Что характеризует степень различия кодовых комбинаций и определяется числом несовпадающих в них разрядов
У простого кода, минимальное кодовое расстояние d0 равно
Выражение для обнаруживающей способности корректирующего кода:
Выражение для исправляющей способности корректирующего кода для четных расстояний:
Выражение для исправляющей способности корректирующего кода для нечетных расстояний:
Линейные коды также называют
Множество элементов с определенной на нем групповой операцией называется группой, если выполняются, какие условия
Исходное положение ключей в кодере циклического кода
К недостаткам метода Хаффмана можно отнести:
К достоинствам арифметического кодирования можно отнести:
К способам декодирования алгебраическим кодированием относится:
К способам декодирования алгебраическим кодированием относится:
Сверочные коды (СК) относятся к какой группе кодов
Сколькими целыми числами описывается свёрточный код
Сверточные коды, используемые в системах сотовой связи GSM описываются полиномами:
Сверточные коды, используемые в системах спутниковой связи описываются полиномами:
Коды, в которых входные информационные элементы фигурируют как часть выходного кодового слова называют
Если УПС выдает декодеру значение, квантованное более чем на 2 уровня при сверточном декодировании, то схема принятия решения называется
Даная формула определяет:
На представленном рисунке показан:
Производящий полином циклического кода P(x) задан числом задан полиномом _______, определить число проверочных разрядов
Определить число сумматоров в кодере циклического кода производящий полином P(x) задан числом __.
Рубежный контроль 2 – открытый тест, включающий 3 вопроса.
Неполный список обобщенных вопросов рубежного контроля 2:
Согласование параметров сигналов источника с параметрами канала связи
Согласованный фильтр
Межсимвольная интерференция
Минимальная полоса пропускания по Найквисту
Теорема Шеннона-Хартли о пропускной способности канала
Скремблирование
Биполярный код
Код с чередованием полярностей
Манчестерский код
Потенциальные коды
Квадратурная амплитудная модуляция
Относительная фазовая модуляция
Амплитудная модуляция (манипуляция)
Фазовая модуляция (манипуляция)
Частотная модуляция (манипуляция)
Поэлементная синхронизация
Маркерная синхронизация
Безмаркерная синхронизация
Погрешности синхронизации
Время синхронизации
Адаптивные системы
Системы с решающей обратной связью
Системы с информационной обратной связью
Системы с РОС-ОЖ
Скорость передачи в системах с ОС
Методы коммутации в системах ПД
Коммутация каналов
Коммутация сообщений
Коммутация пакетов
Модель OSI
Классификация компьютерных сетей
Локально - вычислительные сети
Итоговый контроль – устный экзамен, включающий три теоретических вопроса и задачу.
Примерный список вопросов итогового контроля:
Дайте определение понятиям “Информация” и “сообщение”.
Перечислите основные характеристики источника дискретных сообщений.
Чем определяется количество информации с дискретном сообщении.
Что такое энтропия источника и как она определяется.
Как определить производительность дискретного источника.
Дайте определение основным параметрам цифровых сигналов данных.
Какие сигналы называются изохронными и анизохронными.
Нарисуйте структурную схему системы передачи дискретных сообщений.
Поясните назначение и основные функции каждого блока структурной схемы.
Перечислите какие каналы выделяются в составе общей структурной
Что такое непрерывный канал связи (НКС).
Назовите основные характеристики НКС.
Нарисуйте модель НКС и поясните смысл входящих в неё элементов
Что является входом и выходом дискретного канала непрерывного времени (ДКНВ).
Что такое краевые искажения и чем они характеризуются.
Что такое преобладания и дробления.
Каково назначение методов регистрации.
Что такое исправляющая способность приемника
В чем состоит основная идея регистрации методом стробирования
Нарисуйте структурную схему устройства, реализующего регистрацию методом стробирования и поясните принцип её работы.
В чем состоит основная идея интегрального метода регистрации.
Нарисуйте структурную схему устройства, реализующего регистрацию интегральным методом и поясните принцип работы.
Сравните методы регистрации.
Какие элементы общей структурной схемы входят в дискретный канал.
Перечислите основные характеристики дискретного канала.
Поясните модель дискретного симметричного канала без памяти.
Как определить вероятность ошибки кратности t в комбинации длиной n элементов.
Изобразите структурную схему расширенного дискретного канала.
Назовите основные характеристики расширенного дискретного канала.
Перечислите методы повышения верности передачи.
