Основи прикладної теорії інформації для телекомунікацій

Встановлення закономірностей зміни пропускної здатності від просторово-енергетичних параметрів протоку зв'язку з урахуванням виду модуляції, способу кодування й обробки сигналу. Розробка методів оцінки інформаційних можливостей каналів телекомунікацій.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.08.2015
Размер файла 86,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ "КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

05.12.02 - «Телекомунікаційні системи та мережі»

УДК 621.391.1

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

ОСНОВИ ПРИКЛАДНОЇ ТЕОРІЇ ІНФОРМАЦІЇ ДЛЯ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ

Уривський Леонід

Олександрович

КИЇВ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України на кафедрі «Телекомунікаційні системи».

Науковий консультант член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор Ільченко Михайло Юхимович

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», проректор з наукової роботи

Офіційні опоненти доктор технічних наук, професор Гепко Ігор Олександрович,

Український державний центр радіочастот та нагляду за зв'язком, начальник відділу планування використання частот доктор технічних наук, професор Козловський Валерій Вікторович,

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», завідуючий кафедрою

теоретичних основ експлуатації засобів спеціальних телекомунікаційних систем доктор технічних наук, професор

Печурін Микола Капітонович, Національний Авіаційний Університет, професор кафедри комп'ютерних систем та мереж

Захист відбудеться «22» жовтня 2009 р. о 15:00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.002.14 в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут» 03056 м. Київ, пр. Перемоги, 37, корп. 1. ауд. 163.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут»

03056 м. Київ, пр. Перемоги, 37

Автореферат розісланий «07» вересня 2009 р.

В.о. вченого секретаря Спеціалізованої вченої ради Д26.002.14 д.т.н. , професор Жук С.Я.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Телекомунікаційні системи, як відомо, призначені для передачі інформації. Однак прямі інформаційні критерії й відповідні показники при їхній побудові не використовуються.

Замість цього використовуються такі показники, як швидкість передачі символів, показники завадостійкості та інші, дуже важливі для телекомунікацій показники, які, однак, процес передачі інформації відображають лише побічно.

Тому увага була звернена на доцільність використання кількісної міри інформації як критерію для роботи інформаційних, у тому числі телекомунікаційних систем.

Ще одним спонукальним мотивом до дослідження стало те, що фахівці фізичного й канального рівнів не взаємодіють, оперують незалежними моделями, визначають характеристики телекомунікаційних систем, які в явному виді не зв'язані.

Переборовши методологічну перешкоду між завданнями фізичного й канального рівнів, з'єднавши ці рівні в одній методології, можна рухатися до прозорої методології побудови телекомунікаційних систем від фізичного рівня до вищих рівнів у рамках еталонної моделі взаємодії відкритих інформаційних систем на базі загального критерію - інформаційної ефективності.

Проблема дослідження полягає в існуючому протиріччі між фактичним використанням телекомунікаційних систем для передачі інформації й відсутністю методологічних принципів використання кількісної міри інформації для аналізу й синтезу сучасних телекомунікаційних систем.

В роботі сукупність напрямків досліджень інформаційних властивостей телекомунікаційних каналів об'єднана поняттям прикладної теорії інформації для телекомунікацій. Така теорія поєднує в собі, з одного боку, ідею сполучення якісних і кількісних характеристик каналу на фізичному рівні на базі кількісної міри інформації, з іншого боку, ідею об'єднання завдань фізичного й канального рівнів на базі тієї ж кількісної міри інформації.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Результати роботи спрямовані для використання у науково-дослідницький програмі № 2709-Ф «Інтелектуальні радіомережі з самоорганізацією», яка реалізується за бюджетним фінансуванням в Науково-дослідному інституті телекомунікацій Національного технічного університету «Київський політехнічний інститут».

Мета і задачі дослідження.

Метою дослідження є

– створення методологічного базису й формулювання методологічних принципів, що дозволяють застосувати положення теорії інформації до завдань побудови та аналізу телекомунікаційних систем; а також

– розробка методів оцінки інформаційних можливостей каналів телекомунікацій для використання цих оцінок у процедурах аналізу й синтезу параметрів телекомунікаційних каналів на основі кількісної міри інформації;

– встановлення співвідношень між інформаційними властивостями джерел повідомлень, обсягами інформації, які необхідно передати по каналі зв'язку й необхідними для цього характеристиками систем передачі з урахуванням реальних процесів формування й обробки сигналів, каналоутворення й організації доступу до каналів електрозв'язку.

Центральне завдання дослідження - формулювання методологічних принципів і розробка методів, що дозволяють застосувати положення теорії інформації до завдань побудови й аналізу телекомунікаційних систем.

Крім цього, відповідно до мети, основними завданнями дослідження є:

1. Встановлення закономірностей зміни пропускної здатності від просторово-енергетичних параметрів каналу зв'язку з урахуванням виду модуляції (маніпуляції), способу кодування й обробки сигналу.

2. Розробка методів оцінки інформаційних можливостей каналів телекомунікацій для використання цих оцінок у процедурах аналізу й синтезу параметрів телекомунікаційних каналів на основі кількісної міри інформації.

3. Дослідження залежності пропускної здатності дискретних каналів зв'язку від їхнього енергетичного потенціалу.

4. Синтез моделей цифрових каналів зв'язку і аналіз інформаційних можливостей цих каналів для випадків дискретного й неперервного джерел інформації.

5. Синтез моделей систем з конфліктом доступу на основі опису процесів «розмноження й гибелі».

6. Синтез моделей телекомунікаційних каналів, що враховують керування параметрами канального рівня через зміну характеристик фізичного рівня.

7. Розробка критеріїв і показників інтегральної оцінки інформаційних можливостей телекомунікаційних каналів на основі кількісної міри інформації.

Об'єктом досліджень є параметри каналів електрозв'язку та методи підвищення пропускної здатності, завадостійкості, якості передачі дискретних й аналогових повідомлень в каналах зв'язку з відомими параметрами.

Предметом досліджень є пропускна здатність та продуктивність дискретного, неперервного та цифрового каналів зв'язку.

Методами досліджень є математичний аналіз, методи оптимізації, математичне та імітаційне моделювання на ПЕОМ.

