Общая теория электросвязи. Передача и распространение электрических сигналов, помехи, искажения, качество сигналов

В учебном пособии рассмотрены теоретические вопросы, применительно к читаемой дисциплине «Теория сигналов». В частности, рассмотрены вопросы, дающие понятие сигналов применительно к телекоммуникационным системам, рассмотрены различные подходы к построению моделей сигналов, спектральный и корреляционный анализ сигналов, дано понятие аналитических сигналов. В конце каждого раздела приведены вопросы для контроля знаний студентов.

Содержание учебного пособия составляет фундаментальное рассмотрение основных аспектов идентификационного анализа телекоммуникаций с последующими исследованиями возможностей практической реализации полученных решений. Основу изложения материала учебного пособия составляют авторские методы теории виртуализации: метод формирования виртуальных информационных образов, метод моделирования оценок виртуальных информационных образов, методы виртуализации информационных процессов, методы виртуализации идентификаторов.

Рассмотрены общие вопросы теории проектирования различных информационных радиоэлектронных систем и взаимосвязь различных подходов и методов анализа и синтеза радиосистем. На конкретных примерах показано использование общих методов физических и математических решений при проектировании радиосистем комплексов радиоуправления.

В учебнике изложены основные разделы теории сигналов и теории информации, необходимые для изучения информационных процессов и систем.

Учебное пособие «Теория информации и кодирования (Часть 2)» в форме лекций содержит основы теории информации и кодирования, разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки дипломированных специалистов 10.05.02 - Информационная безопасность телекоммуникационных систем, утвержденного 16.11.2016 Министерством образования Российской Федерации и предназначено для студентов соответствующей специальности, обучающихся на 3-м курсе, на Факультете телекоммуникаций и радиотехники для самостоятельной подготовки к практическим и лабораторным занятиям, экзамену по курсу.

Учебное пособие «Теория информации и кодирования (Часть 1 - Теория потенциальной помехоустойчивости)» в форме лекций содержит основы теории потенциальной помехоустойчивости телекоммуникационных систем, разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки дипломированных специалистов 090302 - Информационная безопасность телекоммуникационных систем, утвержденного 17.01.2011 Министерством образования Российской Федерации и предназначено для студентов соответствующей специальности, обучающихся на 3-м курсе, на Факультете телекоммуникаций и радиотехники для самостоятельной подготовки к практическим и лабораторным занятиям, зачету и экзамену по курсу.

Содержание монографии составляют результаты исследований в направлении развития фундаментальных основ теории информации с позиций обеспечения информационной безопасности. Основу изложения материала составляет конкретизация модифицированной концепции теории информации, которая развивается на стратегии кодирования источников и кодирования для каналов, принципы информационного анализа источников и каналов, методы эффективного и помехоустойчивого кодирования, теоретические основы защиты информации при кодировании источников, принципы информационного анализа методов защиты информации источников, информационный подход к оценке качества связи и защиты информации. Приводятся оригинальные подходы к решению широкого круга задач обработки передачи и защиты информации, теоретически подкрепленные теоремами, следствиями и их доказательствами. Рассмотрение ведется с согласованных единых позиций, в едином стиле, что не вызовет разночтения в понимании отдельных сложных вопросов. Особое внимание уделено тенденциям развития комплексных подходов к обработке, передаче и защите информации, что особенно актуально в условиях интенсивного развития информационно-телекоммуникационных технологий.

Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лабораторных работ по дисциплине, включающих основные теоретические положения курса, вопросы и задания, методические указания по выполнению работ, указания по технике безопасности, литературу, приложения

Пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лекций по дисциплине, включающих основные теоретические сведения по существующим современным системам радиосвязи, методам частотно территориального планирования, обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, ведения метрологической работы на предприятиях связи, перспективам развития систем радиодоступа, вопросы для самопроверки, литературу

Рассматривается современная схема кодирования — турбокод. Описаны особенности турбокода. Приведены типы кодеров и оптимальные алгоритмы декодирования. Определены сложности при проектировании турбокода. Приведены результаты моделирования работы турбокода в гауссовском канале

Одними из перспективных средств охраны периметров большой протяженности являются системы, основанные на регистрации сейсмического сигнала нарушителя. Такие системы обладают рядом преимуществ, основные из которых – пассивный принцип работы и высокая степень маскировки (чувствительные датчики устанавливаются в грунте). Для неподготовленного нарушителя они делают невозможным обнаружение точного места установки и, следовательно, препятствуют его незаметному проникновению на охраняемую территорию. Сейсмические сигналы обладают высокой информативностью. Анализируя сигналы, записанные пространственно разнесенными датчиками, можно определить параметры движения нарушителя – скорость и угол наклона траектории в локальной системе координат. Для оценки параметров движения случайного нарушителя в статье предложен алгоритм, основанный на анализе моментов времени, соответствующих минимальному удалению объекта от чувствительного датчика (траверзный метод). Траектория движения нарушителя при этом аппроксимируется прямой. В статье приведен анализ влияния параметров движения (скорости, угла наклона траектории), а также точности измерения первичных (временных) параметров на точность траверзного метода. Определен интервал углов наклона траектории, в пределах которого оценки обладают приемлемой точностью. Даны рекомендации по корректировке алгоритма в случае выхода величины угла наклона траектории движения за пределы этого интервала.

