Основные виды помех и искажений.
Помехи бывают внешние, внутренние.
Внешние помехи принимаются вместе с полезным сигналом и могут быть вызваны : электромагнитными процессами, происходящими в атмосфере, ионосфере и космическом пространстве, электроустановками и соседними р/станциями, средствами постановки преднамеренных помех.
Внутренние помехи локализованы в различных элементах системы радиосвязи.
Помехи являются аддитивными если на входе они содержатся вместе с передаваемым сигналом. Аддитивные помехи: флуктуационные, импульсные и синусоидальные.
К Флуктуационным помехам (ФП) относятся шумы приемника и шумы среды распространения сигнала. Импульсные помехи представляют собой непериодическую последовательность одиночных радиоимпульсов и создаются атмосферными и промышленными источниками помех. Синусоидальные помехи (СП) - помехи, сосредоточенные по спектру. Источники СП: станции преднамеренных помех; генераторы ВЧ сигналов; радиостанции эталонных частот. К синусоидальным можно отнести комбинированные помехи внутри самого приемника.
Искажения сигналов в ЛС обусловлены хаотическим изменением коэффициента передачи физической среды, в которой распространяется сигнал. Изменения коэффициента проявляется в флуктуациях амплитуды и фазы в точке приема.
Преобразования сигналов в системах передачи данных. Функциональные преобразования.
Преобразование сигналов осуществляется при помощи четырех последовательных этапов:
фильтрации сигнала;
выборки сигнала;
квантования сигнала;
кодирования сигнала.
Вместе эти этапы составляют общий процесс, который называется импульсно-кодовой модуляцией.
Фильтрация- процесс выделения из общего потока сигналов, которые обладают необходимыми критериями. Фильтрация сигналов, в первую очередь, используется в ситуациях, когда необходимо: отделение от несущей сигнала, который при модуляции был наложен на нее; разделение сигналов, которые при мультиплексировании были объединены для передачи по одному физическому каналу; обработка сигнала, необходимая для последующего изменения его формы или характеристики; например, разложение кривой на специальные составляющие; выделение полезного сигнала из шума. Для фильтрации используются специальные фильтры.
Выборка сигнала — это процесс измерения амплитуды аналогового сигнала через определенные (равные) промежутки времени. Величина необходимых интервалов дискретизации сигнала определяется при помощи теоремы Найквиста. Теорема Найквиста гласит, что количество измерений амплитуды аналоговой волны для ее корректного представления в цифровом виде должно быть как минимум в два раза больше, чем величина максимальной передаваемой частоты.
Квантование — разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на конечное число интервалов. Существует также векторное квантование — разбиение пространства возможных значений векторной величины на конечное число областей.
Кодирование- процесс, при котором каждое значение амплитуды в дискретном сигнале преобразуется в последовательность из восьми битов. Восьмибитовые коды, формируемые каждым из алгоритмов для одних и тех же квантовых значений, совершенно отличаются друг от друга.
Вокодеры и методы преобразования сигналов в них.
Вокодер это устройство, позволяющее синтезировать речь на основе минимальной информации, некоторого кода. Так же под Вокодером подразумевается устройство, преобразующее живую речь в такой код-сжимающее ее. Вокодер позволяет существенно (примерно в 10 раз) уплотнить линию связи при незначительном ухудшении качества передачи.
По способу анализа и синтеза речи вокодеры можно
разделить на речеэлементные и параметрические.
В речеэлементных вокодерах при кодировании распознаются
произносимые элементы речи (например, фонема) и на выход кодера подаются
только их номера. В декодере эти элементы создаются по правилам
речеобразования или берутся из памяти декодера. Фонемные вокодеры
предназначены для получения предельной компрессии речевых сигналов. Область
применения фонемных вокодеров - линии командной связи, управление и
говорящие автоматы информационно-справочной службы. В таких вокодерах
происходит автоматическое распознавание слуховых образов, а не определение
параметров речи и, соответственно, теряются все индивидуальные особенности
диктора.
Параметрический вокодер представляет собой устройство, которое
совершает так называемое параметрическое компандирование речевых сигналов.
Компрессия речевых сигналов в кодере осуществляется в анализаторе, который
выделяет с речевого сигнала медленно меняющиеся параметры. В декодере при
помощи местных источников сигналов, которые управляются принятыми
параметрами, синтезируется речевой сигнал.
Методы преобразования аналоговых сигналов в импульсных системах связи.
Методы преобразования аналоговых сигналов в цифровых системах передачи информации.
Формирование одиночных цифровых (ИКМ) и групповых каналов в цифровых сетях интегрального обслуживания.
Сигналы с амплитудной и однополосной модуляцией. Сравнительный анализ.
Амплитудно-модулированный (АМ) сигнал представляет собой радиотехническое колебание, амплитуда которого изменяется в соответствии с передаваемым сообщением SAM(t,l) = (Ao + Mal(t)) cos[wot +j(t)]; SAM(t,l) = Ao( 1+ maln(t)) cos[wot +j(t)], где Ma=da/dl - крутизна характеристики амплитудного модулятора.При АМ Ма=0.7.
Из графика видно что сигналы с АМ обладают частотной и энергетической избыточностью.
Однополосная модуляция- Амплитудная модуляция с одной боковой полосой. Сигнал с однополосной модуляцией занимает в радиоэфире полосу частот вдвое уже, чем амплитудно-модулированный, что позволяет более эффективно использовать частотный ресурс и повысить дальность связи. Кроме того, когда на близких частотах работают несколько станций с ОМ, они не создают друг другу помех в виде биений, что происходит при применении амплитудной модуляции с неподавленной несущей частотой.
Сигналы с угловой (частотной) модуляцией. Особенности помехоустойчивости частотномодулированных сигналов.
Области применения и сравнительный анализ помехоустойчивости непрерывных сигналов.
Общие сведения из теории оптимального приема цифровых сигналов.