Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Шпаргалки к Теории электросвязи. Часть 1 (ТЭС) - файл шп ТЭС 60-75.doc


Загрузка...
Шпаргалки к Теории электросвязи. Часть 1 (ТЭС)
скачать (7626.2 kb.)

Доступные файлы (5):

шп ТЭС 01-17.doc15598kb.23.12.2009 20:58скачать
шп ТЭС 18-35.doc22614kb.23.12.2009 21:04скачать
шп ТЭС 36-44.doc14437kb.22.12.2009 14:55скачать
шп ТЭС 45-59.doc9078kb.22.12.2009 15:36скачать
шп ТЭС 60-75.doc9474kb.14.01.2010 23:37скачать

шп ТЭС 60-75.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

60. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕХ ПО ХАРАКТЕРУ ИЗМЕНЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ

Делятся на СЛУЧАЙНЫЕ и НЕСЛУЧАЙНЫЕ.

СЛУЧАЙНЫЕ:

1.Флуктуационные -непрерывные

флуктуационные (гладкая помеха): энергия шума относ-но равномерно распределена во времени (Гауссов белый шум, шумы космоса, тепловые шумы):




2.Импульсные -возникают в определенный момент времени

импульсные – хар-ся локализацией энергии в случ. моменты времени (кратковременные искажения амплитуды сигнала)



НЕСЛУЧАЙНЫЕ – наводятся промышленными предприятиями.

1.Периодические



2.Импульсные

Факторы возникнов. шума: 1)тепл. движ. молекул-тепл. шумы; 2)фликкер-шумы.



^ 61. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕХ ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ В ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ И ПО ХАРАКТЕРУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ПОЛЕЗНЫМ СИГНАЛОМ

Делятся на широкополосные и узкополосные по локализации в частотной области



ШИРОКОПОЛОСНЫЕ -

УЗКОПОЛОСНЫЕ -

Делятся на адитивные помехи и на мультипликативные по характеру взаимодействия с полезным сигналом



Адитивная помеха (складывается с сигналом y(t)=x(t)+n(t)):

1. – если помех нет ; к- коэф. передачи ЛС

2. - если действует n(t)

– аддитивная составляющая(не зависит от самого сигнала

^ 62.СООТНОШЕНИЕ СИГНАЛ- ПОМЕХА В НЕПРЕРЫВНОМ И ДИСКРЕТНОМ КАНАЛЕ СВЯЗИ.





^ НЕПРЕРЫВНЫЙ КАНАЛ СВЯЗИ



(по правилу Парсевиля)

Сигнал воспроизводится с худшей точностью и соотношение r является наиболее объективной оценкой сигнала

^ ДИСКРЕТНЫЙ КАНАЛ СВЯЗИ

, - инф.признак


^ 63.ЗАЩИТА ПРОВОДНЫХ ЛИНИЙ ОТ ВНЕШНИХ ПОМЕХ

Вызывает большие помехи действие внешнего электрического поля на проводники связи. Метал.покрытие, фольга, экран заземления защищают от воздействия эл. поля..

Природа возникновения помех в кабеле определяется помехами в жгуте этого кабеля.

Ток в одном направлении = току в обратном. В кабеле несколько проводников, кот. взаимодействуют друг с другом.

Помехи в кабеле – аддитивные - за счет наводки одного проводника с другим. Для борьбы за уменьшение помех используют витые пары. Токи в каждом проводнике одинаковае(прямые и об ратные), надо обеспечить геометрию проводников, чтобы , для этого свивают проводники в одну пару.




Важны величина шага свитка и крутость свивки. a и b формируют разные магнитные линии по направлению



^ СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ – КОМПЕНСАЦИЯ





64.ЗАЩИТА РАДИОЛИНИЙ ОТ ВНЕШНИХ ПОМЕХ

1. Используют пространственно избирательные антенны. Использование антенн с направленной ДН позволяет увеличить соотношение сигнал/шум, т.к. источник помехи зачастую не всегда находится в том же направлении что и источник полезного сигнала.



2. Частотная избирательность антенн.

Выделяем только необходимый частотный диапазон не только избирательными цепями системы связи, но и избирательными свойствами антенной системы.

Волновод облучающий зеркало выполняет роль ФВЧ

3. Поляризационная избирательность антенн




^ 65. ПОМЕХИ И ШУМЫ ПЕРЕДАТЧИКОВ



Передатчики генерируют кроме осн.спектра дополнительные компоненты (высшие гармоники, интермод. составляющие спектра), которые м.б. помехами не только для др. КС, но и для собственной КС.

Наиболее существен-ым источником помех явл-ются:

нелинейности вых.. каскадов, передатчиков. (для классов работы В, АВ, С);

шумы генераторов несущих, построены по схеме синтезатора;

комбинационные составляющие в нелинейных звеньях (в модуляторах)[комб.составл-е – сложение, вычитание частот];

интермодуляционные составляющие (в модуляторах) [интермодуляция- взаимодействие компонент 1сигнала 1,2-7 порядки].

