- •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
1.7 График выполнения и сдачи заданий срс
Таблица 6 - Наименование тем самостоятельных занятий с преподавателем и их содержание
№ п/п |
Тема занятия |
Форма проведения (контроль) |
Содержание задания. Требования |
Литература |
Срок сдачи (неделя) |
Кол-во часов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Рубежный контроль 1 |
20 | |||||
1 |
Вводный контроль |
Открытый тест |
Материал курса ОРЭТ, ТЭС, ТБС |
1,3,4 |
1 |
2 |
2 |
Классификация сигналов. |
Тренинг (доклад Реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части не менее 2 стр. |
1,4 |
2 |
1 |
3 |
Каналы связи |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части не менее 2 стр. |
1,2,4 |
2 |
1 |
4 |
Сигналы и спектры |
Опрос (решение задач) |
Опред. мощность сигнала, спектральную плотность, ширина спектра |
1,4,11 |
3 |
1 |
Продолжение таблицы 6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
5 |
Дискретные каналы |
Опрос (решение задач) |
Опред. вероятности перехода, пропускную способность канала |
1,2,11 |
3 |
1 |
6 |
Кодирование источника |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части не менее 4 стр. Презентация не менее 3 слайдов |
1,2,14 |
4 |
2 |
7 |
Кодирование источника для цифровых данных |
Дискус. (решение задач) |
Код Хаффмана, модифицированный код Хаффмана |
1,9,17 |
5 |
2 |
8 |
Стандарты МККТТ для кодирования источника |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части не менее 4 стр. Презентация не менее 3 слайдов |
1,3,15 |
6 |
2 |
9 |
Канальное кодирование. Циклический код. |
Опрос (решение задач) |
Кодер и декодер циклического кода. |
1,2,9 |
7 |
2 |
11 |
Канальное кодирование. Линейные блочные коды. |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 5 стр. Презен. не менее 4 сл. |
1,2,9 |
8 |
2 |
10 |
Канальное кодирование. Сверточное кодирование |
Опрос (решение задач) |
Алгоритм Витерби |
1,2,9 |
9 |
2 |
12 |
Канальное кодирование. Коды Рида-Соломона, коды с чередованием |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 5 стр. Презентация не менее 4 слайдов |
1,2,9 |
10 |
2 |
Продолжение таблицы 6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Рубежный контроль 2 |
10 | |||||
13 |
Алгоритмы цифрового кодирования |
Дискус. (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 7 стр. Презентация не менее 5 слайдов |
1,2,8 |
11 |
1 |
14 |
Полосовая модуляция и демодуляция |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 7 стр. Презентация не менее 5 слайдов |
1,6,10 |
11 |
1 |
15 |
Согласование спектра. Перекодирование. |
Опрос (решение задач) |
Ширина полосы частот. Пропускная способность Шеннона-Хартли. Простейшие коды(AMI, mBnB и др.) |
1,2,8 |
12 |
1 |
16 |
Модуляция с эффективным использование полосы частот |
Опрос (решение задач) |
Квадратурная амплитудная модуляция, манипуляция. |
1,4,11 |
12 |
1 |
17 |
Синхронизация |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 7 стр. Презентация не менее 5 слайдов |
1,2,22 |
13 |
1 |
18 |
Адаптивные системы |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 7 стр. Презентация не менее 5 слайдов |
1,6,21 |
13 |
1 |
19 |
Поэлементная синхронизация |
Опрос (решение задач) |
Время поддержания и вхождения в синхронизм |
1,2,6 |
14 |
1 |
20 |
Системы с РОС |
Опрос (решение задач) |
Скорость передачи по системам с РОС и ОЖ |
2,11 |
14 |
1 |
Продолжение таблицы 6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
21 |
Телеграфные службы. Модель ВОС. |
Тренинг (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 7 стр. Презентация не менее 7 слайдов |
2,3,21 |
15 |
1 |
22 |
Типы компьютерных сетей |
Дискуссия (доклад реферата) |
Соблюдение СМК. Минимальный объем основной части 7 стр. Презентация не менее 7 слайдов |
3,6,21 |
15 |
1 |
Итого |
30 |
Таблица 7 - Наименование тем самостоятельных занятий и их содержание
№ п.п |
Задание |
Методические рекомендации |
Лит-ра |
Неделя |
Кол. Час. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Функциональная схема и основные элементы системы цифровой связи. |
Необходимые и необязательные элементы схемы. Основные преобразования цифровой связи |
1,2,6 |
1 |
2 |
2 |
Основные характеристики и параметры сигналов |