Наукова новизна отриманих результатів:

- встановлення закономірностей зміни пропускної здатності від просторово-енергетичних параметрів каналу зв'язку з урахуванням виду модуляції (маніпуляції), способу кодування й обробки сигналу;

- виявлення екстремумів у залежності пропускної здатності дискретних каналів зв'язку від їхнього енергетичного потенціалу при використанні багатопозиційних сигналів;

- синтез моделей цифрових каналів зв'язку, заснованих на врахуванні подвійної (неперервно-дискретної) природи цих каналів;

- узагальнення процесу «розмноження й гибелі» на системи з конфліктом доступу;

- розробка критеріїв і показників інтегральної оцінки інформаційних можливостей телекомунікаційних каналів на основі кількісної міри інформації.

Практична цінність отриманих результатів. Проведені дисертаційні дослідження і отримані результати мають практичне значення при розробці по проектуванню і створенню локально-територіальних мереж та інтелектуальних радіомереж. Результати роботи застосовані в конструкторських розробках по створенню автоматизованих засобів радіозв'язку 4-го й 5-го поколінь, використані в науково-дослідних роботах по розробці перспективних систем телекомунікацій і можуть бути використані при розробці нових телекомунікаційних систем.

Отримані результати мають практичне значення як методична база для лекційного курсу і циклу лабораторних занять при підготовці випускників за спеціальностями «Технології і засоби телекомунікацій» і «Телекомунікаційні системи і мережі».

Основні результати дисертаційних досліджень доповідались на 19 конференціях, результати дисертаційних досліджень опубліковані, зокрема, в 22 статтях фахових наукових видань ВАК України.

Особистий внесок здобувача. Авторові належить встановлення закономірностей зміни пропускної здатності від просторово-енергетичних параметрів каналу зв'язку з урахуванням виду модуляції (маніпуляції), способу кодування й обробки сигналу; виявлення екстремумів у залежності пропускної здатності дискретних каналів зв'язку від їхнього енергетичного потенціалу; синтез моделей цифрових каналів зв'язку, заснований на врахуванні подвійної (неперервно-дискретної) природи цих каналів; узагальнення процесу «розмноження й гибелі» на системи з «конфліктом доступу»; розробка критеріїв і показників інтегральної оцінки інформаційних можливостей телекомунікаційних каналів на основі кількісної міри інформації.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертації пройшли апробацію на 19 науково-технічних конференціях, з яких 8 є міжнародними конференціями.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано більше 60 наукових робіт, серед них 22 статті у наукових фахових виданнях ВАК України, 35 винаходів.

Структура і об'єм дисертації. Робота складається зі вступу, 7 розділів, висновку, списку використаної літератури, 8 додатків. Загальний обсяг дисертації становить 377 сторінок, зокрема 259 сторінок основного тексту, 99 рисунків, 26 таблиць і 192 бібліографічних джерела на 19 сторінках, додатки на 36 сторінках.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У Вступі обґрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи. Визначено мету роботи, основні задачі та методи досліджень. Сформульовано наукову новизну і практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі розкрито проблематику й проведений аналіз сучасного стану теорій, пов'язаних з передачею інформації в системах телекомунікацій

Телекомунікації визначені як галузь технічної діяльності та наукових знань, яка займається питаннями транспортування інформації з використанням процедур формування, перетворення й обробки електричних сигналів.

Технічна система, що призначена для транспортування інформації з використанням електричних сигналів, називається телекомунікаційною системою.

Показано, яким чином в основу дослідження покладено врахування реальних процесів каналоутворення, обробки сигналів і використання характеристик реальних телекомунікаційних систем.

У роботі наведена класифікація перетворень сигналів у процесі каналоутворення. Базова модель каналу зв'язку передбачає, що в процесі каналоутворення розширюється смуга частот, що зайнята сигналом, а потім вона повертається до вихідної форми. Відповідним чином змінюється й енергетика сигналу. Таким чином, вихідні інформаційні властивості сигналу трансформуються за спектром та енергією.

Відображено сучасне уявлення щодо систем передачі інформації й систем телекомунікацій, розкритий історичний аспект розвитку теорій, пов'язаних з передачею інформації в системах телекомунікацій

Розглянуто узагальнену структурну схему системи телекомунікацій, призначеної для передачі інформації.

Під процесами каналоутворення розуміються перетворення, яким піддаються повідомлення й сигнали в процесі їхньої передачі від джерела інформації до одержувача інформації.

Дослідження інформаційних характеристик каналів телекомунікацій проводиться з використанням наступних моделей каналів:

- дискретний канал зв'язку, що включає дискретне джерело/приймач інформації й аналогову лінію зв'язку з адитивними перешкодами;

- неперервний канал зв'язку, що включає неперервне джерело/приймач інформації й аналогову лінію зв'язку з адитивними перешкодами;

- цифровий канал зв'язку, що включає дискретне або неперервне джерело/приймач інформації й вкладений («внутрішній») дискретний канал зв'язку з адитивними перешкодами в аналоговій лінії зв'язку.

Поряд з категорією «канал», не менш важливої є категорія «ресурс».

У роботі розглядаються фізичні ресурси каналів телекомунікацій:

- діапазон і смуга частот, що відводять для каналу зв'язку;

- потужність сигналу на вході й виході каналу;

- час, що відводиться на передачу повідомлення джерела.

На ресурси накладаються обмеження:

- просторові (дальність і рельєф);

- конструктивні (технічні засоби та способи передавання й обробки);

- оперативні (розташування й мобільність користувачів);

- частотні (діапазон і смуга частот);

- часові (час старіння інформації);

- завадові (зовнішні й внутрішньо системні перешкоди);

- за якістю зв'язку (межа вірогідності та очікування).

Інформаційними властивостями сигналу є такі властивості сигналу, що дозволяють йому переносити по каналу зв'язку інформацію, закладену в сигналі.

Інформаційними можливостями каналу є здатність каналу пропустити через себе інформацію, закладену в сигналі, що переносить даний канал зв'язку.

Інформаційними характеристиками каналів телекомунікацій як системи передачі інформації (СПІ) є характеристики, за допомогою яких можна оцінити обсяг інформації, переданий СПІ від джерела до одержувача.

У загальній теорії інформації фігурують екстремальні оцінки, далекі від реальних обставин, без уваги на обмеження. Урахування цих обмежень дозволяє наблизити теорію інформації безпосередньо до практики дослідження телекомунікаційних систем.

Таким чином, структура роботи базується на дослідженні:

ентропійних (усереднених) характеристик інформації на одиницю генерації джерела;

максимальних (граничних) інформаційних можливостей, пов'язаних з характеристиками каналу, виражених через категорію пропускної здатності;

накопичувальних (питомих) характеристик, пов'язаних з інтервалом часу обслуговування й показниками трафіку;

а також критеріїв інтегральної оцінки інформаційних можливостей для відповідних видів каналів.

