1.2.2.Декодування.

Відновлення повідомлення проходить наступним чином :

Детектування сигналу – це процес відділення від високочастотного коливання модулюючої частини (модулюючої інформаційної функції). Процес зворотній модуляції, тому часто його називають демодуляцією. Проходить з допомогою нелінійних елементів.

В системах передачі неперервних повідомлень демодуляція дає відеосигнал :

В системах передачі дискретних сигналів демодуляція дає код :

В дійсності отримане повідомлення містить завади та перекручення, тобто не зовсім відповідає посланому повідомленню. Завжди виникає необхідність прийняти рішення про відповідність отриманого сигналу – посланому, первинному. Це набагато простіше виконується для передачі сигналів дискретним чином з допомогою кодових символів 0 та 1.

Стабілізація значень 0 та 1 проводиться з допомогою тригерів Шмідта, які, використовуючи порогові значення напруги переключення, підвищують надійність передачі інформації.

1.2.3.Дискретизація і кодування неперервних сигналів.

Дискретизація – це перетворення (з втратами) неперервних сигналів в дискретні.

Нехай неперервна функція f(t) несе інформацію. Тоді в деякі (вибрані нами) моменти часу t_k функція матиме значення f_k = f(t_k). Тобто f(t) ставимо у відповідність сукупність чисел f_k. Природно з втратами. Як правило, t_k = k·∆t (Δt – const). Вибір інтервалу ∆t береться для відтворення тієї чи іншої інформації (чим менший крок, тим більше відтворення інформації). Наприклад, для телефонії необхідно, щоб передати інформацію і розпізнати голос (тембр голосу) необхідно відтворити частоти сигналу в діапазоні ≈ 340-3400 Гц. Вибір інтервалу ∆t проводиться на основі теореми Котельникова і визначається шириною спектру сигналу, що піддається відтворенню, при цьому ∆t = 1/2F; F – ширина спектру. Доведення теореми Котельникова буде пізніше. Природно, що f_k – кодується з допомогою кодової комбінації. Дискретизація по часу лежить в основі всіх імпульсних модуляцій.

Після дискретизації по часу,дія отримання цифрового коду, проводиться дискретизація рівня f_k = M_k·∆f, яка називається квантуванням. При цьому виникає похибка квантування, яка не перевищує половини кроку квантування.

ε = |f_k – f_k-1| ≤ ∆f/2.

Дискретизація одночасно по “t” та рівню дозволяє неперервний сигнал представити в дискретному вигляді.

Найбільш поширена зараз імпульсно-кодова модуляція ІКМ або ж КІМ. ІКМ – полягає в дискретизації неперервного сигналу по часу, квантуванні по амплітуді, причому кожному значенню функції ставиться у відповідність “n” символів 1, 0. Причому довжина мантиси кодової комбінації (розмір кодової комбінації “n”) повинна задовольняти нерівності :

2ⁿ ≥ max f_k; n ≥ log таx f_k

Реалізовується повна, подвійна модуляція методом КІМ-ЧМ, КІМ-ФМ. Кодово-імпульсна модуляція, частотна модуляція (високочастотне коливання).

1. 3. Завади та перекручення.

Завада – будь-який зовнішній чи внутрішній вплив на сигнал у каналі зв’язку, який викликає випадкові його відхилення від початкового.

Будь-який канал характеризується частотними та часовими характеристиками і рівнем лінійних перекручень та завад. Як правило, перекручення, що створюються в елементах конструкції каналу передбачені, відомі в певній мірі і їх можна коректувати. Але далеко не усі. Завади мають різну природу і поділяються на адитивні та мультиплікативні. В загальному випадку на приймач поступає сигнал X, що визначається сигналом S та завадами W, причому

X = ψ(S, W),

де ψ – деяка функція, природньо складна.

Однак, у випадку адитивних завад :

X = S + W.

Якщо ж мультиплікативні завади, то :

X = μ(t)·S.

де μ(t) – випадкова функція завад.

В загальному, в реальних каналах вплив завад описують залежністю :

X = μ(t)·S + W(t).

Серед адитивних завад особливе місце займає флуктуаційна завада, яка визначається випадковими процесами і має нормальну функцію розподілу (Гаусів процес). Ця завада є в усіх каналах. До такої завади приводить сукупність великого числа завад від різних джерел.

З фізичної точки зору завади виникають внаслідок відхилення від середнього значення тих чи інших фізичних величин, дискретною природою носіїв струму.

Природно, що флуктуація струму в провіднику з отпором R буде залежати від його температури та смуги частот сигналу F

U_ш = 4kT·R·F

– квадрат ефективного значення теплового шуму, kT – енергія теплового руху носіїв.

В електронних лампах маємо справу з дробовим шумом, який є наслідком дискретної природи носіїв. Довжина імпульсів, що складають флуктуаційну заваду дуже мала малий і вклад кожного носія в сумарне значення шуму, тому, внаслідок теореми Якобі, спектральна густина даної завади практично не міняється аж до великих частот, утворюючи, так званий, білий шум.

Імпульсні завади – зосереджені в певний момент часу. Природа виникнення: атмосферні явища, погані контакти, космічне випромінювання і індустріальна природа.

В залежності від смуги пропускання каналу зв’язку імпульсна завада буде :

- імпульсною – для каналів з широкою смугою пропускання,

- флуктуаційною – для каналів з вузькою смугою пропускання.