- •1 Нормативні дані з дисципліни
- •2. Мета і завдання дисципліни
- •3 Перелік забезпечуючих дисциплін
- •4 Структура залікових кредитів
- •5 Навчально–методичне забезпечення дисципліни
- •5.1 Література
- •5.2 Методичні посібники та вказівки
- •Лекція 1 Система передачі інформації. Основні поняття і визначення
- •1. Місце інформаційних систем у сучасному світі
- •2. Класифікація систем передачі інформації
- •3. Узагальнена структурна схема системи передачі інформації
- •4.Основні інформаційно-технічні характеристики спи
- •4.1 Вірогідність передачі інформації
- •Завадостійкість передачі інформації
- •Швидкість передачі інформації
- •Пропускна здатність каналів зв'язку
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •1.Кількість інформації в повідомленні
- •Логарифмічна міра добре відображає адитивність інформації.
- •2 .Джерело дискретних повідомлень і його ентропія
- •Ентропію джерела не рівноімовірних попарно залежних повідомлень, позначимо , дамо розрахункову формулу
- •3.Джерело неперервних повідомлень
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття №1
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 3 Передача інформації з дискретними і неперервними каналами зв'язку
- •1.Продуктивність джерела дискретних повідомлень
- •2.Швидкість передачі інформації з дискретних каналів без перешкод. Оптимальне статистичне кодування
- •3.Швидкість передачі інформації й пропускна здатність дискретних каналів з завадами
- •4.Пропускна здатність двійкового симетричного каналу зв'язку з завадами
- •5.Швидкість передачі інформації неперервними каналами з завадами.
- •6. Пропускна здатність неперервного каналу з нормальним білим шумом
- •Пропускна здатність неперервного каналу зв'язку при довільних спектрах сигналів і завад.
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття №2
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 4 завадостійке кодування. Основні положення теорії завадостійкого кодування
- •1.Постановка задачі застосування завадостійких кодів
- •2.Класифікація завадостійких кодів
- •3. Основні числові характеристики завадостійких кодів
- •4.Кодова відстань і її зв'язок із кратністю помилок що виявляються й або, що виправляються.
- •Висновки
- •Лекція 5 Систематичні блокові лінійні коди
- •Загальні методи кодування і декодування систематичних блокових лінійних кодів
- •Код з парним числом одиниць
- •Інверсний код
- •Код з подвоєнням елементів
- •Коди Хемінга
- •Висновки
- •Лабораторна робота №1 вивчення принципу дії та дослідження завадостійкості радіосистеми передавання інформації із блоковим кодом
- •1 Мета роботи
- •2 Методичні вказівки
- •Позиції, що займають одиниці в одиничній матриці, вказують номера позицій контрольних символів, що використовуються у кожній перевірці на парність.
- •3 Опис лабораторної установки
- •4 Порядок виконання роботи
- •6 Контрольні запитання і завдання
- •Лекція 6 циклічні коди
- •Основні властивості циклічного коду й способи побудови
- •Способи кодування і декодування циклічних кодів
- •Матричне подання циклічних кодів
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Лабораторна робота №2 Вивчення властивостей і принципів побудови циклічних кодів.
- •1 Ціль роботи
- •2 Методичні вказівки
- •3 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні запитання.
- •Практичне заняття №3
- •Розв’язання. Визначимо кількість інформаційних і контрольних символів у кодовій комбінації:
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 7 Оптимальний когерентний прийом дискретних сигналів
- •1.Основні положення теорії оптимального приймання сигналів
- •Синтез, правила розрізнення сигналів у випадку приймання повністю відомих сигналів на фоні нормального білого шуму
- •Структурні схеми оптимальних приймачів
- •Обчислення завадостійкості (імовірності помилок розрізнення сигналів) оптимальних когерентних приймачів
- •Виходячи з цього, можна записати формули для обчислення імовірностей помилок в системах когерентного приймання фазовою, частотною та амплітудною маніпуляцією.
- •Висновки
- •3 Порядок виконання роботи
- •5 Контрольні запитання
- •Лекція 8 оптимальний некогерентний прийом дискретних сигналів і його завадостійкість
- •Модель лінії зі змінними параметрами
- •Алгоритм прийняття рішення при прийманні сигналів з випадковою початковою фазою
- •Приймання сигналів з випадковою початковою фазою і флуктуючою амплітудою
- •Некогерентні приймачі сигналів з використанням обробки за огинаючою
- •Некогерентний приймач ортогональних сигналів
- •Приймання сигналів з випадковою початковою фазою при використанні відносної фозової маніпуляції
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •3 Порядок виконання роботи.
- •4 Структура звіту
- •5 Контрольні запитання і завдання
- •Практичне заняття № 4 "Когерентне и не когерентне приймання дискретних сигналів та його завадостійкість"
- •Приклади розв’язання основних типів задач
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 9 оптимальний і квазиоптимальНіЙ прийом неПерервних сигналів і його завадостійкість
- •1.Особливості приймання неперервних сигналів з аналоговою модуляцією
- •2. Завадостійкість прийому сигналів з амплітудною модуляцією
- •3.Завадостійкість прийому сигналів з фазовою модуляцією
- •4.Завадостійкість прийому сигналів з частотною модуляцією
- •Висновки
- •Лекція 10 цифрові методи передачі неЗперервних повідомлень
- •Імпульсно – кодова модуляція
- •2.Завадостійкисть систем зв’язку з імпульсно-кодовою модуляцією
- •3.Диференціальна імпульсно-кодова модуляція. Дельта модуляція
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Практичне заняття № 5
- •Приклади розв’язання основних типів задач
- •Задачі для самостійного розв’язання
- •Лекція 11 багатоканальні системи передачі інформації
- •1.Узагальнена структура багатоканальної системи зв’язку
- •2.Системи зв’язку із частотним поділом каналів
- •3Системи зв’язку із часовим поділом каналів
- •Висновки
- •Тестові запитання
- •Лекція 12
- •1. Поняття про багатостанційний доступ
- •Системи з часовим поділом каналів
- •Системи із частотним поділом каналів
- •Системи з кодовим поділом каналів
- •Асинхронно-адресні системи передачі інформації (аас)
- •Висновки
2. Класифікація систем передачі інформації
Радіосистеми передачі інформації можуть бути класифіковані за рядом ознак, насамперед по методах побудови й діапазоном радіохвиль.
