ЗМІСТ Передмова .........................................................................................................................3 Вступ .................................................................................................................................5 1. Принципи побудови цифрової системи передачі інформації ..........................11 Джерело інформації ................................................................................................11 Перетворення неперервного (аналогового) сигналу в цифровий сигнал ........................................................................................................................14 Представлення неперервного (аналогового) сигналу послідовністю відліків. Теорема Котельнікова ................................................14 Формування дискретного сигналу ....................................................................17 Кодування дискретного сигналу .......................................................................18 Принцип завадостійкого кодування .....................................................................20 Перенесення інформаційного сигналу в частотний діапазон, призначений для його передавання .....................................................................26 Формування каналу зв’язку і особливості його функціонування .....................33 Ввід сигналу в лінію зв’язку ..............................................................................33 Принцип багатоканальної передачі сигналів через лінію зв’язку .................34 Лінія зв’язку ........................................................................................................37 Вивід сигналу з лінії зв’язку ..............................................................................38 Приймання цифрового сигналу (постановка задачі) ..........................................40 Узагальнена структурна схема цифрової системи передачі інформації .........41 Тест для самооцінки рівня знань .........................................................................41 2. Математичні моделі сигналів і завад ..................................................................43 2.1. Класифікація сигналів ............................................................................................44 2.2. Часове представлення математичної моделі детермінованих періодичних сигналів .........................................................................................45 2.2.1. Математична модель періодичної послідовності прямокутних відеоімпульсів .............................................................................45 2.2.2. Математична модель гармонічного сигналу ....................................................45 2.3. Частотне представлення математичної моделі детермінованих періодичних сигналів ............................................................47 2.3.1. Характеристики частотного представлення математичної моделі детермінованих періодичних сигналів .................................................47 2.3.2. Математичний апарат для розрахунку характеристик частотного представлення математичної моделі детермінованих періодичних сигналів .........................................................50 2.3.3. Ширина спектру детермінованих періодичних сигналів .................................52 2.4. Частотне представлення детермінованих неперіодичних сигналів ................................................................................................................53 2.4.1. Математична модель частотного представлення детермінованих неперіодичних сигналів ..........................................................54 2.4.2. Енергетичний спектр детермінованих неперіодичних сигналів .....................56 2.5. Кореляційна характеристика детермінованих сигналів ......................................58 2.6. Часове представлення математичної моделі неперервних випадкових сигналів ...........................................................................................61 2.6.1. Властивості неперервних випадкових сигналів ................................................63 2.6.2. Ймовірнісна часова математична модель неперервного випадкового сигналу .................................................................................................................64 2.6.3. Параметри неперервних випадкових сигналів та їх математична інтерпретація .......................................................................................................67 2.6.4. Ймовірнісна часова математична модель неперервно-дискретного випадкового сигналу ...........................................................................................71 2.6.5. Ймовірнісні часові математичні моделі дискретного та дискретно- неперервного випадкових сигналів ....................................................................71 2.6.6. Кореляційна характеристика неперервних випадкових сигналів ...................71 2.7. Частотне представлення математичної моделі неперервних випадкових сигналів ........................................................................................75 2.7.1. Зв’язок між спектральною і кореляційною характеристиками неперервного випадкового сигналу. Теорема Вінера-Хінчина .......................78 2.8. Вузькосмугові випадкові сигнали .........................................................................78 2.9. Тест для самооцінки рівня знань по темі “Детерміновані сигнали”...................80 2.10. Тест для самооцінки рівня знань по темі “Випадкові сигнали”........................81 Інформаційна характеристика та параметри джерел дискретних повідомлень ...........................................................................................................83 3.1. Кількісна міра інформації для дискретних повідомлень ....................................83 3.2. Інформаційні параметри джерел дискретних повідомлень ................................86 3.2.1. Середнє значення кількості інформації, яка припадає на одне повідомлення джерела .........................................................................................86 3.2.2. Надлишковість джерела дискретних повідомлень ...........................................89 3.2.3. Продуктивність джерела дискретних повідомлень ..........................................91 3.3. Ентропія джерела залежних повідомлень ............................................................93 3.4. Тест для самооцінки рівня знань ..........................................................................94 4. Завадостійке кодування повідомлень ..................................................................96 4.1. Основні параметри кодів ........................................................................................96 4.2. Оцінка здатності кодів виявляти та виправляти помилки в передачі окремих цифр .......................................................................................97 4.2.1. Введення поняття “відстань між сигналами” ....................................................97 4.2.2. Представлення параметра “відстань між цифровими сигналами” по Хемінгу ...........................................................................................................99 4.2.3. Зв’язок мінімальної кодової відстані з властивостями завадостійкого коду ..........................................................................................101 4.3. Методика проектування завадостійких (коректуючих) кодів шляхом вибору дозволених кодових комбінацій ..........................................101 4.4. Лінійні систематичні блокові (блочні) коди ......................................................102 4.4.1. Методика проектування лінійних систематичних блочних кодів ................103 4.5. Циклічні коди ........................................................................................................105 4.5.1. Методика проектування циклічних кодів .......................................................105 4.5.2. Механізм виявлення і виправлення помилок в кодових комбінаціях циклічного коду ...........................................................................107 4.5.3. Еврістичний синтез структурно-функціональних схем кодера і декодера циклічного коду ..............................................................................109 4.5.4. Синтез структурно-функціональної схеми регістра зсуву, як функціонального модуля кодера і декодера циклічного коду .................111 4.6. Тест для самооцінки рівня знань .........................................................................113 5. Модульовані сигнали ............................................................................................115 5.1. Амплітудна модуляція гармонічного перенощика ............................................116 5.1.1. Математична модель та параметри АМ-сигналу ............................................116 5.1.2. Різновиди радіосиг