29. Дискретизация непрерывных сигналов по времени. Теорема в.А.Котельникова (определение, временные диаграммы). База сигнала.

30. Восстановление дискретных по времени сигналов. Ряд в.А.Котельникова (пояснить временными диаграммами). Преимущества передачи дискретных сообщений.

Непрерывные сигналы описывают непрерывную функцию времени. Они изменяются плавно, без резких скачков.

Поэтому непрерывный сигнал можно представить совокупностью отдельных отчётов взятых через определённые промежутки времени.

Отсчёт – значение сигнала в фиксированный момент времени. При малом Δt сигнал восстанавливается точно.

Теорема Котельникова (теорема отсчетов, теорема дискретизации):

всякий непрерывный сигнал a(t) со спектром, ограниченным частотой F_max, может быть представлен последовательностью своих мгновенных значений (отсчетов), взятых через интервалы времени Δt≤1/(2F_max).

fд>=2fв(Fmax)

Время дискретизации tд=1/fд

На практике частоту дискретизации выбирают на 10- 15% больше расщитаной т.к. дял ограничения непрерывных сигналов используются филтры.

Восстановление осуществляется с помощью базисных ф-ций

31. Виды импульсной модуляции. Временные диаграммы амплитудно-импульсно- (АИМ-1, АИМ-2) и частотно-импульсно-модулированных (ЧИМ) сигналов. Спектр АИМ и ЧИМ сигнала, ширина спектра. Применение АИМ и ЧИМ сигналов.

32. Виды импульсной модуляции. Временные диаграммы широтно- и фазо-импульсно-модулированных сигналов (шим и фим). Ширина спектра шим и фим сигналов. Применение сигналов шим и фим.

В качестве информационного сигнал непрерывный (аналоговый), в качестве несущей ПППИ.

Различают: 1) Амплитудная импульсная модуляция (АИМ); а) АИМ (1) – амплитуда импульса полностью повторяет огибающего информационного сигнала б) АИМ(2) – амплитуда импульса срезается по переднему фронту

2) Частотно импульсная модуляция

3) Фазовая импульсная модуляция(ФИМ) – при увеличении амплитуды - информационный импульс несущей начинается ранее, при уменьшении – позже.

4)Широтно импульсная модуляция (ШИМ) при увеличении амплитуды информационного сигнала длительность импульса увеличивается, при уменьшении сужается.

Спектр: Частота следования импульсов несущей соответствует теореме Котельникова(fн>=2Fmax) Fmax- максимальная частота в спектре инф. Сигнала

В спектре ИМ обязательно присутствует НЧ составляющие.

При скважности больше 10, боковые составляющие не дают расширение спектра

Ширина спектра всех (ИМС) определяется как Δfим=1/tu

Обладает большой помехоустойчивостью по сравнению с аналоговыми модуляциями

33. Повторная (двойная) модуляция. Необходимость, примеры временных диаграмм (модулирующий сигнал, две несущие и два модулированных сигнала).

Модуляция – это процесс изменения одного или нескольких параметров несущего колебания в соответствии с законом изменения передаваемого сигнала (модулирующего сигнала). Модулируемые параметры называется информационными. Устройство, осуществляющее модуляцию, называется модулятором. Оно имеет два входа и один выход.

Рисунок 18.1 – Модулятор.

Обозначения:

- - модулирующий, низкочастотный, управляющий, информационный, первичный сигнал;

- - модулируемый сигнал, высокочастотное, несущее колебание;

- - модулированный, высокочастотный, вторичный сигнал.

Главная особенность модуляции – преобразование спектра модулирующего сигнала: происходит расширение спектра, а при гармонической несущей – перенос спектра в область около частоты несущей. Последнее обстоятельство привело к использованию модулированных сигналов в радиосвязи, многоканальной связи, т.к. при радиопередаче необходимо использовать сигнал, эффективно излучаемый антенной (высокочастотный) и передаваемый без искажений через радиотехнические цепи (узкополосный), а в многоканальных системах с ЧРК необходимо осуществить разделение канальных сигналов по занимаемой полосе частот на приеме.

Теоретически возможно бесконечное число видов модуляции.

34. Этапы цифровой модуляции. Дискретизация непрерывных сигналов по времени и по уровню. Шкала квантования, шум квантования. Равномерное и неравномерное квантование. 35. Непосредственное цифровое кодирование сигналов. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Квантование и кодирование сигналов при ИКМ. Шум ложных импульсов. Схема электрическая структурная аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Осуществляется в 3 этапа

1) Дискретизация осуществляется согласно теореме Котельникова fд>=2fв(Fmax). На выходе получаем АИМ сигнал.

2) Квантование (дискретизация по уровню ) Сигнал АИМ может принимать только заданные значения напряжения, которые называются разрешенными. Если амплитуда не соответствует разрешённому, то её округляют до ближайшего разрешённого значения в результате появляются ошибки квантования. E=Uаим –Uкв

Интервал между двумя разрешёнными уровнями называется шаг квантования ΔU=(Umax-Umin)/(L-1). Если ΔU постоянно то квантование равномерно если нет, то наоборот.

3) Кодирование Представление номера уровня квантования в 2-ном коде. Число символов в кодовом слове – разрядность n.

n>= log2L; L=2^n