За фізичним змістом граничні та питомі інформаційні характеристики відповідають не абстрактним границям, а категорії «кількості інформації, переданої по фізичному каналу зв'язку із заданими властивостями».

У другому розділі викладено методологічні основи прикладної теорії інформації для телекомунікацій.

Методологічна база для всеосяжного дослідження інформаційних можливостей відсутня тому, що видатне відкриття К. Шеннона, який, у свою чергу, акумулював попередні знання й досягнення в цій області, розпалося на безліч інших плідних і активно використовуваних напрямків.

Однак власне теорія інформації, як помітив академік А. Н. Колмогоров, не залучила загальної уваги, оскільки моделі цієї теорії досить завуальовані. У тому числі, і сам К. Шеннон не звертався до явних телекомунікаційних моделей.

Спроби створити Теорію передачі сигналів, а також Загальну теорію зв'язку закінчилися викладом відомих знань без спроби їхнього інтегрування навіть на фізичному рівні.

Тому в роботі вирішується завдання створення інтегруючого базису методології з поєднанням властивостей каналів телекомунікацій на фізичному та канальному рівнях.

Місія (головне призначення) прикладної теорії інформації для телекомунікацій полягає в подоланні протиріччя між фактичним використанням телекомунікаційних систем для передачі інформації й відсутністю методологічних принципів використання кількісної міри інформації для аналізу й синтезу сучасних телекомунікаційних систем.

У роботі вперше розглянута сукупність перетворень електричних сигналів, сформованих на виході неперервних і дискретних джерел, і переданих по неперервних, дискретних і цифрових каналах.

Перший напрямок досліджень - це встановлення закономірностей трансформації інформації джерела в електричний сигнал і використання кількісної міри інформації на етапах формування, транспортування й обробки сигналів у каналі зв'язку. В цьому напрямку перша група завдань дослідження присвячена дослідженню джерел дискретної й неперервної інформації. Друга група завдань дослідження присвячена дослідженню каналів передачі дискретної й неперервної інформації.

На фізичному рівні «канал» - це сукупність пристроїв і лінії зв'язку, також призначених для передачі сигналів і інформації між двома об'єктами, однак без рішення завдань доступу, заняття й вивільнення каналу. Тут ключовими характеристиками виступає вірогідність і параметри фізичних ресурсів.

Другий напрямок досліджень - це встановлення закономірностей використання кількісної міри інформації в завданнях канального рівня.

На канальному рівні «канал» - це, насамперед, топологічне поняття, що полягає в сукупності дій, пов'язаних з передачею сигналів і інформації між двома об'єктами, з'єднаними середовищем передачі без проміжних об'єктів.

Вихідними характеристиками виступають ймовірносно-часові параметри: продуктивність (обсяг обслуженого навантаження) і своєчасність.

Третій напрямок досліджень - оцінка ефективності використання ресурсів телекомунікаційних систем при передачі інформації, тобто розробка критеріїв і показників інтегральної оцінки інформаційних ресурсів, необхідних для реалізації відповідних інформаційних можливостей каналів телекомунікацій.

Переборовши методологічну перешкоду між завданнями фізичного й канального рівнів, з'єднавши ці рівні в одній методології, можна рухатися до прозорої методології побудови телекомунікаційних систем від фізичного рівня до вищих рівнів у рамках еталонної моделі ОИС на базі загального критерію - інформаційної ефективності.

Методологічний базис досліджень на фізичному рівні утворюють досягнення теорії інформації в класі дискретних та неперервних моделей, а також відомий доказ Р.Стратоновича про асимптотичне злиття цих моделей при певних умовах.

Врахування реальних телекомунікаційних процесів при оцінці інформаційних параметрів, а також умови асимптотичного злиття дискретної й неперервної моделі можливі у рамках моделі цифрового каналу.

На фізичному рівні розглянута відома модель дискретного каналу Котельнікова, біноміальна й пуассонівська моделі для опису розподілу помилок усередині кодових послідовностей при використанні завадостійкого кодування, модель Фінка для неперервних видів модуляції. Через окреме дослідження зазначені моделі відповідним чином відображаються в моделі цифрового каналу.

На канальному рівні базовою моделлю виступає «процес розмноження й гибелі», на якому будується теорія телетрафіка, через його узагальнення на випадок систем з «конфліктом доступу».

Розробка прикладної теорії інформації для телекомунікацій важлива тому, що власно теорія інформації, якій вже 60 років, у телекомунікаційних додатках відтиснута іншими теоріями й не займає належного їй місця в реальній практиці.

У Таблиці 1 представлені характеристики суміжних теорій: теорії інформації, теорії завадостійкості, теорії завадостійкого кодування, теорії телетрафіка.

Кожна теорія оперує власними, різними об'єктами й поняттями. У запропонованій конфігурації ці об'єкти й поняття інтегруються навколо понять прикладної теорії інформації. У цьому вбачається: по-перше, змусити працювати критерії інформації на оцінку можливості телекомунікаційних систем, по-друге, з'єднати параметри фізичного й канального рівнів.

Тому інтерес становить комплекс моделей, які встановлюють взаємозв'язок характеристик телекомунікаційних систем на фізичному й канальному рівнях.

Таблиця 1. Методологічні принципи прикладної теорії інформації для телекомунікацій

Характеристики

Ознаки

Зв'язок з теоріями

Рівень моделі

Фізичний, канальний

І, З, К, Т*

Об'єкт розгляду

Інформація

І

Класифікаційні ознаки

Безперервна, дискретна

І, З

Елементи системи передачі

Джерело, лінія передачі, одержувач

І, З, К

Кількісна ознака

Кількість інформації

І

Характеристика переданої інформації

Ентропія джерела, обраний вид модуляції, код каналу, енергетичні характеристики передавача, спосіб каналоутворення

І, З, К

Характеристика лінії

Ослаблення сигналу, відношення енергії сигналу до спектральної щільності шуму в точці прийому, пропускна здатність, продуктивність системи передачі

І, З, К, Т

Критерії оптимізації

Максимум взаємної інформації, мінімум частотно-енергетичних ресурсів

І, З

Інструменти оптимізації

Кодування джерела, вибір коду каналу, виду модуляції, способу доступу до каналу

І, З, К, Т

* У Таблиці 1 прийняті позначення щодо суміжних (утворюючих) теорій:

І - теорія інформації;

З - теорія завадостійкості;

К - теорія завадостійкого кодування;

Т - теорія телетрафіка.

