Головна |
Оскільки безперервні джерела являють собою безперервні, випадкові процеси, їх прийнято представляти випадковою функцією часу (Рис.4). Такий процес вважається заданим, якщо задано безліч реалізацій даного випадкового процесу.
лекція №4
випадкова величина
- переріз
Мал. для завдання випадкової величини необхідно задати (Функція розподілу ймовірності значень випадкового процесу) і (Щільність ймовірності). У більшості випадків заданий закон і необхідно знати його параметри (для нормального закону розподілу - середнє значення і дисперсія).
кодування
кодування - Являє собою перетворення повідомлення в послідовність деяких символів.
код - Це правило або алгоритм перетворення одного безлічі в інше.
Якщо довжина до кодової комбінації (число елементів) однаково для всіх кодових комбінацій, то код називається рівномірним. Для рівномірного коду число можливих комбінацій одно у ступені . Прикладом такого коду є п'ятизначний код Бодо, що містить п'ять довічних елементів ( ). Число можливих комбінацій дорівнює 32, що досить для кодування всіх букв алфавіту.
телеграфний 5и значний - рівномірний (МТК-5; МТК-2). Код передачі даних - ЯКІ-7.
нерівномірні коди характерні тим, що у них кодові комбінації відрізняються один від одного не тільки взаємним розташуванням символів, але і їх кількістю. Найпростішим прикладом нерівномірного коду є код Морзе:
..., - - -, ... - SOS ("safe our souls").
В даний час, для спрощення системи передачі дискретних повідомлень використовують двійковий код. - Поле Галуа.
Кодову комбінацію можна уявити числом у вигляді двійковій позиційній системи обчислення:
Замінимо підставу системи числення 2 на :
Таким чином двійкову кодову комбінацію можна представити у вигляді полінома або многочлена. Отриманий многочлен (поліном) відрізняється від звичайного тим, що його коефіцієнтами не є дійсні, а елементи двійкового поля (поля Галуа). Над цими елементами задається єдина операція - додавання за модулем 2:
Оскільки в алгебрі полиномов немає , то .
Над полиномами можна здійснювати розподіл і множення.
,
де - Подільний поліном;
- Дільник;
- Частка від ділення;
- залишок від ділення.
Символ через перешкоди може змінюватися, що дуже погано при передачі інформації.
Сигнали і їх формування.
сигнал - Це параметр процесу, змінюваного за законом переданого повідомлення. Цей параметр називається інформаційним.
- Гармонійний процес
- Переданий сигнал
отже
Модуляція - процес зміни інформаційного параметра за законом переданого повідомлення.
Сигнали поділяються на періодичні і неперіодичні. Принциповою відмінністю періодичного сигналу є лінійчатий спектр.
Переносник сигналів- електричний коливальний процес.
- Перша гармоніка періодичного коливання.
Всі частоти гармонійних складових кратні 1-ої гармоніці.
За статистичною структурі сигнали діляться на:
- Безперервні по станам (Якщо сигнал приймає значення в деякому інтервалі) рис 5. а
- Дискретні по станам (Якщо сигнал являє собою функцію , Приймаючу тільки певні дискретні значення) рис 5. б
- Безперервні або аналогові (Якщо сигнал задається на всій осі часу)
- Дискретні за часом (Якщо сигнал задається лише в деякі моменти часу) рис 5. в
лекція №5
За статичної структурі сигнали діляться на:
- Детерміновані (перше наближення)
- випадкові
Прийнята інформація міститься в випадковому параметрі, отже, тільки випадковий сигнал містить в собі інформацію. Процес визначення зміни цього параметра в часі називається демодуляцией.
За принципом зміни амплітудного значення:
- аналогові
- дискретні
аналогові сигнали - Це такі сигнали, у яких інформаційний параметр характеризується континуальним безліччю значень.
континуальної безліч - Таку силу-силенну, яке характеризується кінцевим або нескінченним безліччю, може бути кінцевим, але не рахунковим безліччю.
дискретний - Це такий сигнал, у якого інформаційний параметр може приймати теоретично нескінченне, але рахункове безліч. (Рис.6)
аналогічно час може бути дискретним, як сам сигнал, а може бути безперервним (дискретне час - синхронна система).
Прості і складні сигнали:
На рис. 7 простий сигнал. Його спектральний склад знаходиться у вузькій смузі частот (тому цей простий сигнал називається - узкополосним).
складний сигнал - Це сигнал, що складається із сукупності простих сигналів (Рис.8) Простий сигнал:
Складний сигнал: ,
де - Це база сигналу;
- Тривалість сигналу;
- Ширина спектра.
періодичні і неперіодичні сигнали:
періодичні - Це сигнали, що повторюються через рівні проміжки часу (Рис.9).
неперіодичні- Відповідно, що не повторюються через рівні проміжки часу.
Відмітна характеристика періодичного сигналу - дискретний спектр. У цьому спектрі перша гармонійна складова ; з частотою , .
шпаруватість- Це відношення періоду до тривалості. (Амплітуди з номерами кратними скважности дорівнюють нулю).
Необхідно розрізняти перешкоди, шуми, спотворення.
Спотворення викликані неідеальної характеристик лінії, тому вони примусово переборні.
В результаті накладання перешкоди або шуму на сигнал може статися помилка.
Пачка помилок - сукупність помилково або безпомилково прийнятих двійкових символів, розділеним менш, ніж десятьма безпомилковими символами (по МККТТ).
Основним видом аналогової перешкоди є флуктуаційна перешкода.
флуктуація - Зміна параметра в часі.
Такий шум випадковий завжди. Він принципово не усунемо. Аналоговий шум є сукупність одиничних імпульсів, що накладаються один на один, т. Е. Сукупність великого числа випадкових імпульсних послідовностей, які накладаючись один на одного утворюють суцільний безперервний випадковий процес (шум).
приклад: Флуктуація ваги при зважуванні продукту продавцем, т. Е. Ця вага має нормальний закон розподілу.
Серед шуму виділяють зосереджену перешкоду - Перешкода, енергія якої зосереджена в досить вузькій смузі частот (узкополосная). вузькосмуговий сигнал - сигнал, енергія якого зосереджена у вузькій смузі частот (вузькосмуговий).
У ряді випадків зручно поділяти сигнали на:
- Радіоімпульси (Рис.12);
- Відеоімпульси (Рис.11).
Всі частоти, кратні рівні , А інші визначаються як .
Т. к. Будь-які повідомлення та сигнали носять імовірнісний характер (статистичний), то процес їх визначення (т. Е. Процес прийому сигналу) є статистичний процес.
При прийомі і передачі сигналів вирішують 3 завдання:
1. виявлення сигналів. Треба прийняти рішення - чи передається даний сигнал в момент часу . Такі інформаційні системи називаються - системи з пасивної паузою.
2. розрізнення сигналів. У системах зв'язку, коли в кожен момент передається один з різних сигналів необхідно розрізнити цей сигнал (системи з активною паузою).
3. відновлення сигналу з найменшою похибкою (якщо це дискретний сигнал, то його форму відновлювати не треба). При прийомі аналогових (безперервних) сигналів ця задача на 1-му місці.
когерентність - Це узгодженість фаз.
Лекція№2. | Аналогові (безперервні) | лекція №7 | Теореми про спектри | Амплітудно-фазова форма ряду Фур'є. | Імпульсні види модуляції | імпульсна несуча | Статистичні характеристики. Флуктуаційні перешкоди. | Елементи теорії потенційної стійкості. Теорія оптимального прийому сигналів. | Метод стробирования (укороченого контакту). |