Приведены тенденции развития широкополосной связи и ее роль в решении таких социально-экономических проблем, как удовлетворение потребностей в пище и жилье, снижение уровня смертности, всеобщего цифрового образования, устойчивого состояния окружающей среды и др. Отражены задачи политического руководства стран в области эффективного регулирования и управления, инновационного и инвестиционного обеспечения условий развития широкополосной связи.

C 6 по 17 июля 2013 г. в Казани прошла XXVII Всемирная летняя универсиада, на которой был разыгран 351 комплект медалей по 27 видам спорта среди почти 12 тыс. представителей из 160 стран, что стало рекордом за всю историю проведения студенческих игр. Во время универсиады работали 64 спортивных объекта, из которых 33 использовались непосредственно для проведения соревнований. Правопорядок обеспечивали 24 тыс. сотрудников силовых ведомств. На универсиаду приехали более 120 тыс. гостей. Прямой эфир был организован с помощью трех российских и тринадцати международных телекомпаний. Ежедневно работали 15 передвижных телевизионных станций, более 200 телекамер, более 30 телекомментаторов [1]. Столь масштабные мероприятия неизбежно сопровождаются резким увеличением концентрации радиопередатчиков на ограниченной территории. Дополнительно используются радиоэлектронные средства (РЭС) самых разнообразных типов, применяемые для радио и телевизионных трансляций, оперативной связи организаторов

Рассматриваются теоретические и практические направления исследований в области летающих сенсорных сетей (ЛСС). Охвачен широкий круг вопросов: от методов расчета ЛСС до новых видов тестирования и структуры модельной сети для таких сетей.

Представлена новая концепция развития сетей связи, предназначенная для обеспечения пользователей услугами по передаче тактильных ощущений, – Тактильный Интернет. Новые требования к сетям связи по задержкам передачи данных привели к появлению нового класса сетей – сетей связи со сверхмалыми задержками. Рассматриваются вопросы эволюции задержек скоростей передачи данных в сетях связи, оценивается влияние на этот процесс концепции Тактильного Интернета, и приводятся возможные приложения этой новой концепции

Статья посвящена одному из способов решения основной проблемы сетей связи – лавинообразному увеличению трафика при возникновении чрезвычайных ситуаций (ЧС). Для снижения трафика предложено использовать разработанный авторами из ФГУП НИИР новый класс беспроводных сенсорных сетей – сенсорные управленческие сети (Рекомендация ITU – T Y.2222). Проведенные расчеты показывают, что применение сенсорных управленческих сетей позволяет повысить устойчивость инфокоммуникационной системы к уязвимостям различного рода, в том числе вызываемых перегрузками сетей связи общего пользования (ССОП) за счет своевременного информирования абонентов в зоне ЧС.

Цель: исследование потенциальных возможностей помехоустойчивого кодирования для одной из основных моделей многоуровневой NAND flash-памяти в зависимости как от условий записи и хранения данных, так и заданного уровня надежности хранения данных.

Рассмотрены вопросы теории информации Шеннона, теории кодирования, криптографии, элементы теории алгоритмов и теории конечных автоматов, а также общие вопросы моделирования и описания систем. Отбор материала произведен в соответствии с программой подготовки студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Информационные системы и технологии». Каждая глава содержит многочисленные примеры решения задач, а также вопросы и задания для самоконтроля.