Побудова загальних критеріїв інформаційної ефективності є невід'ємним елементом побудови методології прикладної теорії інформації.

Значний інтерес викликає формулювання універсального енергетичного показника, що допускає використання при одержанні кількісних характеристик каналів різних видів, не міняючи при цьому фізичного змісту. Крім того, він універсальний з погляду шкали швидкостей дискретного каналу й частотних смуг неперервного каналу, залишаючи незмінними вид відповідних формул.

б = { РПР / N0 } [ дБ*(б Гц), с-1 ]; (б Гц ) = 10 kГц, k=1,2..

З характеристиками дискретного каналу показник б пов'язаний формулою:

h2 (б, VC) = { EC / N0 } = { б / V } ; V [ ббіт/ с] ;

З характеристиками неперервного каналу показник б пов'язаний формулою:

{ PC / PШ } = { б / Д FC } ; Д FC [б Гц] .

Далі сформульовані структура й зміст основ прикладної теорії інформації для телекомунікацій.

У наступному викладі сукупність напрямків досліджень інформаційних властивостей телекомунікаційних каналів об'єднана поняттям прикладної теорії інформації для телекомунікацій. Така теорія сполучає в собі, з одного боку, ідею об'єднання якісних і кількісних характеристик каналу на фізичному рівні на базі кількісної міри інформації, з іншого боку, ідею об'єднання завдань фізичного й канального рівнів на базі все тієї ж кількісної міри інформації.

У третьому розділі представлено дослідження інформаційних можливостей джерел інформації.

Стосовно до телекомунікацій принциповими є питання:

– еквівалентність (зворотність) перетворень повідомлень джерела при відображенні повідомлення в первинному електричному сигналі;

– можливості електричного сигналу по відображенню («місткості») інформації;

– ступінь відтворюваності (вірогідності) повідомлення джерела при пред'явленні його одержувачеві після проходження через канал зв'язку з завадами.

Перші два питання ставляться винятково до сфери розгляду джерел інформації

Завданням дослідження дискретних джерел інформації є синтез базової моделі й опис методів аналізу параметрів джерел інформації, яка передається по каналах телекомунікацій.

Метою розгляду базової моделі є визначення, як багато двійкових символів в одиницю часу потрібно для подання виходу заданої моделі джерела. Методи аналізу параметрів покликані забезпечити оцінку можливостей дискретних сигналів по відображенню («місткості») інформації. Базовою для дискретного джерела інформації обрана модель без пам'яті, для якого обмеження на його властивості вичерпуються умовами нормування при опису параметрів.

Аспекти кодування джерела розглянуті з позицій вибору моделі джерела в стані заздалегідь відомого найкращого рішення.

Дискретне джерело представлене теоремою про можливості кодування джерел з будь-яким алфавітом у послідовність канальних символів з алфавітом, що залежить від ентропії джерела.

n / L ? { H(A) + д } / log { M } , д > 0,

L, n - довжина слів джерела й коду; М - обсяг алфавіту коду;

{ H(A) / log M } - мінімальне число кодових букв.

Нові результати отримані при вивченні властивостей неперервних джерел інформації.

Метою розгляду базової моделі є встановлення взаємозв'язку між формою неперервного сигналу й наступних результатів його передачі по каналу зв'язку з точки зору інформаційних ознак.

Методи аналізу параметрів покликані забезпечити оцінку інформаційних можливостей неперервного джерела в умовах лінійних і нелінійних обмежень сигналу, а також джерела мови на основі синтезу моделі мовного повідомлення.

У формулі Шеннона джерело неперервного сигналу моделюється «білим шумом». Насправді, шум, якщо він навіть залишається гауссовим, підданий обмеженням по динамічному діапазону й по смузі частот.

На Рис.4 графічно відображено вплив на диференціальну ентропію неперервного джерела коефіцієнта кореляції r > 0 при лінійному обмеженні сигналу.

Амплітудне обмеження білого шуму, що моделюється усіченим нормальним законом розподілу, демонструє, що реальні обмеження, які перетерплює «білий шум», стаючи усіченим гауссовим процесом, також знижують ентропійні характеристики неперервного джерела (Рис.5).

Врахування реальних процесів каналоутворення змушує корегувати при дослідженні пропускної здатності неперервного каналу модель, у якій сигнал неперервного джерела інформації відображається у вигляді «білого» шуму.

Лінійні обмеження сигналу, які моделюються гауссовим процесом з обмеженим спектром, можуть не впливати на вид відомої формули Шеннона, якщо аналогічні обмеження перетерплює завада.

Нелінійні обмеження сигналу, які моделюються усіченим гауссовим процесом (з обмеженням по амплітуді), можуть привести до значного (аж до значення 0) зменшення результуючої пропускної здатності при заданих значеннях потужностей сигналу РC і завади РШ у порівнянні з тією моделлю, що відображена формулою Шеннона.

Запропоновано інформаційну модель джерела мовного повідомлення й аналіз інформаційних можливостей цього джерела. У ході дослідження даної моделі визначена міра зменшення інформаційних властивостей мовного сигналу (його ентропії) щодо вихідного «породжуючого білого шуму». Результати розрахунків показали, що диференціальна ентропія мовного сигналу становить 25% - 60% від аналогічного показника «білого» шуму, що моделює неперервне джерело.

У моделі цифрового каналу властивості дискретного джерела інформації не є спеціальними. Однак специфікою цифрової системи передачі варто вважати присутність додаткової службової інформації як невід'ємної частини переданих дискретних повідомлень, що на фізичному рівні розглядається як неминуча надмірність в обсязі переданого потоку даних.

Властивості неперервного джерела інформації в моделі цифрового каналу розглядаються з позиції, що цифрова передача неперервних повідомлень потребує їхньої дискретизації й наступного квантування. Таке перетворення сигналу джерела неминуче приводить до втрати частини інформації. У тому випадку важливе зіставлення отриманого результату із критерієм еквівалентності повідомлень.

У четвертому розділі досліджені інформативні властивості дискретного, неперервного та цифрового каналів передачі інформації на фізичному рівні.

