- •1. Геофизические факторы, влияющие на распространение радиоволн. Дифракция и интерференция радиоволн вблизи земной поверхности.
- •Поверхностные слои атмосферы. Влияние атмосферы на распространение волн различных диапазонов. Рефракция. Поверхностные и пространственные волны.
- •Электромагнитные слои ионосферы. Влияние ионосферы на распределение волн различных диапазонов.
- •4. Классификация основных видов электросвязи.
- •5. Понятия сигнал, сообщение. Виды сигналов. Обобщенные математические модели сигналов. Характеристики сигнала: длительность, ширина спектра, отношение сигнал-шум. Объем сигнала.
- •6. Математические модели сигналов. Тестовые сигналы. Дельта–функция. Функция Хэвисайда.
- •7. Сигналы управления и связи. Исследование сигналов во временной и частотной области. База сигнала. Простые и сложные сигналы.
- •8. Понятие канала связи. Виды каналов. Классификация каналов. Характеристики канала связи: время действия, полоса пропускания, динамический диапазон. Емкость канала.
- •11. Структура системы передачи информации. Структурная схема. Кодер (декодер), модулятор (модулятор). Передача и прием сигнала
- •12. Помехи. Виды помех. Модели помех. Способы борьбы с помехами.
- •13. Многоканальная система связи. Структурная схема. Способы уплотнения каналов. Групповой тракт.
- •15. Дискретизация (квантование по времени). Частота дискретизации. Равномерная и неравномерная дискретизация. Выбор частоты дискретизации.
- •16. Сигнал с ограниченным спектром. Дискретизация на основе теоремы Котельникова. Функция отсчетов Котельникова.
- •17. Количество информации. Энтропия. Свойства энтропии. Измерение количества
- •19. Разложение по системе тригонометрических функций. Обобщённый ряд Фурье.
- •20. Модуляция. Несущий и модулирующий сигнал. Аналоговая и импульсная модуляция. Виды аналоговой и импульсной модуляции.
- •22. Угловая модуляция. Частотная модуляция. Фазовая модуляция. Спектр сигнала при угловой модуляции.
- •23. Импульсные сигналы. Последовательности видео- и радиоимпульсов. Их основные временные и частотные характеристики.
- •24. Амплитудно-импульсная модуляция (аим). Обобщенная схема построения аим сигнала. Аим 1-го и 2-го рода.
- •25. Импульсная модуляция. Широтно-импульсная модуляция.
- •26. Кодирование и декодирование информации. Знаки различного ранга. Алфавит и основание кода. Основные соотношения для простых кодов.
- •27. Кодирование. Натуральное кодирование. Эффективное кодирование.
- •28. Помехоустойчивое кодирование. Избыточность кода. Информационные и проверочные разряды. Классификация помехоустойчивых кодов: циклические, систематические и др.
- •30. Систематический код. Производящая и проверочная матрица. Уравнения проверки. Опознаватель. Исправляющий вектор.
- •31. Код Хэмминга. Уравнения проверки. Уравнения кодирования (определение проверочных разрядов).
- •32. Частотное уплотнение (разделение) каналов (чу, чрк). Многоканальная система с чу, чрк.
- •33. Временное уплотнение (разделение) каналов (ву, врк). Многоканальная система с ву, врк.
- •34. Системы передачи с шумоподобными сигналами. Разделение сигналов по форме. Системы со свободным доступом к каналу связи.
- •35. Принципы разделения частотно-временной области. Частотно-временная матрица.
- •37. Кодовое уплотнение (разделение) каналов.Метод cdma.
- •38. Сотовые системы связи. Частоты и виды модуляции. Особенности распространения радиоволн сотовой связи: многолучевое распространение, эффект Доплера, эффект замираний.
- •39.Сота. Организация и конфигурация сот. Повтор частот. Секторизация сот.
- •40. Функциональная схема системы сотовой связи. Компоненты. Функции, назначение. Принципы распределения частотных каналов.
- •41. Спутниковая радиосвязь. Основные принципы и службы.
- •43. Геостационарные спутники. Преимущества и недостатки систем связи на основе геостационарных спутников.
- •44. Зоны обслуживания спутниковых систем связи и вещания. Зона видимости. Зона покрытия. Построение зон покрытия.
- •45. Модуляция и уплотнение каналов в спутниковой связи.
- •46. Классификация наземных станций спутниковой связи.
- •47. Автоматизированные системы управления (асу). Основные принципы управления. Иерархические структуры управления.
- •48. Классификация асу. Автоматизированная система управления предприятием (асуп).
- •49. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (асутп). Применение эвм в асутп.
- •50. Проектно-конструкторские асу. Основы систем автоматизированного проектирования (сапр).
- •51. Принципы проектирования асу.
11. Структура системы передачи информации. Структурная схема. Кодер (декодер), модулятор (модулятор). Передача и прием сигнала
1-преобразователь сообщения в сигнал 2 – передатчик 3 – приёмник 4 – преобраз сигнала в сообщение
Система связи – это совокупность подсистем звеньев, элементов обеспечивающих передачу сообщений из одного пункта в другой. Включает в себя: передающее устройство, линии связи, приемное устройство. В качестве источника и получателя могут выступать: люди, устройства; ЭВМ, аппаратура, технические объекты, организации.