В передатчике создаются обширные области с интермодул-ми и комбинированными составляющими. Их появление приводит к:

- мощность сплитера – неумещение сигнала в положенной полосе,

- мощность помех;

Структура сигнала, подаваемого в ЛС:


^ 66. ШУМЫ ПРИЕМНИКОВ: ТЕПЛОВЫЕ ШУМЫ ЭЛЕМЕНТОВ

Причиной шумов являются элементы схем (радиокомпоненты схем – резисторы, VD, VT и др.)

Если рассматривать проводник с T#0(К), то нужно обращать внимание на все носители заряда (молекулы, ионы хаотически движутся на концах проводника обнаруживаются - напряжение шума, хар-ся постоянной спектральной мощностью) . Только на высоких частотах напряжение убывает.

T>0




и опред.движен.молекул

Мощность шума:

;; по фор-лам Найквиста

, тогда мощность шума

Спектральная мощность теплового шума не зависит от сопротивления, а только от температуры, т.к. Т – мера кинетической

Тепловой шум вызывается тепловым движением электронов во всех проводящих элементах.


^ 62. ОБРАТНАЯ СТОРОНА

-дискретный канал(действ. в теч-и тактового интервала)

Для борьбы с помехами необх. накапливать энергию, с пом. интегрирования.

Сущ-т положит.и отрицат.выбросы помехи.К концу интегрир-я положит. компенсируют отрицат. выбросы.

Зависимость вероятности ошибочного приема бита от отношения энергии на один передаваемый бит к СПМ помехи

-энергия бита ( - энергия сигнала длительностью , соответствующего одному передаваемому биту).

-спектральная плотность мощности помехи.

По мере интегрирования сигнала накапливается энергия и каждая следующая секунда наблюдения , подтверждает, что мы нгаблюдаем «1»



^ 67. ШУМЫ ПРИЕМНИКОВ: ДРОБОВЫЕ ШУМЫ ЭЛЕМЕНТОВ

Проводящая среда насычена ионами, дырками и др. Прикладывается постоянное напряжение.




,-постоянная, - ток пульсации, связанный с дискретным зарядом носителя.

(*) - величина дроб.тока. -границы дробового шума. . Уменьшение дробового шума требует уменьшение . Уравнение * справедливо, когда спектральная плотность невелика, если движение некорелировано, т.е., м. считать, что они невзаимодействуют (например, в п/п приборах). Если отталкиваются, то неспаведливо.


^ 61. ОБРАТНАЯ СТОРОНА

Мультипликативная (умножается с полезным сигналом):

3)

- мультипликативная составляющая( путем перемножения полученного сигнала и помехи)

Мультипликативная помеха изменяет св-ва канала связи, явл. подавления слабого сигнала сильным



^ 68.ШУМЫ ПРИЕМНИКОВ: ФЛИКЕР-ШУМЫ ЭЛЕМЕНТОВ

Фликер шумы – это шумы мерцания.

фликер-шумы могут быть снижены выбором элементов схемы, значением

тока , выбором режима работы.



, - превращение энергии, - превращение веществ, пропускают токи и напряжения, которые обнаруживаются в виде шумов. Интенсивность шума снижается с возрастанием частоты, на f =0 (но это м.б. издержки модели) интенсивность шума = 0.

Процессы преобразования порождают изменения, приводят к разрушению контактов. VT, которые хранились в приемлемых условиях меньше шумят.

ФШ зависит от внешних изменений микровоздействия. ФШ появляются редко, но их вспышки больше, если вспышка была большой, то затишье дольше и наоборот.



65. обратная сторона

x(t) – пост. от возбудителя, a(t) – несущ.комб, S1(t)-модулир.сигнал, усилив-ся и под-ся в ЛС Sm(t)



вых..сигнал:

, - полезный, -помехи; ; ,





В полосе частоты сигнала могут находится производные сигнала, они м. попасть в полосу спектра соседних КС. Мертвая зона – окно, в которм могут находиться только помехи.

В качестве меры качества работы передатчика в плане интермодуляции берут отношение мощность боковых полос к мощности помех в окрестности несущего колебания («мертвой зоны»)

Меры по улучшению:

- повышение линейности КС (усилители, генераторы д.б. максим-но линейные), использовать линейные и параметрические звенья, оптимизация параметров, использовать генераторы с чистыми синусоидами с минимальными примесями,

- Полосная фильтрация входящих и выходящих сигналов от посторонних шумов

64. обратная сторона

- горизонтальная поляризация. Если (вертикальная поляризация) имеют одинаковую поляризацию – наилучший прием.