Запропоновано модель дискретного каналу зв'язку (ДКЗ), що включає джерело дискретної інформації, аналогову лінію з перешкодами, заданий спосіб формування й спосіб наступної обробки сигналу, переданого по лінії зв'язку (Рис.6). Всі ознаки моделі: параметри джерела дискретної інформації, просторово-енергетичні характеристики ДКЗ, способи формування сигналів і способи їхньої реєстрації - об'єднані в співвідношення, що відповідає умовам досягнення максимальної швидкості передачі без перекручування з використанням завадостійкого кодування відповідно до теореми Шеннона для дискретного каналу з завадами.

Завданнями дослідження дискретного каналу передачі інформації є:

– розробка методів оцінки інформаційних можливостей дискретних каналів телекомунікацій на основі кількісної міри інформації;

– встановлення закономірностей зміни пропускної здатності від просторово-енергетичних параметрів дискретного каналу зв'язку з урахуванням виду маніпуляції, способу кодування й обробки сигналу;

– дослідження екстремальних залежностей пропускної здатності дискретних каналів зв'язку від їхнього енергетичного потенціалу.

В основу методології дослідження покладено врахування наступних факторів:

– головною характеристикою, що досліджується, є інформаційні можливості дискретних каналів зв'язку у вигляді пропускної здатності;

– модель Шеннона для дискретного каналу передбачає залежність питомої пропускної здатності (на біт джерела), яка монотонно убуває з ростом ймовірності помилки прийому символів;

– зростання швидкості передачі символів у каналі сприяє зростанню пропускної здатності каналу, але обумовлює убування питомої пропускної здатності; така тенденція породжує очікування екстремуму в зміні пропускної здатності дискретних каналів зв'язку від швидкості передачі символів;

– пропускна здатність дискретних каналів залежить не тільки від просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку, але й від виду маніпуляції, способу обробки сигналу;

– вірогідність інформації, що дійшла до одержувача, залежить від способу завадостійкого кодування.

Обмеженнями в дослідженні є фактори:

– використання моделей для лінії зв'язку в середині дискретного каналу класу симетричних, без пам'яті;

– завдання просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку;

– зіставлення інформаційних характеристик дискретних каналів з вимогами до якості передачі інформації.

Дискретний канал у своїй базовій моделі характеризується тим, що швидкість передачі символів на виході джерела й швидкість передачі символів на вході лінії зв'язку принципово розрізняються.

Ця теза побудована на тім, що, у відповідності із базовою моделлю Шеннона, пропускна здатність дискретного каналу з помилками зменшується щодо швидкості, що подається в лінію зв'язку, пропорційно відомої функції помилок.

Щоб виконати умова теореми Шеннона про безпомилкову передачу в каналі із завадами, необхідно виконати зазначену трансформацію швидкостей.

Розгляд формули Шеннона для дискретного каналу показує, що, оскільки ймовірність помилки є функція швидкості передачі, то обсяг переданої по каналу інформації змінюється неоднозначно:

.

З ростом швидкості (перший співмножник) убуває другий співмножник, пов'язаний зі зростаючою помилкою. Звідси виникла гіпотеза про існування екстремуму даного добутку.

Критерій оптимізації має вигляд:

(VC) за умовами оптимізації:

> ; > ; > ;

де m - спосіб модуляції сигналу; k - спосіб обробки сигналу; K - вид коду.

Реалізація моделі ДКЗ для випадку бінарних сигналів (М = 2) дозволила визначити характер залежності максимального обсягу переданої по ДКЗ інформації С'Д від швидкості передачі канальних символів VС.. При цьому доведене існування єдиного максимуму обсягу переданої інформації С'Д у СПДІ при некогерентній обробці сигналу при заданих умовах передачі (Рис.7).

Всі екстремуми при некогерентному прийомі досягаються при співвідношенні:

max С'Д ? VC (pОШ ? 10-1).

Для зазначеного екстремуму також може бути знайдений код, що забезпечує безпомилкову передачу інформації.

Відзначено, що для випадку когерентного прийому бінарних сигналів (М=2) отримана залежність С'Д є монотонно зростаючою.

Результати, пов'язані з багатопозиційними сигналами мають окрему специфіку.

Інформаційні властивості багатопозиційних сигналів при передачі інформації в дискретних каналах виступають інструментом заощадження витрат частотного ресурсу ДКЗ. Зворотною стороною цієї закономірності є збільшення енергетичного потенціалу лінії зв'язку для забезпечення заданого рівня вірогідності в каналі.

Вперше вдалося показати, що багатопозиційні сигнали мають властивість досягнення максимуму пропускної здатності при когерентній обробці (Рис.8).

Критерій оптимізації має вигляд:

за умовами оптимізації:

RK(VC) = log М - p(V)*log{p(V)/(М-1)} - [1-p(V)]*log{1-p(V)},

де RK (VC ) - швидкість кодування.

Пропускна здатність каналів зв'язку, що використають різні види багатопозиційних сигналів, досягає максимуму С'max(М, б) , значення якого залежать від підстави канального коду М и показника енергетичного потенціалу б для лінії зв'язку (Табл.2). У точці досягнення максимуму пропускної здатності швидкість передачі VC і ймовірність помилки символу досить значні, що змушує використати канал при значеннях VC / б << 1.

Таблиця 2. Результати когерентної обробки багатопозиційних ФМ - сигналів.

Умови досягнення межі

Позиційність сигналів

М = 2

М = 4

М = 8

М = 16

max C?Д (М)

? 0,92 · б

? 0,7 · б

? 0,4 · б

? 0,20 · б

VКР (max C?Д)

> ?

? 2,7 · б

? 1,0 · б

? 0,70 · б

Показано, що продуктивність системи передавання дискретної інформації (СПДІ) залежить від способу використання виділеного частотно-енергетичного ресурсу при застосуванні багатопозиційних сигналів. Найбільшу продуктивність забезпечує спосіб використання ресурсу лінії зв'язку, що реалізує процедуру «мультиплікування» ресурсу каналу зв'язку групою паралельних каналів і є аналогом відомого режиму використання каналу MIMO (Multi Input - Multi Output) - Рис.8.

Наступне положення досліджень зводиться до твердження, що формули Шеннона для дискретного каналу мають конструктивну основу для завадостійкого кодування, на відміну від відповідних теорем, які таку основу не містять.

Сформульовано правило вибору відповідних класів завадостійких кодів, що забезпечують досягнення максимальної продуктивності СПДІ із заданими просторово-енергетичними параметрами, що застосовне для кожного з видів маніпуляції дискретних сигналів із застосуванням методів когерентної й некогерентної обробки.

