Ніеталін Жаксилик Ніеталіновіч
Ніеталіна Жаннат Жаксиликовна
Методичний посібник для самостійної роботи та контрольні завдання зкурсу теорія електричного зв'язку для студентів факультету телекомунікації.
Здано в набір «___»_________ 2001 підписано до друку 2001р.
Обсяг 1,5 ум. д.а., тираж 200 прим., замовлення.
Тип.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ
РЕУСПУБЛІКІ КАЗАХСТАН
Казахської-Американський Університет
ЗАТВЕРДЖУЮ
В.о. ректора КАУ
______А.Р. Кушенов
«___»________ 2001р
ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЗВ'ЯЗКУ
Методичний посібник для самостійної роботи та контрольне завдання для студентів факультету «Телекомунікації»
м. Алма-Ата 2001г.
Методичний посібник для самостійної роботи та контрольне завдання з курсу «Теорія електричного зв'язку" для студентів факультету
«Телекомунікації».
Укладачі: професор Ніеталін Ж.Н. доцент Ніеталіна Ж.Ж.
Робота містить робочу програму, питання для самоперевірки, завдання на курсову роботу та завдання на контрольну роботу, а також методичні вказівки до виконання контрольних робіт з курсу «Теорія електричного зв'язку».
Іл.1., табл. 15., Бібліографія 9 назв
Обговорено на засіданні методсекціі
«____»___________ 2001р. Протокол № ___________________
Зав. методсекціей __________________________________________
Схвалено: навчально-методичною радою факультету
«____»__________ 2001р. Протокол № ___________________
Голова УМС факультету _______________________________
Погоджено:
Декан факультету ___________________________________________< br> «____»__________ 2001р.
© видання стереотипне
Казахської-Американський університет
м. Алма-Ата
В результаті отримаємо комбінацію коду Хеммінга 00101010011, якабуде передана в канал зв'язку.
Функціональна схема повинна складатися з вхідного регістра з сім'юосередками для семи інформаційних позицій, чотирьох суматори для чотирьохперевірочних позицій і з вихідного регістра з 11 осередками (чотириперевірочних і сім інформаційних).
VI. ЛІТЕРАТУРА
1. Под.ред. Кловського Д.Д. Теорія електричного зв'язку М «рис» 1999р.
2. Зюко А.Г. та ін Теорія передачі сигналів М. «рис» 1986р.
3. Баскаков С.И. Радіотехнічні ланцюги і сигнали М «рис» 1983р.
4. Андреев В.С. Теорія нелінійних електричних ланцюгів М «рис» 1982р.
5. Кловський Д.Д., Шилкина В.А. Теорія передачі сигналів в задачах М «рис»
1978р.
6. Гоноровський П.С. Радіотехнічні ланцюги і сигнали М «рис» 1986р.
7. Ігнатьєв В.І. Теорія інформації та передачі сигналів М. Рад. Радіо 1979р.
8. Ніеталін Ж.Н. Електрлiк байланис теоріяси Алма-Ата РБК 1994р.
9. Ніеталіна Ж.Ж. Теорія електричного зв'язку Навчальний посібник до курсової роботи Алма-Ата 2001г.
ЗМІСТ
I. Введення
II. Навчально-методична карта дисципліни
1. Структура дисципліни
2. Зміст дисципліни
3. Питання для самоперевірки
III. Курсова робота
IV. Контрольні завдання
V. Методичні вказівки до виконання контрольних робіт
VI. Література
Таблиця 5.3.
| № | Двійкове число |
| позиції | |
| | 4 | 3 | 2 | 1 |
| 1 | | | | 1 |
| 2 | | | 1 | 0 |
| 3 | | | 1 | 1 |
| 4 | | 1 | 0 | 0 |
| 6 | | 1 | 1 | 0 |
| 7 | | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 10 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 11 | 1 | 0 | 1 | 1 |
З табл. 5.3. Знаходимо, що одиницю в першому розряді мають всі непарніномера позицій кодової комбінації.