4. Соединение ЛС с входящими (выходящими) цепями аппаратуры.





63. обратная сторона

Внешняя синфазная помеха на витой паре. Синфазные помехи одинаково действуют на a и b. В противофазе тоже бывают помехи. ПОДАВЛЕНИЕ – на двух проводниках одинаковое приращение, его надо компенсировать, снимая часть сигнала с ур-ня помех. Компенсация м. привести к появлению новых помех.

Подавление помех за счет наложения проводников в кабеле обеспечивается эффектом компенсации магнитных полей проводной витой пары на участке взаимодействия этих проводников

Экранирование.

Экраны защищают проводные линии их от взаимного влияния и от влияния внешнего поля

Если нет экрана, то линии поля замыкаются на жилах кабеля. Экранирование - способ снижения влияния внешних паразитных электромагнитных полей, помех и наводок. Экранирование осуществляют с помощью заземлённого металлического или металлизированного экрана с высокой электрической или магнитной проводимостью

^ Гальваническая развязка



На напряжение падает не сильно, но вызывает появление дополнительных компонент помех. Гальваническая развязка – оптопара (светодиод и оптотранзистор) Цепь питания светодиода полностью изолированы. Подключив его к цепи они разделены, но информационно объеденены общим световым потоком. Управление сигналом в оптотранзисторе осуществляется пучком света.


.







^ 66 ОБРАТНАЯ СТОРОНА

энергии.

Спектральная плотность мощности шума постоянна для всех частот, что определило название Белый шум. Максимальная мощность теплового шума N, которую можно подать с выхода генератора шума на вход усилителя=kTW

Тогда максимальная номинальная односторонняя спектральная плотность мощности шума No(мощность шума на 1 Гц полосы) =N/W=kT (Вт/Гц).

Мощность, подаваемая источником теплового шума, зависит от температуры окр.

среды источника(шумовой температуры) Эффективная шумовая температура источника шума определяется как температура гипотетического источника теплового шума, дающего эквивалентную паразитную мощность.

Tr=(F-1)To—эфф. шум. Температура


, зависящая от температуры Т.

Модель Гауссового шума - постоянна.



^ 69. ПОНЯТИЕ ШУМЯЩЕГО ЗВЕНА. ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Шумящее звено- линейное звено, характеризующееся коэффициентом усиления( по мощности, по направл, полосой пропускания Δf)


, n- аддитивный шум, х –информац.компонента.



Шум.компонета будет на выходе содержать

- внесло звено шум.

Каждое последующее усиление ухудшает соотношение сигнал-шум.

. Мера, определяющая качество звена – коэффициент шума звена:






Если любое звено вносит шум, то .

^ 70. ПРИВЕДЕНИЕ ШУМОВ ЗВЕНА К ЕГО ВХОДУ. ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА



Вх.составл. шума определяется, как





Звено, предположим, не шумит – шум дает входящее сопротивление, а звено дает . Для оценки сойств звена используют шум.температуру входа (Т, при которой рассматривается входящее сопротивление 4-х полюсника)

, - эквивалентная шумовая температура. - мощность на выходе с учетом Т.

-позволяет получить оценку минимального сигнала, который можно выделить из шумов. Итак, оценка удобна при малых шумах, оценка используется при работе в больших шумах


^ 71.ШУМЫ ПАССИВНЫХ ЗВЕНЬЕВ

Здесь предполагается > 1.

Линия связи. Фидер (волновод, коаксиал, витая пара, оптоволокно)

Наблюдаются явления:

-Рассеивание сигнала, сигнал на выходе меньше, чем на входе (сигнал – шум ухудшается)

-Чем длинее фидер, тем больше ухудшается сигнал-шум, если длина , а затухание и фидер , тогда - формула для определения коэффициента шума звена. Поэтому ВЧ системы помещают так, чтобы было минимальным до источника сигнала, т.е. так, чтобы фидер мог быть как можно короче.

Устройство, которое не характеризуется протяженностью, не усиливающее:

Напр, фильтр.




Есть затухание и шум определяется как

^ 72. ШУМЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕНЬЕВ

К-т шума всегда >1



-коэффициент шума, определяется как:





Шумы последующих каскадов будут влиять меньше чем первый каскад


Наиб. влияние иметь 1 каскад,затем 2й,3й…

Если к-т шума к-т усиления большой – то приемник будет перегружен,е сли маленький, то он будет плохо настроенным Для обеспечения наименьшего необходимо минимизировать шумы 1 каскада, максимизировать шумы др. каскадов.

Для обеспечения высокого качества необходимо выбирать системы, которые мало шумят и обладают высоким усилением.

Итак, нужно уменьшать, а -увеличивать.



72-б. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА

На вход подаем шум от регулируемого генератора.





Генератор согласован со звеном должен быть прибор, показывающий мощность.