Критерій оптимізації має вигляд:

за умовами оптимізації:

,

де R(n,l )K - швидкість кодування блочного коду із n знаків, що виправляє l помилок.

Можна бачити, що ця залежності має змістом швидкість кодування, тобто відносини числа інформаційних символів до загальної кількості символів, переданих у канал після кодування.

Чим більша ймовірність помилки, тим пропонується менша швидкість кодування (більший ступінь надмірності коду), що відповідає фізичній природі кодування, і, одночасно, є кількісною рекомендаційною характеристикою для кожного відношення сигнал/завада.

Вперше розроблена методика вибору коду, що одночасно максимізує як вірогідність, так і обсяг переданої без помилок по дискретному каналі інформації при заданих умовах передачі.

Таким чином, у рамках моделі ДКЗ визначені умови досягнення найбільшої продуктивності СПДІ з бінарними сигналами поблизу границі Шеннона в умовах реального завадостійкого кодування.

Завдяки поданню ймовірності помилки через енергетичний показник, у якому знаходять місце параметри передавальних і прийомних антен (коефіцієнту посилення антен G та послаблення у фідері L), потужність передавача РПД, відстань між об'єктами R та довжина хвилі випромінювання л, вдається встановити кількісні співвідношення між пропускною здатністю дискретного каналу й реальними характеристиками лінії зв'язку.

Тим самим можна представити пропускну здатність бінарного дискретного каналу, наприклад, при некогерентній обробці сигналу у вигляді:

Для кількісної оцінки інформаційних можливостей каналів телекомунікацій установлені кількісні співвідношення між пропускною здатністю й дальністю зв'язку, а також значеннями випромінюваної потужності.

Характер отриманих в роботі залежностей для пропускної здатності й продуктивності ДКЗ відповідає фізичній природі поширення сигналів, прояву помилок і перенесення інформації в ДКЗ.

Запропоновано модель неперервного каналу зв'язку, що включає джерело неперервної інформації, аналогову лінію з завадами, заданий спосіб модуляції сигналу, переданого по лінії зв'язку.

Завданнями дослідження неперервного каналу передачі інформації є:

– розробка методів оцінки інформаційних можливостей неперервних каналів телекомунікацій на основі кількісної міри інформації;

– установлення закономірностей зміни кількості переданої інформації від просторово-енергетичних параметрів неперервного каналу зв'язку з урахуванням виду модуляції.

В основу методології дослідження покладений облік наступних факторів:

– головною досліджуваною характеристикою інформаційних можливостей неперервних каналів зв'язку, що досліджується, виступає кількість переданої інформації;

– модель Шеннона для неперервного каналу не містить механізмів перетворення сигналу в каналі зв'язку, тому їхнє відображення необхідно синтезувати в рамках модифікованої моделі Шеннона;

– пропускна здатність неперервних каналів залежить не тільки від просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку, але й від виду модуляції сигналу.

Обмеженнями в дослідженні є фактори:

– використання моделей для лінії зв'язку усередині неперервного каналу класу симетричних, без пам'яті;

– завдання просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку;

– зіставлення інформаційних характеристик неперервних каналів з вимогами до якості передачі інформації.

З використанням запропонованих Л. Финком характеристик енергетичного виграшу модуляції g (m) та узагальненого енергетичного виграшу g? (m)

, ,

встановлено кількісні співвідношення між пропускною здатністю неперервного каналу й параметрами модуляції й заданих умов поширення сигналів на підставі рівняння:

,

де W - коефіцієнт послаблення сигналу в лінії зв'язку.

Отримано співвідношення, що визначено як модифікована модель Шеннона для неперервного каналу зв'язку:

де FW (m ) = FЩ · бF - смуга сигналу в каналі зв'язку з видом модуляції m та смугою первинного сигналу FЩ .

Відповідно, продуктивність неперервного каналу зв'язку:

;

Критерій оптимізації має вигляд:

де m - вид модуляції; Ре доп - поріг еквівалентності неперервних повідомлень;

за умовами оптимізації:

; ; ;

Синтезовано методику раціонального використання ресурсів лінії зв'язку з урахуванням оцінки інформаційних можливостей неперервного каналу зв'язку. Установлено характер зміни продуктивності й пропускної здатності каналу зв'язку від його просторово-енергетичних параметрів для різних видів модуляції.

Проведено порівняння інформаційних можливостей дискретного й неперервного каналів зв'язку на основі порівняння їхніх пропускних здатностей у залежності від просторово-енергетичних параметрів (Рис.11).

Отримані залежності відповідає каналам з однаковими смугами каналу й потужностями передавачів. Тим самим уперше виявлена явна кількісна пропорція між інформаційними можливостями неперервного й дискретного каналу.

Запропоновано модель цифрового каналу зв'язку (ЦКЗ), що включає джерело дискретної або неперервної інформації, перетворювачі сигналу джерела (наприклад, АЦП/ЦАП), «внутрішній» дискретний канал зв'язку з аналоговою лінією зв'язку з завадами й заданим способом маніпуляції й обробки сигналу, переданого по лінії зв'язку (Рис.12.)

Така модель відображає подвійну (неперервно-дискретну) природу цифрового каналу зв'язку, звідки випливає обґрунтоване розходження показників продуктивності й пропускної здатності ЦКЗ.

Завданнями дослідження цифрового каналу передачі інформації є:

– синтез моделей цифрових каналів зв'язку й аналіз інформаційних можливостей цих каналів для випадків дискретного й неперервного джерел інформації;

– установлення закономірностей зміни пропускної здатності та продуктивності від просторово-енергетичних параметрів цифрового каналу зв'язку з урахуванням вимог до вірогідності переданих по лінії зв'язку символів.

В основі методології дослідження - наступні фактори:

– головною досліджуваною характеристикою інформаційних можливостей цифрових каналів зв'язку виступає пропускна здатність, яка залежить від виду джерела;

– основна модель Шеннона не враховує механізмів подвійної природи цифрового каналу і кінцевої вірогідності передачі символів у лінії зв'язку, тому їхнє відображення необхідно синтезувати в рамках модифікованої моделі Шеннона;

– пропускна здатність цифрових каналів залежить не тільки від просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку, але й від виду джерела інформації.

Обмеженнями в дослідженні є фактори:

– завдання просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку;

– зіставлення інформаційних характеристик цифрових каналів з вимогами до якості передачі інформації.

В разі використання неперервного джерела, кількість інформації, що передається від неперервного джерела до одержувача, відображується засобами базової моделі Шеннона для неперервного каналу зв'язку. Єдиною відмінністю є присутність шумів квантування.

Неперервний сигнал цифровізують і далі передають по дискретному каналу. При передачі символів по дискретному каналу виникають помилки. Однак звичайно цією ймовірністю помилки зневажають.

Для випадку неперервного джерела врахований вплив на інформаційні можливості цифрового каналу зв'язку не тільки параметрів квантування сигналу, але й вірогідності прийому дискретних символів на виході лінії зв'язку, а також частотно-енергетичних характеристик каналу передачі.

Врахування параметрів АЦП / ЦАП (передавальна сторона каналу) здійснюється за співвідношенням між потужністю інформаційного сигналу Ре та потужністю шумів квантування:

,

де n - кількість символів в кодової комбінації щодо одного відліку неперервного сигналу.

Врахування параметрів лінії зв'язку (приймальна сторона каналу) здійснюється за співвідношенням між потужністю інформаційного сигналу Ре та потужністю шумів, викликаних помилками в лінії зв'язку:

Разом з тим, в області ймовірностей помилок 10-2…10-3 якість прийому дискретних посилок починає позначатися на якості мовного сигналу, як це показано на прикладі модифікованої формули Шеннона для ЦКЗ:

;

Відповідно, продуктивність цифрового каналу зв'язку :

,

где ;

П пик-фактор непрерывного сообщения (для речи П2 ? 10).

Розроблено методику оцінки інформаційних ресурсів цифрового каналу зв'язку для випадків дискретного й неперервного джерел, побудована на врахуванні подвійної природи цифрового каналу.

Для визначення інформаційних характеристик цифрового сигналу залежно від способу формування квантованого сигналу досліджена ефективність цифрових систем передачі, для яких визначена єдине раціональне значення енергетичного потенціалу.

Критерій оптимізації має вигляд:

за умовами оптимізації:

; ; ;

m - вид маніпуляції; L= 2 n - число рівнів квантування.

Якщо якість цифрової лінії зв'язку гірше заданих вимог, то лінія зв'язку не використається.

При досягненні границі кількість переданої інформації не міняється.

Отже, поліпшення енергетики лінії передачі не впливає на об'єм переданої мовної інформації. Нарощування енергетичного потенціалу даремно, тільки єдине його значення у всіх відносинах доцільно.

У п'ятому розділі досліджені інформативні властивості каналів телекомунікацій на канальному рівні.

Завданнями дослідження каналів телекомунікацій на канальному рівні є: зв'язок сигнал інформаційний телекомунікація

– синтез моделей доступу користувачів до каналів зв'язку й аналіз інформаційних можливостей цих каналів на основі показників, прийнятих у теорії масового обслуговування;

узагальнення відомих моделей на системи з «конфліктом доступу» для адекватного врахування просторово-енергетичних параметрів бездротових каналів зв'язку.

В основі методології дослідження - наступні фактори:

– головною досліджуваною характеристикою інформаційних можливостей каналів зв'язку виступає продуктивність у вигляді обсягу навантаження, що обслуговане;

– основна модель доступу до каналів телекомунікацій не містить врахування просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку, тому їхнє відображення необхідно синтезувати в рамках узагальнення відомих моделей на системи з «конфліктом доступу»;

– продуктивність каналів зв'язку в узагальненій моделі залежить не тільки від інтенсивності вхідного навантаження, числа каналів обслуговування, але й від просторово-енергетичних характеристик лінії зв'язку.

Обмеженнями в дослідженні є фактори:

– використання як базової моделі опису процесу «розмноження й гибелі»;

– зіставлення інформаційних характеристик каналів з умовами функціонування користувачів.

Переходячи до завдань канального рівня, треба, насамперед, відзначити, що процес «розмноження й гибелі» є базовою моделлю практично для всіх процесів у системах масового обслуговування (СМО).

Процес «розмноження й гибелі», як окремий випадок марковського процесу з дискретними станами без післядії, плідно використається в моделях СМО з надійними й ненадійними приладами.

Обмеженість ресурсів телекомунікаційних систем ( на будь-якому рівні ієрархії ЕМВ ВІС) об'єктивно породжує конфлікт інтересів користувачів при спробі використати цей ресурс.

При дослідженні телекомунікаційних систем на фізичному рівні дана обставина принципово не враховується. На канальному рівні такий конфлікт інтересів користувачів проявляється по-різному.

У тих СМО, які розглядаються в класичній теорії масового обслуговування, не використається поняття «конфлікт». Альтернативної є категорія «якість обслуговування». Під якістю обслуговування варто розуміти відповідність показників роботи СМО деяким припустимим значенням.

При занятті всіх каналів (приладів) і місць у черзі заявка одержує відмову по заздалегідь відомій, регламентованій, детермінованій ознаці.

В роботі наведено кількісні характеристики процедур доступу користувачів до каналів телекомунікацій на канальному рівні на основі функціоналів оптимізації (26) для систем з регламентованим доступом:

max { YОБСЛ } = min { pвідмов },

( D ) ( D )

де YОБСЛ - продуктивність СМО з дисципліною обслуговування ( D );

pвідмов - імовірність відмови заявці в разі зайнятості усіх місць на обслуговування та в черзі.

В альтернативу відомої моделі представлене узагальнення процесу розмноження й гибелі, що полягає в тім, що подія, пов'язана із зайнятістю приладу або місця в черзі є імовірнісною. В об'єктах бездротового доступу заняття частоти не є гарантією збереження місця на приладі обслуговування. Індикація про те, що радіоканал «вільний», не гарантує того, що обрана для зв'язку частота не зайнята іншим випромінюванням.

Мірою невизначеності обставини, пов'язаного із зайнятістю каналу, відображається параметром q - імовірністю заняття заявкою місця на приладі обслуговування.

Відповідно, традиційний «процес розмноження й гибелі», що характеризується станами правої гілки - місця на приладі обслуговування - і лівої гілки - місця в черзі на обслуговування, доповнюються станами проміжними, як функціями параметра q (Рис.14).

Проте, вся утворена система відповідає умові нормування й умові асимптотики відносно цих часток моделей СМО. Вперше синтезована «об'ємна» модель для СМО з «конфліктом доступу», яка з отриманих параметрах еквівалентна найпростішому ланцюгу Маркова (Рис.15).

Отримані характеристики продуктивності системи обслуговування для узагальненої моделі, залежно від інтенсивності надходження заявок с і ймовірності конфлікту доступу q.

