- •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.
19. Разложение по системе тригонометрических функций. Обобщённый ряд Фурье.
Разложение сигнала по системе тригонометрических функций. {coskωt; sinkωt} – система базисных функции.
- упрощение сигнала с помощью ряда Фурье.
Ряд Фурье — представление произвольной функции с периодом в виде ряда
Этот ряд может быть также переписан в виде
где
А — амплитуда k-го гармонического колебания,
2пк/т — круговая частота гармонического колебания,
тетта — начальная фаза k-го колебания,
fк — k-я комплексная амплитуда
В более общем виде рядом Фурье элемента гильбертова пространства называется разложение этого элемента по ортогональному базису. Существует множество систем ортогональных функций: Уолша, Лагера, Котельникова и др.
Разложение функции в ряд Фурье является мощным инструментом при решении самых разных задач благодаря тому, что ряд Фурье прозрачным образом ведёт себя придифференцировании, интегрировании, сдвиге функции по аргументу и свёртке функций.
20. Модуляция. Несущий и модулирующий сигнал. Аналоговая и импульсная модуляция. Виды аналоговой и импульсной модуляции.
Модуляцией называется, изменение характеристик сигналов x(t) в соответствии с изменением другого сигнала y(t). При модуляции: x(t) – модулируемый, несущий сигнал; y(t) – модулирующий, полученный сигнал – модулированный. Виды: 1.Амплитудная модуляция (изменяемым параметром является амплитуда); 2.Частотная (частота); 3.Фазовая модуляция (фаза); В зависимости от того какую форму имеет несущий сигнал, выделяют: 1) модуляцию непрерывного гармонического сигнала; 2) модуляцию импульсного сигнала. Модуляция непрерывного сигнала: В каналах связи с частотным уплотнением используются сигналы высоких несущих частот. Спектры сигналов в системах управления и связи, часто находятся в областях низких частот. Поэтому для организации передачи информации возникает необходимость в модуляции, т.е. введении переносчика для сигнала сообщения. В качестве несущего выступает гармонический сигнал: X(t)=Uм*cos(ω0t+φ0), где Uм – амплитудная модуляция; ω0 – частотная модуляция; φ0 – фазовая модуляция, а (ω0t+φ0) – угловая модуляция. Uм →U; ω0→ω; φ→ φ0 Модуляция импульсных сигналов: В цифровых системах связи переносчиком информации выступает последовательность видеоимпульсов, основными характеристиками которой являются ампдитуда – Um, длительность импульса – τ, период последовательности – T. Чем больше скважность q (q=T/τ), тем меньше энергия импульсного сигнала по сравнению с энергией непрерывного сигнала (при равных амплитудах). Выражение для последовательности импульсов: , где r() – функция, описывающая форму одиночного импульса. Процесс изменения параметров импульсной последовательности сигнала переносчика называют импульсной модуляцией. В соответствии с параметрами импульсной последовательности изменяемыми при модуляции различают: амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ), фазоимпульсную модуляцию (ФИМ), частотно-импульсную модуляцию (ЧИМ), широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Амплитудно-импульсная модуляция – это модуляция, при которой изменяется амплитуда последовательности импульсов - переносчиков сигнала. Изменение амплитуды Um происходит в соответствии с модулирующим сигналом.
Демодуляция. Процесс выделения низкочастотного модулирующего сигнала из модулированного высокочастотного сигнала. Является процессом обратным модуляции. При непрерывной модуляции демодуляцию можно представить как процесс детектирования, который состоит из двух частей:
1. Создание низкочастотного сигнала, на основе модулированного высокочастотного – используются детекторы; 2. Отфильтрования полезного низкочастотного сигнала от высокочастотных колебаний с помощью – используются фильтры.
21. Амплитудная модуляция. Спектр амплитудно-модулированного сигнала. Обобщенная схема построения амплитудно-модулированного сигнала. При амплитудной модуляции гармонического сигнала воздействию подвергается его амплитуда, которая изменяется во времени в соотвестствии с передаваемым сигналом сообщения. Обобщенная схема формирования амплитудно-модулированного сигнала (АМС):
П ри амплитудной модуляции результирующий (амплитудно-модулированный) сигнал записывается в следующем виде: , где - предельное изменение низкочастотного модулирующего сигнала (амплитуда модулирующего сигнала); y(t) – функция модулирующего сигнала; = М – коэффициент (глубина) амплитудной модуляции. В качестве огибающего сигнала выступает,
модулирующий, в качестве заполняющего – несущий сигнал. Коэффициент модуляции принимают 0<М<1. В противном случае возникают искажения, называемые перемодуляцией. Кроме того, для неискаженной передачи необходимо, чтобы эффективная ширина спектра сигнала сообщения была мала по сравнению с частотой несущего сигнала:
- требование узкополосности, которое записывают в виде: . Если y(t) является гармоническим сигналом: y(t)=cos(ωt+Ф), то
Спектр АМС состоит из трех составляющих: несущей частоты ω0; с частотой ω0 -Ω и частотой ω0+Ω. Две последних гармоники называют боковыми полосами.
Таким образом, ширина спектра АМС равна
В общем случае, модулирующий сигнал может быть сложным, тогда ширина спектра АМС определяется
, где ωв - верхняя частота спектра модулирующего сигнала.
Мощность передатчика при АМ используется неэффективно. Для устранения этого недостатка применяют(АМ-ПН)-АМ с подавляющей несущей, которую также называют балансной модуляцией (БМ). Еще более эффективной разновидностью АМ является однополосная модуляция (ОМ), которая содержит одну боковую полосу на частоте (ω0+Ω). При ОМ вся мощность передатчика тратится на передачу «информационного» сигнала.