- шумы входящего сопротивления;


Коэффициент шума описывает шумовые свойства звена. Указывает на сколько ухудшится соотношение сигнал-шум при прохождении через это звено сигнала

; -ухудшение шумовых св-в из-за того,что Rвх вносит доп. шумы.




^ 73. ПОНЯТИЕ ОБ ИНФОРМАЦИОННОЙ МЕРЕ. КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ В ДИСКРЕТНОМ СООБЩЕНИИ.

Информация – это набор признаков позволяющих раскрыть неопределенное состояние объекта.

Объектом может быть любой процесс, характериз-ся какими-то физическими величинами.

Пусть есть источник дискр. сообщ. А (клава, с которой поступает набор символов).

а – сообщение из набора (ансамбля) сообщ.

{А} формирует а {А} . Случайный поток сообщений представляет информационное сообщение.

Мера информации должна удовлетворять требованиям:

  1. инф. мера должна быть аддитивной

  2. кол-во инф о достоверном событии должно быть =0

  3. кол-во инф не должно зависеть от качественного содерж. сообщ.

Р(а) – вероятность появления события.

Пусть а1,а2 – независ. сообщения. Источник последовательно выдает а1… затем а2. Р(а1,а2)=Р(а1)*Р(а2)

i(a) – инф. в сообщении а

i(a1,а2)= i(a1)+i(a2)

i(a)= - log P(a)= log 1/p(a)

знак “-” поставлен для того, чтобы инф. была положительной, если события независимы. В качестве инф. меры события а, берется 1/(P(a)

Для зависимых событий: i(an/an-1,an-2,…)=log

Если же события а1 и а2 имеют одинаковую вероятность появления P(a1)=P(a2)=0.5 , то информация раскрывается в max появлении i(a1)=i(a2)= - 0.5 =1 бит.

1 бит – max кол-во информации которое может быть передано дискретной СМО равновероятных событий.


^ 74. ЭНТРОПИЯ ИСТОЧНИКА ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ И ЕЕ СВОЙСТВА

Энтропия – это усредн. хар-ка того кол-ва инф-ции, кот. выдаёт источник.

Пусть источник генер. сообщ. из ансамбля А: 1≤К<k, где kобъём алфавита источника; К – текущ. номер сообщения.

Р(ак) – вер-ть выдачи а. Т.к. кажд. сообщ. им. свою вер-ть, то можно говорить о распред. вер-ти.

Энтропия явл. инф. хар-ой, определяющей непредсказуемость (информативность) источника: Н(А)=М{log(1/P(a))}; М –МО на всём ансамбле А; log(1/P(a)) – инф., кот.

принадлежит кажд. из сообщений.

Если ист. явл. дискретным: Н(А)=∑Р(ак)log(1/P(a))

Св-ва энтропии:1.Аддитивность.2.Энтропия положительна: Н(А)≥0.3.Н(А)=0,если для вер-ей сообщений верно: Р(ак=i) ≡1,0; Р(ак≠i) ≡0 4.H(A)≤logk – наиб. энтропией обладает ист. с равновероятными сообщ. 5.H(A)=logk , если Р(ак)=Р(аn)=1/k; k≠n.

Пусть ак, аn – равномерн. и независ. события. Н(А)=logk – max знач. энтропии источника с объёмом алфавита К.

График. связ. энтропию с вер-ю появл. события:

Х(хи)=(Нmax-H(A))/Hmax – избыточность источника. H’(A)=1/T*H(A) – производительность источника, где Т – ср. время передачи на 1 символ.

^ 75. ВЗАИМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ И ЕЕ СВОЙСТВА

Энтропия – среднее количество информации на одно сообщение, которое формируется источником.



Пусть имеется 2 источника – А и В, Допустим, что сообщения, которые они формируют, взаимосвязаны(например, вход и выход КС)

А и В – источники формируемых сигналов и .

Поведение системы можно описать: 1)совместной вероятностью появления сообщения и


- совместная энтропия

2) условной вероятностью ак, при условии bl - Р(ак / bl) - условная энтропия.


В общем случае и значение «В» снижает первоначальную постоянную «А». Тогда разность есть количество информации содержащийся в «В» по отношению к «А». -потеря информации



Если воспользоваться теоремой умножения вероятностей для взаимосвязанных сообщений, то



*



*






*



*



^ 75. ОБРАТНАЯ СТОРОНА

получим: симметрич формула Свойства взаимной энтропии:

1.

2. , откуда следует

3., т. к. существуют потери в КС.

4. , т. к. существуют потери в КС.

5. Если В=А и учитывая, что, то , т.е. энтропия источника есть его собственная информация.

- скорость передачи информации , Т- среднее время передачи символа

- скорость передачи информации в КС.

.



*














Скачать файл (7626.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru