ПЗ_ОПИиСС МТС_акбак

ББК 32.883 УДК 621.391

Рецензент: к.ф-м.н., доцент кафедры ММС Куанышев В.Т.

Шестаков И.И.

Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей: Методические указания по выполнению практических занятий для студентов очной формы обучения направления подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»/И.И. Шестаков. – Екатеринбург: УрТИСИ СибГУТИ, 2015 – 56 с.

Методические указания предназначены для студентов изучающих дисциплину «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей» и содержат сведения из теории, указания к оформлению отчета, методические указания к выполнению заданий, контрольные вопросы для защиты практической работы и список рекомендуемой литературы.

Рекомендовано НМС УрТИСИ СибГУТИ в качестве методических указаний по выполнению практических занятий для студентов очной формы обучения направления подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», профиль «Многоканальные телекоммуникационные системы».

ББК 32.883 УДК 621.391

Кафедра Многоканальной электрической связиУрТИСИ СибГУТИ, 2015

2

3

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Методические указания по выполнению практических занятий составлены в соответствии с утвержденной программой дисциплины «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей» и предназначены для студентов очной формы обучения направления подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Проведение практических занятий предусмотрено для расширения и закрепления знаний по теоретическому курсу.

Выполнение работ необходимо проводить с пояснениями, расчетами и выводами. На каждую практическую работу оформляется отдельный отчет.

На проведение практических занятий в соответствии с программой отводится 34 часа.

Перечень лабораторных работ

4

Практическая работа №1 Виды модуляции в телекоммуникациях

1 Цель работы:

1.1Изучение основных характеристик электрических сигналов.

1.2Изучение основных характеристик каналов передачи.

1.3Изучение основных характеристик модулированных сигналов.

1.4Получить навыки расчета спектра модулированных сигналов.

1.5Получить навыки моделирования оценки зависимости дисперсии качества амплитудно-модулированного сигнала от величины сигнал/шум, в графической среде программирования NI LabVIEW.

2 Литература:

2.1Олейник П. Корпоративные информационные системы. Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения. – СПб. : Питер, 2011 г. – 176 с Режим доступа: http://ibooks.ru/ reading.php? productid= 26272

2.2Величко В. В. Основы инфокоммуникационных технологий: учеб. пособие для вузов / В. В. Величко, Г. П. Катунин, В. П. Шувалов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2009

2.3Сети следующего поколения NGN / под ред. А. В. Рослякова. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2009

2.4Основы построения телекоммуникационных систем и сетей : учеб. для вузов / В. В. Крухмалев, В. Н. Гордиенко, А. Д. Моченов, В. И. Иванов, В. А. Бурдин, А. В. Крыжановский; под ред. В.Н. Гордиенко, В. И. Крухмалев .- 2-е изд.- М. : Горячая линия - Телеком, 2008.

2.5Крухмалев В. В., Гордиенко В. Н., Моченов А. Д. Цифровые системы передачи: Учебное пособие для вузов. – М. : Горячая линия–Телеком, 2012 г. – 376 с. – Электронное издание. – УМО. Режим доступа: http://ibooks.ru/ reading.php? productid= 333998&search_string= основы% 20инфокомму-

никационных % 20систем.

3 Подготовка к работе:

3.1 По конспекту лекций и литературе [2, 4, 5]:

3.1.1 Повторить определения: информация, количество информации в отдельно взятом сообщении, информационный параметр сигнала, сигнал, энтропия, непрерывный сигнал непрерывного времени, непрерывный сигнал дискретного времени, дискретный сигнал непрерывного времени, дискретный сигнал дискретного времени, периодический сигнал, гармоническое колебание, амплитуда колебания, угловая частота колебания, временное представление электрических сигналов, спектральное представление электрических сигналов, спектр амплитуд, полоса частот, ширина полосы частот, динамический диапазон сигнала, длительность сигнала, скорость модуляции, скорость передачи информации, пропускная способность канала связи, сообщение, амплитудная модуляция, частотная модуляция, фазовая модуляция, канал

5

передачи (связи), тракт передачи, канал тональной частоты, основной цифровой канал, групповой тракт, система электросвязи, сеть электросвязи, сеанс связи, протокол, коммутация некоммутируемый канал связи, коммутируемый канал связи, коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов, первичная сеть, вторичная сеть, транспортная сеть, сеть доступа.

3.1.2Рассмотреть примеры расчета мощности в относительных единицах, выраженных в логарифмической форме.

3.1.3Повторить виды и особенности формирования первичных сигналов различных видов электросвязи, структуру системы передачи непрерывных и дискретных сообщений, способы передачи сигналов через систему электросвязи, понятие модуляции, особенности передачи различных сигналов по каналам и трактам телекоммуникационных систем.

3.1.4Повторить структурную схему системы электросвязи, методы доставки сообщений в сетях с коммутацией пакетов, классификацию видов электросвязи, основные варианты построения сетей, основные классификационные признаки каналов передачи, принципы организации и характеристики каналов передачи, классификацию каналов передачи и их основные характеристики, факторы, влияющие на параметры передачи: затухание, дисперсия, искажение сигнала и помехи, виды линий передачи, основные характеристики канала тональной частоты (ТЧ) и основного цифрового канала (ОЦК), принцип многоканальной связи и методы разделения каналов в групповом тракте.

3.2 Подготовить бланк отчета.

3.3 Письменно ответить на вопросы допуска:

1) Что такое информация?

2) Что такое количество информации в отдельно взятом сообщении? 3) Что такое сигнал?

4) Что такое непрерывный сигнал непрерывного времени?

5) Что такое непрерывный сигнал дискретного времени?

6) Что такое дискретный сигнал непрерывного времени?

7) Что такое дискретный сигнал дискретного времени?

8) Что такое гармоническое колебание, амплитуда колебания, угловая частота колебания?

9) Что такое полоса частот, ширина полосы частот?

10) Что такое скорость передачи информации, пропускная способность канала связи?

11)Что такое сообщение?

12) Что такое энтропия?

13) Что такое первичная сеть связи? Пояснить назначение линий связи, сетевых узлов, сетевых станций на первичной сети.

14) По каким признакам классифицируются каналы передачи? Что такое виртуальный канал?

15) Что является причиной искажения формы сигнала при прохождении по каналу?

16) Что такое помехи? Как классифицируются помехи?

6

4 Индивидуальные задания №1.

4.1 Рассчитать динамический диапазон сигнала для заданных значений максимальной и минимальной мощности, представленных в таблице 1. Перед расчетом необходимо перевести ватты в децибелы. На рисунке 1 представлен динамический диапазон работы типичной системы передачи информации.

Рисунок 1 – Динамический диапазон типичной системы передачи информации

4.2Высокочастотное колебание имеет заданную частоту (таблица 2). Найти период этого колебания и длину волны при распространении в вакууме.

4.3Рассчитать энтропию источника дискретных сообщений и количество информации, приходящейся на каждый символ, если задан объем алфавита и вероятности появления символов (таблица 3). При каком условии символ будет переносить максимальное количество информации?

Энтропия определяется как:

i 1

где p(i) – вероятность появления символа.

Из определений энтропии и информации следует их безразмерность, а из линейности их связи – одинаковость их единиц. Размерность информации принято считать в битах.

4.4. В соответствии с исходными данными (таблица 4) изобразить структуру аналогового сигнала.

Таблица 1

7

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 2

Таблица 3

Таблица 4

Продолжение таблицы 4

5 Индивидуальные задания№2.

5.1 Рассчитать помехозащищенность для канала связи (таблица 5). Построить график зависимости достоверного принятия полезного сигнала (разброс амплитуды принятого сигнала относительно исходного, в каждой временной точке - σ, %) от отношения величины сигнал шум Pш (таблица 5).

Рекомендуемый разброс амплитуды принятого сигнала, относительно переданного, не должен превышать 8%. Относительно нормируемой величины σ ≤ 8% сделать вывод о помехозащищенности канала связь.

Таблица 5

10