Екзаменаційний білет № 32

1. Амплитудно-импульсная модуляция Квантование, кодирование.

Согласно теареме Котельникова сигнал любой формы, являющийся функцией времени с ограниченым спектром частот от 0 до f max, можно передавать не непрерывно, а рядом его дискретных значений с частотой следования импульсов примерно в 2 раза болше наивысшей частоты передавемого сигнала. fн = 2 Fmax, где Fmax – максимальная частота передаваемого сигнала; fн – частота повторения импульсов; Тн = 1/fн – период повторения импульсов. Мгновенное значение перданого сигнала можно отображать различними способами: амплитудой импульса – амплитудно импульсная модуляция (АИМ); длительностью импульса – импульсная модуляция по длительности (ДИМ); положения импульса во времени относительно начальной точки – временно импульсная модуляция (ВИМ) и т.д.

При АИМ по закон модулирующего сигнала изменяеться амплитуда импульсов, а длительность и частота остаються постоянными.

Пазличают АМИ первого и второго рода (АИМ1 и АИМ2). При АИМ1 амплитуда импульса изменяеться в пределах его длительности в соответствии с огибающей непрерывного сигнала.

При АИМ2 амплитуда импульса в пределах его длительности постоянна и соответстует значению модлуирующего сигнала в момент начала отчета. Это позволяет уменьшить ошибки в начале остчета.

Для передачи и преобразования аналогово сигнала в цифровой должно пройти 3 этапа:

1. Дискретизация. Квантование

2. Кодирование

Квантование – приближение амплитудного отсчета к близайшему «разрешонному» уровню.

Разница между соседними уровнями называеться шагом квантования.

Ошибка квантования – разница между действительным значением амплитуды отсчета и его квантированым значением

ε = Vдейств – Vкв.

Равномерное квантование – квнтование при котором шаг квантования в допустимых пределах возможных амплитудных значений сигнала остаеться постоянным Δ = const.

Pш.кв. = Δ²/12 Средняя мощность шумов при равномерном шаге.

При нералномерном квантовании шаг квантования изменяется в допустимых пределах амплитудных значений квантоваых сикналов, возрастая с увелиением уравня сигнала.

Частота следовния импульсо апределяется тактовой частотой Fт = Fд*n*m, где n – количество кональних интервалов.

2. Повідомлення, сигнали та їх характеристики. Роль кодування та модуляції у процесі передачі повідомлень.

До повідомлення відноситься інформація, яка сприймається органами чуттів. Модуляція — зміна одного або декількох параметрів несучого коливання. Є: амплітудна модуляція, кутова модуляція, імпульсна модуляція, частотно-імпульсна модуляція.

U₀(t) = V cos (ωt + φ) — коливання, ω —частота, φ —фаза, U — амплітуда

Ідея кодування виникла що й переслідувала переважно швидкість і таємність передачі. За сучасних умов кодування використовують і до створення умов, які забезпечують надійну і економічну передачу повідомлень каналами связи.

Під кодуванням розуміють процедуру зіставлення дискретному повідомленню виду: ai (i=1, 2, 3, …,до) певної послідовності кодових символів, выбираемых з кінцевого безлічі різних елементарних кодових символів: bi (i=1, 2, 3, …,m).

У кодування використовуються різні системи счисления.

З усіх систем числення практичне призначення мають: двоичная (R=2), троичная (R=3), четверичная (R=4), восьмерична (R=8) і десяткова (R=10). Крім цих систем, людина здавна користується двенадцатиричной системою, відраховуючи час, і шестидесятиричной для відліку кутів. В усіх життєвих системах використовується різне кількість цифр. Наприклад: в двоичной використовується дві цифри: 0 і одну (011001). Уявлення машинних кодів виробляється у шестнадцатеричной системі числення, де для кодування інформації використовується поєднання цифр (0, 1, 2, …9) і літер (A, B, З, D, E, F).

У кодування використовуються різні типи кодів: рівномірне, нерівномірний, надлишковий, безизбыточный, помехоустойчивый, оптимальный.

Підвищення коефіцієнта використання каналу досягається з допомогою створення оптимального коду, тобто. ймовірність народження елементів одинакова.

Базовими є коди Морзе і Шеннона - Фанно.

Код Морзе: яке найчастіше зустрічається знакам присвоюються найменш короткі наоборот.

Код Шеннона – Фанно: принцип кодування ось у чому: безліч кодованих знаків розбиваються на дві групи, те щоб ймовірності їх народження були однакові