Отже, перша перевірка за модулем два повинна охоплювати всі непарніномера позиції:
повірочним елементом є перша позиція кодової комбінації, а їїзначення можна визначити з виразу.
результат другого перевірки визначає другий розряд двійкового числа. Зтабл. 5.3 знаходимо всі номери позиції, що мають одиницю в другому розряді.
перевірочним елементом є друга позиція.
розмірковуючи аналогічно, знайдемо номери позицій третій і четвертій перевірок, атакож перевірочні елементи.
Отже, перевірочним елементами є 1-а, 2-а, 4-а, 8-а позиції,а решта - інформаційними. Тоді інформаційні елементи будуть матизначення
Визначимо значення перевірочних елементів
ВСТУП
У теорії електричного зв'язку розглядаються питання перетворенняповідомлень в електричні сигнали, перетворення і передача сигналіввключають в себе питання генерування сигналів, кодування модуляції,перешкоди і спотворення сигналів, оптимального прийому, перешкодостійкогокодування, підвищення ефективності систем зв'язку і т. д.
Для успішної творчої роботи в області виробництва і експлуатаціїзасобів зв'язку, сучасний інженер повинен бути достатньою мірою знайомий зпитаннями перетворення повідомлень і сигналів і дати кількісну оцінку,знати склад сигналів їх спектральний аналіз, способи перетвореннясигналів в передавачі і приймачі. Методи передачі безперервних ідискретних сигналів, способи підвищення вірності передачі сигналів.
Предмет «Теорія електричного зв'язку» встановлює якісні ікількісні характеристики інформації, формує умови узгодженняджерел інформації з каналами зв'язку, для підвищення завадостійкостіпередачі сигналів по каналах зв'язку з перешкодами використовує способи застосуваннякоригувальних код і систем передачі з обробкою зв'язком, розглядаєпитання оптимального декодування сигналів.
Курс «Теорія електричного зв'язку» належить до числа фундаментальнихдисциплін підготовки висококваліфікованих інженерів, які володіютьсучасними методами аналізу та синтезу систем та пристроїв зв'язку різногопризначення.
Метою курсу є вивчення основних закономірностей і методівпередачі повідомлень по каналах зв'язку і рішення задачі аналізу та синтезусистем зв'язку.
Курс «Теорія електричного зв'язку" призначений для підготовкиінженерів електрозв'язку широкого профілю за спеціальностями автоматичноїелектрозв'язку, багатоканальної телекомунікаційної системи, радіозв'язок,радіомовлення та телебачення, а також бакалаврів за напрямомтелекомунікацій.
Самостійна робота з підготовки освоєння курсу починається зуважного вивчення розділів з літератури і відповіді на контрольніпитання. Потім студент виконує контрольну роботу. У контрольній роботіувага приділяється питанням кількісної оцінки сигналів, спектральногоаналізу, амплітудно-частотним і фазо-частотним характеристикам, модуляції тадетектування, а також завадостійкості кодування.
Кожен студент заочного відділення повинен виконувати контрольну роботупо 4 з дев'яти завдань, з таблиці 4.1. відповідно до індивідуальногозавданням по останній цифрі шифру (номера залікової книжки).
Вивчивши дисципліну, студент повинен:
1. Знати склад і призначення елементів узагальненої схеми системи передачі інформації, способи тимчасового і частотного уявлень детермінованих і випадкових безперервних, імпульсних і цифрових сигналів; основні співвідношення, що визначають продуктивність джерел і пропускну спроможність каналів;способів вирішення задачі перешкодостійкого прийому при виявленні,розрізненні, оцінки параметрів і т. п.; основні способи модуляції, видиперешкодостійкий кодів, математичні способи їх опису, побудови іобласті застосування в каналах з різними статистиками помилок; принципирозділення каналів і структурні схеми багатоканальних систем.