Введение: flash-память представляет собой один из наиболее быстро растущих сегментов глобальной полупроводниковой индустрии. Благодаря неуклонно возрастающей плотности записи, высокой скорости записи/считывания, низкому энергопотреблению и продолжительному сроку службы, flash-память используется для хранения данных в весьма обширной сфере приложений. Повышение плотности записи, достигаемое за счет уменьшающегося физического размера ячейки наряду с возрастающим количеством используемых состояний, приводит к снижению надежности хранения данных, что требует использования помехоустойчивого кодирования. Цель: исследование теоретически достижимых значений основных параметров помехоустойчивого кодирования для модели многоуровневой NAND flashпамяти в зависимости от условий записи и хранения данных. Результаты: получены теоретически допустимые пределы скорости кодирования, для которых возможно построение надежных систем хранения данных для одной из возможных моделей flash-памяти, которая описывает страницу чипа памяти как систему с независимыми многоуровневыми ячейками. Для этой модели находятся границы случайного кодирования в форме, допускающей получение численных результатов. С использованием полученных границ устанавливаются обменные соотношения между предельно возможной скоростью кодирования и такими ключевыми параметрами, как число циклов перезаписи и время хранения данных. Рассмотрена возможность гауссовой аппроксимации канала записи/считывания. Эта аппроксим*ация оказывается в ряде случаев достаточно точной, что позволило получить точные оценки вычислительной скорости R0 в явном виде как функций от параметров гауссовых аппроксимаций. Показано, что во многих случаях величины пропускной способности и вычислительной скорости оказываются близкими — разница между ними составляет величину от долей процента до нескольких процентов. Практическая значимость: благодаря полученным результатам можно достаточно точно оценить степень снижения предельно достижимой плотности записи в многоуровневой NAND flash-памяти, связанную с ростом числа циклов перезаписи и увеличением длительности хранения данных. Это дает возможность, в частности, указать такие граничные значения числа циклов перезаписи и длительности хранения данных, при которых обеспечивается требуемая предельно достижимая плотность записи.

Содержание монографии составляют результаты исследований в направлении развития фундаментальных основ теории информации с позиций обеспечения информационной безопасности. Основу изложения материала монографии составляет конкретизация модифицированной концепции теории информации, которая развивается на стратегии кодирования источников и кодирования для каналов, принципы информационного анализа источников и каналов, методы эффективного и помехоустойчивого кодирования, теоретические основы защиты информации при кодировании источников, принципы информационного анализа методов защиты информации источников, информационный подход к оценке качества связи и защиты информации. Приводятся оригинальные подходы к решению широкого круга задач обработки передачи и защиты информации, теоретически подкрепленные теоремами, следствиями и их доказательствами. Рассмотрение ведется с согласованных единых позиций, в едином стиле, что не вызовет разночтения в понимании отдельных сложных вопросов. Особое внимание уделено тенденциям развития комплексных подходов к обработке передаче и защите информации, что особенно актуально в условиях интенсивного развития информационно-телекоммуникационных технологий.

Приведены общие сведения о статистической теории передачи сигналов. Рассмотрены математические модели сигналов, способы и виды аналоговой и цифровой модуляции, описываются принципы Фурье-анализа, теории информации. Приведены способы кодирования сигналов источника. Дан анализ методов оценки эффективности систем связи. Обсуждаются вопросы помехоустойчивого кодирования, реализации методов оптимального приема и обработки сигналов. Представлены общие принципы построения многоканальных систем связи.

Определение потенциальной точности алгоритма оценки временного положения сейсмического сигнала является важным этапом при его реализации. Она позволяет объективно судить о качестве получаемых оценок. В статье определена нижняя граница условной дисперсии ошибок, удовлетворяющая неравенству Крамера-Рао. Приведены результаты сравнения точности алгоритма, в котором для определения временного положения сигнала используются оценки его локальных мощностей, с потенциально достижимой.

Методические указания включают в себя методику выполнения четырех лабораторных работ. Описание каждой работы содержит цель, краткую теорию по исследуемому вопросу, описание лабораторной установки, методику выполнения лабораторной работы, расчетные формулы для обработки экспериментальных данных, список контрольных вопросов. Методические указания содержат описание методики обработки результатов измерения с помощью компьютерной программы в ходе выполнения данного цикла лабораторных работ.

Изложены математические основы описания сигналов с помошью разрывных функций, спектрального анализа периодических и непериодических сигналов, теории радиосигналов. Рассмотрены примеры решения задач. Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 013800 Радиофизика и электроника и направлению подготовки 550400 Телекоммуникации очной и заочной форм обучения (дисциплины "Аналоговые цепи и сигналы". "Введение в теорию сигналов", блок ОПД. ФТД). Ил. 50. Табл. 1. Библиогр.: 7 назв.

Рассмотрены в доступной форме основные положения теории информации. Материалы систематизированы по следующим ключевым разделам: определение информационных потерь в каналах связи с помехами, построение оптимальных кодов, обнаружение и исправление ошибок при использовании различных методов передачи и обработки информации, представление кодов в памяти ЭВМ в сжатом виде и в виде разнообразных структур.

Изложены математические основы описания сигналов с помощью разрывных функций, спектрального анализа периодических и непериодических сигналов, теории радиосигналов. Рассмотрены примеры решения задач. Ил. 50. Табл. 1. Библиогр.: 7 назв.