Радіорелейні лінії зв'язку призначені для забезпечення передачі більших обсягів інформації (безперервної й дискретної) на великі відстані з використанням проміжних ретрансляторів , які звичайно розташовуються уздовж траси на відстанях порядку 30 км у межах прямої видимості. Робочий діапазон частот 3...12Ггц (Довжина хвиль 10...25см)
Системи тропосферного зв'язку використовують ефект далекого тропосферного поширення радіохвиль, розсіяних на атмосферних неоднорідностях на висотах до 10...12 км. Гранична дальність зв'язку до 800 км. Працюють у діапазоні дециметрових і сантиметрових хвиль. Максимальна ширина спектра переданих сигналів до 2 Мгц
Системи іоносферно-метеорного зв'язку використовують ефект розсіювання від іоносфери метеорних слідів на висотах до 100 км. Гранична дальність зв'язку до 2200 км. Максимальна швидкість передачі інформації в системах до 4,8 кбіт/с. Робочий діапазон частот 30...60 МГц.
Системи декаметрового зв'язку забезпечують глобальний зв'язок у межах усього земної кулі за рахунок багаторазових відбиттів від іоносфери й поверхні Землі. Працюють у діапазоні від 2 до 30 Мгц, максимальна швидкість передачі інформації до 4800 біт/с.
Супутникові системи зв'язку забезпечують глобальний зв'язок у межах усього земної кулі. Підрозділяються на системи на високоорбітальних (геостаціонарних) супутниках і на низькоорбітальних. У цих системах забезпечується передача більших обсягів інформації з високою надійністю. Робочий діапазон частот до 15 ГГц.
Стільникові системи зв'язку між абонентами в межах більших міст і територій країн шляхом використання великої кількості базових станцій, що забезпечують надання частотних і тимчасових інтервалів для зв'язку індивідуальних абонентів. Робочі частоти 0,9 і 1,8 Ггц.
Транкові системи зв'язку призначені для організації відомчих радіомереж рухливих абонентів у межах більших міст із застосуванням однієї базової станції.
3. Узагальнена структурна схема системи передачі інформації
Система передачі інформації - сукупність вузлів і блоків, що забезпечує передачу інформації від джерела до одержувача, розташованому на виддаленні від джерела.
ДО СПІ відносять:
системи зв'язку,
системи телеметрії,
системи передачі команд.
Системи зв'язку - системи, призначені для обміну інформацією між джерелом і одержувачем у вигляді мовних сигналів або даних.
Системи телеметрії - системи, призначені для передачі даних вимірів фізичних величин на відстані.
Системи передачі команд - призначені для передачі команд від пункту керування до різних виконавчих механізмів.
Всі системи можуть бути описані узагальненою структурною схемою. Системи зв'язку можуть працювати в режимі симплексного зв'язку (коли обмін інформацією відбувається по черзі по одній лінії в'язі), або в дуплексному режимі (при цьому обмін інформацією відбувається одночасно з використанням двох різних каналів).
Опис структурної схеми:
1, 1’ – джерело інформації
2, 2’ – кодер джерела
3, 3’ – кодер канали
4, 4’ – модулятор
5, 5’ – підсилювач потужності з випромінювачем
6, 6’ – лінія зв'язку
7, 7’ – лінійна частина радіоприймального пристрою
8, 8’ – демодулятор
9, 9’ – декодер каналу
10, 10’ – декодер джерела
11, 11’ – одержувач інформації
12 - джерело завад.
Джерело інформації генерує інформацію в тім виді, що властива для даного типу. Необхідно, щоб між джерелом інформації й кодером стояв перетворювач, що перетворює неелектричний сигнал в електричний.
Кодер джерела – пристрій, що формує електричний первинний сигнал у форму, що має певний математичний опис, тобто формує первинний бітовий потік.
Кодер каналу – пристрій, що перетворює первинний бітовий потік у форму, необхідну для ефективного узгодження переданої інформації з каналом зв'язку. При передачі мовних повідомлень як канал використовуються різні перетворювачі на основі авторегресії. Основне завдання - зменшення швидкості інформаційного потоку з метою передачі цього сигналу по вузькосмуговим каналах зв'язку. При передачі даних у кодері каналу здійснюється завадостійке кодування.
У модуляторі відбувається формування високочастотного сигналу, тобто модуляція високочастотної несучим інформаційним низькочастотним сигналом.
Завданням підсилювача потужності є посилення сигналу до рівня, необхідного для того, щоб на вході прийомного пристрою з урахуванням ослаблення в лінії зв'язку, мати співвідношення сигнал/шум, необхідний для забезпечення заданих характеристик системи.
Лінія зв'язку – фізичне середовище, по якій здійснюється передача високочастотних сигналів від передавача до приймача.
Лінійна частина прийомного пристрою забезпечує посилення сигналу до рівня, необхідного для роботи демодулятора; частотну й тимчасову селекцію сигналу з перешкод.
Демодулятор здійснює операції, зворотні модулятору.
У декодері виконуються операції, зворотні операціям кодера. Завдання декодера джерела полягає в тому, щоб перетворити цифровий сигнал у форму зручну для споживача, одержувача інформації.