2. Вміти вибирати способи модуляції, кодування, прийому сигналів і іншихперетворень у відповідності з характеристиками каналів (рівень перешкод,статистикою помилок); оцінювати ефективність систем передачі та їхможливості забезпечення необхідної швидкості й вірності передачі;розбиратися в принципах роботи нових систем передачі та функціях їхелементів.
3. Мати уявлення про способи побудови модемів, що кодують ідекодер, приймачів інформації та інших перетворювачівсигналів; синтезі оптимальних фільтрів; напрямки розвитку способів ісистем передачі.
НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНА КАРТА ДИСЦИПЛІНИ
1. Структура дисципліни
| № | Розділи (теми) | Кількість годин | уч. |
| п/п | | | літера |
| | | | Туру |
| | | Все | лек | лаб | пра | для | сам | |
| | | Го | |. | кт. | з/о |. | |
| | | Ауд | | | | | роб | |
| | | | | | | |. | |
| 1 | Вступна лекція | 2 | 2 | - | - | 1 | 2 | Л1 |
| 2 | Загальні відомості про | 10 | 6 | - | 4 | 1 | 6 | Л1 Л2 |
| | Системах | | | | | | | |
| | Електрозв'язку | | | | | | | |
| 3 | Основні | 22 | 14 | 4 | 4 | 2 | 16 | Л2 Л6 |
| | Характеристики | | | | | | | |
| | Систем | | | | | | | |
| | Електрозв'язку | | | | | | | |
| 4 | Форми і способи | 24 | 16 | 4 | 4 | 2 | 20 | Л2 Л8 |
| | Перетворення | | | | | | | |
| | Сигналів та | | | | | | | |
| | Кодування | | | | | | | |
| 5 | Методи | 22 | 12 | 6 | 4 | 3 | 20 | Л3 Л8 |
| | Формування та | | | | | | | |
| | Перетворення | | | | | | | |
| | Сигналів | | | | | | | |
| 6 | Канали | 18 | 12 | 4 | 2 | 3 | 12 | Л7Л8 |
| | Електрозв'язку та | | | | | | | |
| | Способи передачі | | | | | | | |
| | Сигналів по них | | | | | | | |
| 7 | Методи підвищення | 24 | 14 | 6 | 4 | 3 | 20 | Л2 Л6 |
| | Вірності передачі | | | | | | | |
| | Цифрових | | | | | | | |
| | Сигналів. | | | | | | | |
| | Перешкодостійкі | | | | | | | |
| | Коди. | | | | | | | |
| 8 | Системи передачі | 6 | 4 | - | 2 | 2 | 5 | Л1Л8 |
| | Інформації з | | | | | | | |
| | Зворотним зв'язком | | | | | | | |
| 9 | Теорія | 22 | 12 | 4 | 6 | 4 | 14 | Л2Л5 |
| | Перешкодостійкого | | | | | | | |
| | Прийому сигналу. | | | | | | | |
| 10 | Засади | 12 | 6 | 4 | 2 | 1 | 6 | Л1Л4Л8 |
| | Побудови | | | | | | | |
| | Багатоканальних | | | | | | | |
| | Систем | | | | | | | |
| | Електрозв'язку | | | | | | | |
| 11 | Методи підвищення | 8 | 4 | 2 | 2 | 2 | 4 | Л3Л8 |
| | Ефективності | | | | | | | |
| | Систем | | | | | | | |
| | Електрозв'язку | | | | | | | |
| | Всього | 170 | 102 | 34 | 34 | 24 | 125 | |
Таблиця 5.1
| n | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Jn (? | -0,1 | -0,33 | 0,047 | 0,37 | 0,39 | 0,26 | 0,13 |
|) | 8 | | | | | | |
Для частотно-модульованого коливання індекс модуляції знаходять як.
Значення Jn (?) Для? = 10 наведено в табл. 5.2.