Корреляция, спектральная плотность, ортогональность |
1,4,11 |
1 |
2 |
3 |
Проводные, волоконно-оптические и беспроводные каналы. Математические модели каналов связи. |
Общие сведения о каналах. Диапазоны волн. Линейные и нелинейные модели каналов |
4,11 |
2 |
2 |
4 |
Марковские модели. Модель Гильберта. |
Модели ДК. Цепь Маркова. Графы переходов. Преобразования Гильберта |
2,4,9 |
2 |
2 |
5 |
Классификация помех. Аддитивные и мультипликативные помехи. |
Источники возникновения шума и ослабления сигналов. Коэффициент шума |
1,4,19 |
2 |
2 |
Продолжение таблицы 7
Продолжение таблицы 7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
6 |
Алгоритмы сжатия без потерь: RLE, LZW (Лемпелла-Зива-Уэлча) |
Коды ZIP, RLE, LZW. Сжатие LZ77, UNIX |
1,8,15 |
3 |
2 |
7 |
Особенности применения алгоритма Хаффмана в факсимильной связи |
Модифицированный код Хаффмана. Кодер группировки кодирования. |
1,8,15 |
3 |
2 |
8 |
Сжатие аудиосигналов. |
Классы аудиосигналов. mp3. Аудиокодеры. |
1,6,14 |
4 |
2 |
9 |
Адаптивная дифференциальная ИКМ |
Речевой кодек. Схема CELP |
1,6,17 |
4 |
2 |
10 |
Сжатие изображений. Алгоритм сжатия JPEG. |
Уровни 1, 2, 3 MPEG. Кодер JPEG. Двухмерные преобразования. |
1,8,15 |
4 |
2 |
11 |
Границы Варшамова – Гильберта, Плоткина. |
Весы кодов. Кодовые границы |
2,8,9 |
5 |
2 |
12 |
Циклические коды Боуза – Чоудхури-Хоквингема (БЧХ) |
Примеры построения кодов БЧХ в каналах с независимыми ошибками. |
1,8,9 |
5 |
2 |
13 |
Циклические коды Файра, Рида – Соломона |
Примеры декодирования кодов БЧХ. Недвоичные коды. |
1,8,9 |
6 |
2 |
14 |
Сравнение качества декодирование мягких и жестких решений |
Алгоритм SOVA. |
1,9,20 |
6 |
2 |
15 |
Алгоритм Возенкрафта и Фано |
Последовательное декодирование. Блок-схема |
2,8,9 |
7 |
2 |
16 |
Решетчатое (треллис) кодирование |
Схема ТСМ. Декодирование ТСМ. Схема QAM |
1,8,9 |
7 |
2 |
17 |
Методика выбора кодов для аппаратуры передачи дискретных сообщений. |
Метод Монте Карло. Структурная схема статистических исследований |
8,9 |
7 |
2 |
18 |
Особенности передачи цифровых сигналов по каналам с ограниченной полосой |
Принцип «Полоса – эффективность». Отношения сигнал-шум. |
1,14 |
8 |
2 |
Продолжение таблицы 7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
пропускания. |
|
|
|
|
19 |
Формирование энергетического спектра. |
Энергетический выигрыш от кодирования |
1,6 |
8 |
2 |
20 |
Типы эквалайзеров. Скремблирование. |
Трансверсальный фильтр. Эквалайзер с обратной связью. Скремблеры |
1,6,10 |
9 |
2 |
21 |
Спектральные характеристики модулированных колебаний. |
Привести пример выбор схемы модуляции. Спектральная эффективность. |
1,10 |
10 |
2 |
22 |
Цифровой согласованный фильтр. |
Разделения функции фильтраций |
1,13 |
11 |
2 |
23 |
Оценка помехоустойчивости модулированных сигналов и их сравнение. |
Квадратурное представление сигнала. Виды модуляции, используемые в современных модемах. |
1,2,19 |
11 |
2 |
24 |
Восстановление несущей и тактовая синхронизация, при демодуляции сигнала. |
Способы реализации. Синхронизирующие кодовые слова |
1,10 |
12 |
2 |
25 |
Понятие о допустимой величине фазового рассогласования. |
Сетевая синхронизация. Открытая и замкнутая синхронизация передатчиков. |
1,2,19 |
12 |
2 |
26 |
Защиты от наложения и потери информации. |
Алгоритм защиты, принцип действия |
1,2,8 |
13 |
2 |
27 |
Сравнительная характеристика систем с корректирующим кодом, РОС и ИОС. |
Расчет помехоустойчивости систем с обратной связью |
1,2,19 |
13 |
2 |
28 |
Способы передачи пакетов. Дейтаграммы |
Выбор метода коммутации. Описание принципа. |
3,6 |
14 |
1 |
29 |
Семиуровневая модель ВОС (OSI) |
Протоколы уровней. Маршрутизация и модель ВОС |
3,6,21 |
14 |
1 |
30 |
Сети телеграфной связи. Факсимильные службы. Интеграция |
Структурная схема системы ПС. Использование сетей ПД. |
2,3,12 |
15 |
1 |
Продолжение таблицы 7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
услуг документальной эл.связи |
Оптимизация структур сети |
|
|
|
31 |
Классификация компьютерных сетей. Локальные вычислительные сети (ЛВС). Типы компьютерных сетей |
Принципы построения стандарта на средства компьютерных сетей. Классификация и технологии ЛВС. Глобальные компьютерные сети. Телефонная связь по компьютерным сетям. |
3,6,22 |
15 |
1 |