Источник – формирует сообщение в виде некой функции времени x(t). Передающее устройство – преобразует исходное сообщение в первичный сигнал, который является электрическим, преобразует сигнал b(t) в форму пригодную для передачи по линиям связи b(t)→s(t). В передатчике осуществляются такие процессы, как кодирование и модуляция. Линия связи – физическая среда, совокупность аппаратных средств используемых для передачи сигнала от передающего устройства к приемному. При передаче сигнал s(t) может искажаться из-за действия на него различных помех. Приемное устройство получает на входе сигнал состоящий из переданного сигнала s(t) и наложенных на него помех. Приемник осуществляет:
- выделение из принятого сигнала, сигнал содержащий сообщение (t), который является аналогом b(t) на передающем устройстве.
- преобразование (t) в сообщение (t) передаваемое получателю. В приемном устройстве выделяют следующее: избирательная часть (селективная), которая из множества сигналов на входе приемников выделяет сигнал s(t), аналогичный s(t) переданному во время связи. Селекция осуществляется по частоте, по динамическому диапазону и по длительности. Демодуляция – процесс обратный модуляции. Процесс выделения низкочастотного сигнала из высокочастотного, полученного на входе приемника.
Декодирование – процесс выделения из сигнала полезного сообщения.
12. Помехи. Виды помех. Модели помех. Способы борьбы с помехами.
Помеха – любое случайное воздействие на сигнал, которое ухудшает качество и достоверность воспроизведения достоверного сигнала.
Линейные искажения могут рассматриваться моделью канала связи. Нелинейные искажения связаны с нелинейностью характеристик звеньев канала. Виды помех: По происхождению:
1) искусственные (помехи в следствии деятельности людей, человеко-машинных систем, технических систем):
- помехи от радиостанций и каналов (помехи создаваемые вторичным излечением); - промышленные (из-за изменение тока, напряжения, электромагнитного поля в электрических цепях различного оборудования);
- внутриканальные (возникают из-за нестабильности работы самого канала, связанные с не идеальностью характеристик самого канала); 2) естественные помехи (естественное происхождение в природе): - атмосферные помехи (электромагнитные процессы в атмосфере – климатические помехи); - климатические помехи; Космические помехи (космическое излучение космических тел, звезд, планет). В зависимости от типов каналы вязи большое влияние оказывают: * для беспроводных, радиоканалов: атмосферные; геомагнитные; индустриальные; от посторонних радиостанций; внутренние шумы каналов. * для проводных каналов связи: электромагнитные; промышленные; внутренние шума каналов; импульсные шумы, прерывание связи. Импульсные шумы связанны с коммутацией и переключением. Прерывание – это явление при котором сигнал резко затухает или исчезает. x(t) – полезный сигнал; n(t) – шум
, где L – оператор описывающий влияние помех на сигнал.
В зависимости от параметра L различают:
1. - аддитивное
2. - мультипликативное.
Н аиболее простые помехи – аддитивные. Выделяют: узкополосные (с ограниченным спектром); сосредоточенные во времени (импульсные); флуктуационные помехи (не ограниченные во времени и по спектре). Случайные процесс с нормальным распределением – Гауссовский процесс. Эта модель широко применяется и представляет наибольший интерес в теоретическом и практическом смысле. Множество помех воздействующих на систему можно представить как действие единственной помехи (процесса) с нормальным распределением. Флутационная помеха имеет место во всех каналах связи. Мультипликативные помехи обусловлены случайными изменениями параметров канала связи. Прерываемые связи, межканальные помехи могут быть представлены как мультипликативные. Отличай между сигналом и помехами не существуют. Различия выделяют с точки зрения самой цели системы. В одном случае полезный сигнал является предметом изучения, в другом случае он может выступать в качестве помехи для другого полезного сигнала, в третьем случае помеха может быть сама предметом изучения. Виды внутренних шумов: 1. Тепловой шум, возникает в следствии теплового движения носителей тока (сигнала) и связан с хаотическим движение электронов. 2. Дробовый, связан со случайными колебаниями переменного тока, который накладывается на сигналы и искажение имеет место в активных устройствах. 3. Фликер-шум, возникает вследствие дефектов электрических компонентов и приводит к флуктуации проводимости. Его часто называют шумом 1/f – разовым шумом. Его мощность падает с ростом частоты. Частота 0,1-1000 Гц. 4. «Белый шум» - это шум, который имеет одинаковую мощность на всех частотах.
Отношение сигнала к шуму: S/N – мощность сигнала/мощность помехи [Дб]. D=10*log(Pc/Pшума) – запас мощности сигнала к мощности шума
Коэффициент шума: Кшума=Двх/Двых – отношение динамического диапазона на входе системы к динамическому диапазону на выходе. При Кшума=1 , говорят, что система не имеет шума; при Кшума>1, сигнал имеет собственный шум и отношение ухудшается, при Кшума<1 улучшается.
Способы борьбы с помехами: 1. При наличии искусственных помех и возможности воздействия на источник помехи применяют снижение мощности шума за счет использования экранирования. 2. При естественных шумах: увеличение мощности сигнала; фильтрация (применение фильтров позволяющих отсеять в спектре сигнала полосы частот занимаемых помехами); кодирование и модуляция (если спектр сигнала и помехи совпадают в частотной области).