Таблиця 5.2.
| Н/Т | f (Гц) | а | fв (Гц) | Т (с) | tx (c) |
| 01 (51) | 3 | 2 | 16 | 0.8 | |
| 02 (52) | 4 | 3 | 16 | 0.8 | |
| 03 (53) | 5 | 4 | 16 | 0.8 | |
| 04 (54) | 6 | 5 | 17 | 0.7 | |
| 05 (55) | 7 | 6 | 18 | 0.7 | |
| 06 (56) | 8 | 5 | 18 | 0.7 | |
| 07 (57) | 9 | 4 | 20 | 0.6 | |
| 08 (58) | 10 | 3 | 20 | 0.6 | |
| 09 (59) | 11 | 2 | 22 | 0.6 | |
| 10 (60) | 12 | 3 | 22 | 0.6 | |
| 11 (61) | 13 | 4 | 25 | 0.5 | |
| 12 (62) | 14 | 5 | 25 | 0.4 | |
| 13 (63) | 15 | 6 | 30 | 0.4 | |
| 14 (64) | 16 | 5 | 30 | 0.3 | |
Завдання 4
Задано енергетичний спектр нормального (гаусівських) стаціонарноговипадкового процесу X (t), G (?). Середнє значення випадкового процесу одно
.
Таблиця 4.5.
| 0 | | -3 | 3 | -1 | 2 | 0,1 | 0 |
| | L?? (X-c) | | | | | | |
| | H | | | | | | |
| | X | | | | | | |
| | A c | | | | | | |
| | D b | | | | | | |
| 1 | | 2 | 6 | 3 | 4 | 0,2 | 1 |
| 2 | l?? (X-c) | 0 | 5 | 2 | 3 | 0,15 | 2 |
| | L/2?? (X-d) | | | | | | |
| | H | | | | | | |
| | X | | | | | | |
| | A c | | | | | | |
| | D b | | | | | | |
| 3 | | -2 | 3 | 0 | 1 | 0,3 | 3 |
| 4 | | 1 | 5 | 3 | 4 | 0,5 | 4 |
| | L?? (X-d) | | | | | | |
| | H | | | | | | |
| | H/2 x | | | | | | |
| | A c d | | | | | | |
| | B | | | | | | |
| 5 | | 0 | 7 | 2 | 5 | 0,35 | 5 |
| 6 | | 3 | 10 | 5 | 7 | 0,1 | 6 |
| | L?? (X-d) | | | | | | |
| | H | | | | | | |
| | X | | | | | | |
| | A c d | | | | | | |
| | B | | | | | | |
| 7 | | 2 | 8 | 3 | 6 | 0,3 | 7 |
| 8 | l?? (X-c) | 1 | 6 | 2 | 4 | 0,2 | 8 |
| | H | | | | | | |
| | H | | | | | | |
| | A c d | | | | | | |
| | B | | | | | | |
| 9 | | 4 | 9 | 6 | 8 | 0,15 | 9 |
1. Визначити параметри h ФПВ
2. Побудувати ФПВ випадкового процесу
3. Визначити першого та другого (m1 і m2) початкові моменти, а також дисперсію Д (х) випадкового процесу.
