- •Системи передачі даних
- •Вступ Тема 1. Етапи розвитку систем передачі інформації
- •Тема 2. Загальні принципи побудови систем передачі даних
- •Тема 3. Сигнали і спектри §3.1 Поняття про часове і спектральне представлення сигналів
- •§3.2 Спектральні характеристики періодичних сигналів
- •§3.3 Спектральні характеристики неперіодичних сигналів. Випадкові інформаційні сигнали
- •§3.4 Ширина спектру сигналіврізних типів спд
- •Тема 4. Принципи модуляційної обробки інформації в каналах спд § 4.1. Різновидності модульованих сигналів
- •4.1.1. Спектри сигналів ам-коливань
- •4.1.2. Спектри сигналів з кутовою модуляцією
- •4.1.3. Особливості імпульсної модуляції. Спектр сигналу амплітудно-імпульсних модульованих коливань
- •§4.2. Цифрові сигнали. Поняття про імпульсно-кодову модуляцію
- •§4.3. Загальні принципи детектування модульованих коливань та відновлення інформації з цифрового потоку ікм
- •4.3.1. Демодуляція ам та чм сигналів
- •4.3.2. Декодування цифрових сигналів
- •Тема 5. Перетворення інформації в цифрових спд
- •§5.1 Форматування даних
- •§5.2 Різновидності сигналів ікм
- •§5.3 Джерела спотворень сигналів
- •§5.4 Кореляційне кодування
- •Тема6. Аналіз каналів зв’язку §6.1. Різновидності ліній передачі даних
- •§6.2 Принципи багатоканальної передачі даних
- •§6.3. Організація каналів систем передачі даних
- •Сучасні методи формування групового сигналу
- •6.3.2. Методи об’єднання та ущільнення цифрових потоків даних
- •6.3.3. Методи асинхронної передачі
- •§6.4. Джерела шумів і завад в канал зв’язку
- •Тема 7. §7.1 Фільтрація та детектування цифрових сигналів
- •§7.2 Векторне представлення сигналів і шумів. Ортогональні сигнали. Нормоване значення енергії цифрового сигналу
- •§7.3 Узагальнене перетворення Фур’є. Представлення білого шуму через ортогональні сигнали. Співвідношення сигнал- шум у цифровій системі передачі даних
- •§7.4 Детектування двійкових сигналів за критерієм максимальної правдоподібності прийнятих імпульсів
- •§7.5 Детектування низькочастотних уніполярних та біполярних сигналів
- •§7.6 Візуальний контроль спотворень сигналів шумами. Глаз-діаграми біполярних сигналів
- •§7.7. Застосування трансверсальних фільтрів та еквалайзера зі зворотнім зв’язком для подавлення шумів квантування та інтерференції
- •Тема 8. Транспортні мережі передачі даних
- •Література
- •Умовні скорочення
- •58012, Чернівці, вул. Коцюбинського, 2
§3.3 Спектральні характеристики неперіодичних сигналів. Випадкові інформаційні сигнали
Основне завдання систем передачі даних, як довільних систем зв’язку – це виявлення інформаційних сигналів, розподіл яких в часі має випадковий характер. Першим наближенням таких сигналів є неперіодичні сигнали, одержані збільшенням періоду до нескінченності. Це приводить до зменшення частоти першої гармоніки, а відповідно і до зростання густини спектральних ліній сигналу. Так що в граничному наближенні спектр неперіодичного сигналу можна вважати не дискретним, а неперервним. Оскільки амплітуда гармонічних складових повинна різко зменшитись, то спектральні характеристики будуть у нормованому вигляді.
Випадкову змінну х(А), що є достовірною для певної події А зручно розписувати функцією розподілу
, де Р(х) – ймовірність того, що значення реальної величини Х не перевищує певне задане значення х.
Властивості:
0 ≤ Fx ≤1;
Fx(х1) ≤ Fx(х2), якщо х1 ≤ х2;
Fx(-∞) = 0;
Fx(∞) = 1.
Щоб вести аналогію з періодичними сигналами зручно розглядати густину ймовірності Рх(х), як відношення , тоді подія
.
Для опису випадкової змінної додатково вводять параметри:
середнє значення або математичне сподівання
середньоквадратичне значення
дисперсія (відхилення від середнього значення)
§3.4 Ширина спектру сигналіврізних типів спд
Типи сигналів і види зв’язку |
Ширина спектру |
1. Телеграфний |
0 – 100Гц. |
2. Передача цифрових даних з шв. 2400В |
0 – 2400Гц. |
3. Телефонний зв’язок |
300 – 3400Гц. |
4. Звукове мовлення |
50 – 10000Гц. |
5. Факсимільний зв’язок |
1) 120 знаків/хв, смуга 0 – 1465Гц. 2) для передачі газетного тексту 0 – 180 кГц |
6. Телевізійний сигнал |
50 – 6,5мГц. |
Тема 4. Принципи модуляційної обробки інформації в каналах спд § 4.1. Різновидності модульованих сигналів
Для перенесення інформації від джерела до приймача використовуються сигнали, що добре розповсюджуються в певному середовищі – повітрі, оптичному волокні та ін. Найчастіше це високочастотні коливання струму чи напруги або електромагнітні хвилі.
Процес перетворення одного з параметрів несучого сигналу, а саме амплітуди, частоти, фази за законом функціональної зміни інформаційного сигналу називають модуляцією. Зворотній процес, тобто виділення інформаційного сигналу з модульованого коливання називається детектуванням. В залежності від використання сигналу носія та виду корекції його параметрів розрізняють кілька методів модуляції:
Амплітудно-модульовані коливання (АМ) – це зміна амплітуди сигналу несучого коливання за законом зміни інформаційного сигналу;
Частотно-модульовані коливання (FM) – це зміна частоти за законом інформаційного сигналу;
Фазова модуляція (PM). Фазову і частотну модуляцію об’єднують у кутову модуляцію.
Амплітудно-імпульсна модуляція (РАМ). Її суть зводиться до квантування інформаційного сигналу певним набором імпульсних сигналів. Розрізняють два види АІМ:
коли амплітуда імпульсів повторює огинаючу інформаційного сигналу на протязі тривалості імпульсів;
амплітуда є фіксованою і приймає значення рівне відліку інформаційного сигналу в момент квантування.
Частотно-імпульсна модуляція (PFM).
Часово-імпульсна модуляція (РТМ).
Широтно-імпульсна модуляція (PDM). Її суть полягає в зміні тривалості імпульсу за законом інформаційного сигналу. Розрізняють симетричну ШІМ, коли частота є постійною та ациклічну ШІМ при змінному періоді імпульсних сигналів.
Фазово-імпульсна модуляція – є частковим випадком РТМ. Тут інформація кодується тривалістю паузи, тобто зміною початкової фази між сусідніми імпульсами, один з яких є опорним, інший – інформаційним. Ациклічні методи ШІМ та ФІМ вважаються найбільш економними.
Кодово-імпульсна модуляція. Суть полягає в кодуванні інформаційних сигналів з допомогою цифрового потоку даних, який одержаний при квантуванні інформаційного повідомлення за часом та рівнем. Частковий випадок – лічильно-імпульсна модуляція (PNM).
Сигнали імпульсної модуляції можуть мати високочастотне заповнення несучою частотою. Використовуються подвійні позначення: АІМ-ЧМ, КІМ-ФМ.