...

Подобные документы

  • Кодування - елемент сфери телекомунікацій, захисту інформації. Навички вибору й оцінки ефективності процедур кодування даних. Аналіз можливостей багаторівневої амплітудної маніпуляції гармонічних сигналів. Потенційна пропускна спроможність каналу зв'язку.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 12.12.2010

  • Особливості кодування повідомлення дискретного джерела рівномірним двійковим кодом, середня ймовірність помилки. Обчислення пропускної здатності неперервного сигналу, швидкості передавання інформації, оцінка ефективності використання каналу зв’язку.

    контрольная работа [678,1 K], добавлен 10.05.2013

  • Специфіка різних сфер застосування систем зв'язку. Структурні схеми каналів передачі інформації, перетворення інформації в кодуючому пристрої. Поняття детермінованого, недетермінованого, випадкового сигналу. Особливості передачі і збереження інформації.

    реферат [286,2 K], добавлен 03.04.2010

  • Використання фазокодоманіпульваних сигналів у системах широкосмугового зв’язку, їх переваги перед системами існуючого вузькосмугового зв’язку. Системи тропосферного зв’язку з кодовим розподілом каналів. Умови вибору фазокодоманіпульованого сигналу.

    реферат [136,8 K], добавлен 25.01.2010

  • Розробка структурної схеми системи цифрового зв’язку для заданого виду модуляції та способу приймання повідомлення. Пропускна здатність двійкового каналу. Аналіз результатів та рекомендації щодо їх покращення з метою підвищення рівня завадостійкості.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.08.2012

  • Застосування подвійних позначень виду модуляції. Частотне подання ряду Фур'є в комплексній формі. Амплітудний модулятор із квантуванням за рівнем і блоками прямого зворотного перетворення Фур'є. Типи каналів і ліній зв'язку. Електричні та радіоканали.

    курсовая работа [272,6 K], добавлен 09.03.2013

  • Аналіз деяких питань кодування інформації по каналах зв'язку з перешкодами. Дослідження елементів теорії кодування. Сутність групового коду – блокового коду, у якого кодові слова утворюють групу. Особливості кодів Хеммінга та квазідосконалого кодування.

    реферат [114,4 K], добавлен 21.09.2010

  • Поняття дискретного сигналу. Квантування неперервних команд за рівнем у пристроях цифрової обробки інформації, сповіщувально-вимірювальних системах, комплексах автоматичного керування тощо. Кодування сигналів та основні способи побудови їх комбінацій.

    реферат [539,1 K], добавлен 12.01.2011

  • Структурна схема системи передачі повідомлень. Розрахунок параметрів кодера і декодера простого коду, параметрів АЦП та ЦАП, інформаційних характеристик джерел повідомлень та первинних сигналів, оцінінювання ефективності систем зв'язку з кодуванням.

    методичка [205,1 K], добавлен 27.03.2010

  • Процес перетворення неперервних повідомлень у дискретні за часом та рівнем. Квантування - процес виміру миттєвих відліків. Перетворення аналогового сигналу в сигнал ІКМ. Інформаційні характеристики джерела повідомлення. Етапи завадостійкого кодування.

    курсовая работа [915,1 K], добавлен 07.02.2014

  • Ефективне формування ієрархічного ряду цифрових систем. Число каналів і швидкість передачі. Перетворення сигналу в цифрову форму. Вузли кінцевої станції. Апаратура виділення і транзиту. Стабільність параметрів каналів. Передача аналогового сигналу.

    лабораторная работа [284,9 K], добавлен 06.11.2016

  • Поняття сигналу, їх види - аналогові і цифрові. Фізичні процеси передачі інформації. Смуга пропускання і пропускна здатність. Цифрове та логічне кодування бітових даних. Гальванічна розв’язка електричних кіл ліній передачі даних комп’ютерних мереж.

    презентация [1,3 M], добавлен 18.10.2013

  • Математичні моделі, параметри та енергетичні характеристики амплітудно-модульованих (АМ) сигналів. Осцилограми модулюючого сигналу при різних значеннях коефіцієнта модуляції. Спектральна діаграма АМ-сигналу при однотональній та багатотональній модуляції.

    реферат [158,8 K], добавлен 08.01.2011

  • Схема цифрової системи передачі інформації. Кодування коректуючим кодом. Шифрування в системі передачі інформації. Модулятор системи передачі. Аналіз роботи демодулятора. Порівняння завадостійкості систем зв’язку. Аналіз аналогової системи передачі.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.02.2013

  • Розрахунок швидкості цифрового потоку та потужності передавача. Вимоги до способів модуляції. Квадратурна амплітудна та фазова модуляція. Спосіб частотного ущільнення з ортогональними несучими. Стандарт кодування з інформаційним стисненням MPEG-2.

    курсовая работа [213,4 K], добавлен 23.08.2014

  • Вивчення параметрів частотно-модульованих сигналів (девіація, коефіцієнт модуляції). Аналіз ширини спектру частотно-модульованого коливання в залежності від коефіцієнта модуляції. Використання частотних демодуляторів у техніці зв’язку, розрахунок схеми.

    дипломная работа [763,9 K], добавлен 23.01.2010

  • Шляхи забезпечення захисту мовної інформації в каналі зв'язку, сучасні методи криптографічного захисту. Аналіз організації інформаційного обміну по мережах зв'язку загального користування. Основні методи перетворення мовного сигналу і їх взаємозв'язок.

    контрольная работа [380,4 K], добавлен 13.10.2010

  • Аналіз статистичних характеристик і параметрів переданого повідомлення. Характеристики і параметри сигналів широко-імпульсної модуляції. Врахування перешкод в лінії зв’язку. Розрахунок характеристик приймача. Вибір схем модулятора і демодулятора.

    курсовая работа [173,3 K], добавлен 22.11.2009

  • Амплітудно-модульований сигнал. Математична модель модульованого сигналу. Частота гармонічного сигналу-перенощика. Спектральний склад АМ-сигналу. Визначення найбільшої та найменшої амплітуди модульованого сигналу. Максимальна потужність при модуляції.

    контрольная работа [369,4 K], добавлен 06.11.2016

  • Основні напрямки використання і впровадження CDMA як наземних фіксованих бездротових телефонних мереж, стільникових мобільних систем зв'язку. Основні параметри та значення даного стандарту. Формування складного сигналу. Структура стільникового зв’язку.

    курсовая работа [794,1 K], добавлен 30.07.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.