🗊Презентация Общие сведения о системах связи

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СВЯЗИ ЛЕКЦИЯ 1. «Общие сведения о системах связи»

Базовые определения Сигнал — любая физическая величина (температура, давление воздуха, интенсивность света, сила тока и т.д.), изменяющаяся со временем. Электрический сигнал — электрическая величина (например, напряжение, ток, мощность), изменяющаяся со временем. Аналоговый сигнал — может принимать любые значения в определенных пределах. Устройства, работающие с аналоговыми сигналами, — аналоговые устройства. Аналоговый сигнал изменяется аналогично физической величине, т. е. непрерывно. Цифровой сигнал — может принимать только два значения. Причём разрешены некоторые отклонения от этих значений Устройства, работающие с цифровыми сигналами, — цифровые устройства.

Схема системы передачи информации

Определение количественных значений основных показателей (скорость передачи информации и помехоустойчивость) при условии, что заданы способы преобразования сигналов во всех звеньях тракта и их количественные характеристики.

1) Преобразование Фурье 2) Усиление 3) Задержка 4) Модуляция и демодуляци 5) Квантование

Аналоговый и цифровой сигналы

Электронное устройство

Причины искажений сигналов Несовершенство характеристик элементов аппаратуры; Шумы (слабые хаотические сигналы, вырабатываемые любым электронным компонентом); Наводки, помехи (сигналы, вызываемые внешними электромагнитными полями — радиопередача, трансформаторы, взаимовлияние цепей и т.д.); Старение элементов — изменение характеристик со временем; Внешние физические воздействия: температура, влажность, давление, вибрация и т.д. Паразитные эффекты (утечки, ёмкости, индуктивности, сопротивления).

Искажения сигналов шумами и наводками

Преимущества цифровых сигналов Более сложная и многоступенчатая обработка, чем в случае аналоговых сигналов; Длительное хранение без потерь с возможностью многократного копирования без искажений; Качественная передача на большие расстояния без искажений; Цифровые устройства проще отлаживать, они меньше подвержены старению; Поведение цифровых устройств всегда можно точно рассчитать и предсказать; Цифровые устройства проще проектировать, отлаживать, тестировать.

Недостатки цифровых сигналов Принципиально меньшее предельное быстродействие цифровых устройств по сравнению с аналоговыми; Информационная ёмкость цифрового сигнала гораздо меньше, чем аналогового, поэтому для замены одного аналогового сигнала требуется несколько цифровых сигналов (от 4 до16) — код; Для связи с реальным миром требуются преобразователи аналоговых сигналов в цифровые (на входе, АЦП) и цифровых сигналов в аналоговые (на выходе, ЦАП); При простом алгоритме обработки цифровые устройства гораздо сложнее аналоговых.

Включение цифрового устройства

Виды цифровых сигналов Одиночные цифровые сигналы: Разрешающие/запрещающие сигналы; Сигнализирующие сигналы (флаги); Синхронизирующие сигналы (определяющие момент времени выполнения операции). Сгруппированные (шинные) цифровые сигналы (коды): Коды выборок аналоговых сигналов; Коды адресации устройств (выбора нужного устройства); Коды команд (инструкций); Коды данных.

Двоичные числа

Понятия двоичной логики Код — двоичное число, а также метод представления двоичных чисел; Разрядность кода — количество двоичных разрядов кода (210 = 1 024, 220 = 1 048 576; 230 = 1 073 741 824); Бит — один разряд двоичного числа (от англ. binary digit); Байт — восемь двоичных разрядов (битов) — принимает 28 значений: от 0 до 255; Тетрада (полубайт, ниббл) — четыре двоичных разряда, половина байта — принимает 24 значений: от 0 до 15; Слово — код, состоящий из нескольких байтов (чаще всего 2 байта — 16 разрядов, 4 байта — 32 разряда, 8 байт — 64 разряда);

Операции с двоичными числами

Элементы цифрового сигнала

Общая структура системы цифровой обработки аналоговых сигналов

Последовательность операций аналого-цифрового преобразования сигнала

Распределение частот по диапазонам