| 15 (65) | 17 | 4 | 35 | 0.3 | |
| 16 (66) | 18 | 3 | 35 | 0.3 | |
| 17 (67) | 19 | 2 | 40 | 0.2 | |
| 18 (68) | 20 | 3 | 40 | 0.2 | |
| 19 (69) | 21 | 4 | 45 | 0.2 | |
| 20 (70) | 22 | 5 | 45 | 0.2 | |
| 21 (71) | 23 | 6 | 50 | 0.18 | |
| 22 (72) | 24 | 5 | 50 | 0.18 | |
| 23 (73) | 25 | 4 | 55 | 0.16 | |
| 24 (74) | 26 | 3 | 55 | 0.16 | |
| 25 (75) | 27 | 2 | 60 | 0.15 | |
| 26 (76) | 28 | 3 | 60 | 0.15 | |
| 27 (77) | 29 | 4 | 65 | 0.14 | |
| 28 (78) | 30 | 5 | 65 | 0.12 | |
| 29 (79) | 29 | 6 | 60 | 0.12 | |
| 30 (80) | 28 | 5 | 60 | 0.13 | |
| 31 (81) | 27 | 4 | 60 | 0.13 | |
| 32 (82) | 26 | 3 | 55 | 0.15 | |
| 33 (83) | 25 | 2 | 55 | 0.15 | |
| 34 (84) | 24 | 3 | 50 | 0.16 | |
| 35 (85) | 23 | 4 | 50 | 0.16 | |
| 36 (86) | 22 | 3 | 40 | 0.16 | |
| 37 (87) | 21 | 2 | 40 | 0.18 | |
| 38 (88) | 20 | 3 | 35 | 0.18 | |
| 39 (89) | 19 | 4 | 35 | 0.2 | |
| 40 (90) | 18 | 5 | 30 | 0.2 | |
| 41 (91) | 17 | 6 | 30 | 0.25 | |
| 42 (92) | 16 | 5 | 28 | 0.25 | |
| 43 (93) | 15 | 4 | 28 | 0.3 | |
| 44 (94) | 14 | 3 | 26 | 0.3 | |
| 45 (95) | 13 | 2 | 26 | 0.4 | |
| 46 (96) | 12 | 3 | 25 | 0.4 | |
| 47 (97) | 11 | 4 | 25 | 0.5 | |
| 48 (98) | 10 | 5 | 22 | 0.5 | |
| 49 (99) | 9 | 6 | 22 | 0.6 | |
| 50 (100) | 8 | 4 | 22 | 0.6 | |
Для захисту курсової роботи студент повинен знати наступні питання:
1. Для чого вдаються до дискретизації безперервних сигналів?
2. Що дає ущільнення каналів?
3. Чому дискретні системи завадостійке безперервних?
4. Етапи дискретизації.
5. Крок дискретизації.
6. Теорема В.А. Котельникова
7. Що впливає на величину кроку дискретизації за часом?
8. З чого виходять, вибираючи величину кроку квановая за рівнем?
9. Причини похибки, що виникають при відновленні безперервного сигналу за його відліку.
10. Причина похибок при дискретизації сигналів.
11. В яких випадках можливе визначення повної похибки?
12. Із чого складається повна похибка дискретизації?
13. Коли повна похибка буде дорівнювати нулю?
14. Визначення повної похибки при дискретизації детермінованого сигналу.
15. Визначення повної похибки при дискретизації випадкового сигналу.
КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
У контрольній роботі увага приділяється питанням кількісної оцінкисигналів, спектрального аналізу, амплітудно-частотним і фазо-частотнимхарактеристикам, модуляції та детектування, а також перешкодостійкогокодування.
Кожен студент виконує 4 з дев'яти робіт відповідно доіндивідуальним завданням або 4 завдання з таблиці 4.1. Студент вибираєномери завдань по останній цифрі шифру (номера залікової книжки).
Таблиця 4.1.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | | Fк, кГц | 10 | 10 | 20 | 10 | 1 | 10 | 5 | 7 | 10
| 5 | | Тк, з | 10 | 5 | 10 | 1 | 10 | 5 | 2 | 7 | 10 | 1 | | Gш, МВТ/Гц | 10-4 | 10-4 | 10 -
3 | 10-4 | 10-3 | 10-3 | 10-5 | 10-4 | 10-5 | 10-3 | | Vк | 106 | 106 | 107 | 105 | 106
| 106 | 105 | 106 | 104 | 105 | |
1. Знайти граничну потужність сигналу, який може бути переданий по даному каналу.
2. Уявити структурну схему системи передачі інформації
3. Привести класифікацію та дати опис перешкоди, що виникають в каналі зв'язку.
Задача 3
Задано стаціонарний випадковий процес x (t) який має одновимірну функціющільності ймовірності (ФПВ) миттєвих значень W (x). Графік і параметрисигналу наведено в табл. 4.4.