Какова основная идея выбора исправляющей способности кода для обеспечения заданной верности передачи.
Назначение и цели эффективного кодирования.
Поясните за счет чего, обеспечивается достижение сжатия при эффективном кодировании.
Чем определяется минимальная средняя длина кодовой комбинация при применении эффективном кодировании.
Какие проблемы возникают при разделении неравномерных кодовых комбинаций.
Что такое префиксные коды.
В чем заключается алгоритм Хаффмана.
Что такое трек ошибок, и каковы причины его возникновения.
Что такое разрешенные и запрещенные кодовые комбинации.
Что называется расстоянием Хемминга.
Дайте понятие кодового расстояния и как его определить.
Как связано кодовое расстояние с исправляющей и обнаруживающей способностью кода.
Какой код называется линейным.
Какое множество называется группой.
Назовите основные свойства циклических кодов.
Как получают разрешенные комбинации при циклическом кодировании.
По какому признаку обнаруживают ошибку в принятой кодовой комбинации.
Каков алгоритм определения ошибочного разряда в комбинации циклического кода.
Как выбирается образующий (производящий) полином?
Перечислите, по каким параметрам проводится согласование параметров сигналов с характеристиками канала.
Для чего необходимо согласование спектра.
Какими методами проводят согласование спектра сигнала.
Что такое перекодирование.
Перечислите достоинства и недостатки применения биполярного кода.
Перечислите достоинства и недостатки применения кода с чередованием полярностей.
Перечислите достоинства и недостатки применения манчестерского кода.
Какой код называется 2B1Q.
Что такое логическое кодирование и для чего его применяют.
Поясните смысл преобразования 4B/5B и его цель.
Какова максимальная скорость телеграфирования в канале с заданной полосой частот и аналоговой модуляцией.
Какова максимальная скорость телеграфирования в канале с заданной полосой частот и частотной модуляцией.
Какова максимальная скорость телеграфирования в канале с заданной полосой частот и фазовой модуляцией.
Что такое ОФМ и в чем ее преимущества.
Какими способами осуществляется прием ОФМ, в чем суть этих способов.
Что такое многократная ОФМ.
Какая модуляция называется квадратурной амплитудной.
Дайте определение понятию синхронизации.
Перечислите виды синхронизации и их назначение
Перечислите требования к устройствам синхронизации по элементам
Нарисуйте структурную схему устройства синхронизации с добавлением и вычитанием импульсов. Поясните принцип её работы.
Дайте определение погрешности синхронизации.
Дайте определение времени синхронизации.
Дайте определение времени поддержания синхронизации.
К чему приводит добавление (вычитание) импульса в системе синхронизации.
К чему приведет увеличение емкости реверсивного счетчика.
Как можно уменьшить время вхождения в синхронизм.
Маркерный и безмаркерный методы групповой синхронизации.
Что такое адаптивная система передачи и в чем ее преимущество перед неадаптивной.
Что такое система с информационной обратной связью. Нарисуйте ее структурную схему.
Что такое система с решающей обратной связью. Нарисуйте ее структурную схему.
Что общего и в чем разница между системами с ИОС и РОС.
Что такое “вставка” и “выпадение” в системах с решающей обратной связью и ожиданием (РОС-ОЖ). Каковы причины их возникновения.
Как можно бороться с явлениями сдвига.
Поясните влияние длины кодовой комбинации на скорость передачи информации в системах с решающей обратной связью и ожиданием (РОС-ОЖ).
Назовите основные принципы коммутации.
Что такое коммутация каналов.
Назовите преимущества и недостатки сетей с коммутацией каналов.
Что такое коммутация с накоплением и какие виды оперативной коммутации к ней относятся.
Как передается сообщение в сети с коммутацией сообщений.
Что такое коммутация пакетов.
Что такое коммутируемый и постоянный виртуальные каналы.
Как происходит передача в сети с коммутацией пакетов и организацией коммутируемого виртуального канала.
Как происходит передача сообщения в датагараммном режиме.
Перечислите преимущества и недостатки сетей с коммутацией пакетов.
Что такое модель взаимодействия открытых систем и каково её назначение.
В чем смысл многоуровневого подхода и декомпозиции при решении сложных технических задач.
Перечислите название всех уровней модели OSI и сформулируйте основные задачи, решаемые на каждом уровне.
Что регламентируют спецификации расширения модели IEEE Project 802.
Классификация компьютерных сетей.
Какие преимущества дает применение локальной вычислительной сети