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

Содержит краткие теоретические положения курса «Основы теории информации и кодирования», а именно: основы теории информации, основы теории кодирования и передачи информации по каналам связи, а так же примеры использования информационных моделей. Кроме этого пособие включает в себя лабораторный практикум, предназначенный для закрепления теоретического материала и представленный в виде подробного описания выполнения лабораторных работ. Для удобства пользования пособие содержит краткие справочные сведения по теории вероятностей, которые крайне необходимы при рассмотрении основных положений курса.

Определены статистические характеристики (N-мерная плотность вероятности и коэффициент корреляции) замирающего радиосигнала. Предложены и проанализированы достаточно простые алгоритмы оценки параметров, характеризующих среднюю мощность и глубину замираний

Анализируются методы оценки качества передачи речевой информации по каналам связи различной структуры.

Рассмотрены подходы к организации времячастотного распределения (ВРЧ) в режиме реального времени на основе экстремальной фильтрации. Показано сходство (аналогия) с преобразованием Хуанга-Гильберта

В данной статье предложена макромодель КМОП-инвертора, позволяющая анализировать фазовые шумы как автогенераторов, так и других функциональных узлов. На основе результатов экспериментальных исследований фазовых шумов автогенераторов получена оценка спектральной плотности мощности фазовых шумов, вносимых КМОП-инвертором.

Цель статьи - изыскание метода решения проблемы деления полосы частот речевого сигнала.

Сегментация изображений играет важную роль в обработке изображений и компьютерном зрении. Для сегментации анизотропных текстур широко используется градиентный структурный тензор. Среди большого числа методов сегментации метод пороговой сегментации является наиболее универсальным из-за его эффективности и простоты. Как правило, сегментация для градиентного структурного тензора основана на использовании априорных данных. Иерархический метод основан на сравнении меры когерентности локальной ориентации текстуры с наперед заданным порогом. Предложено применить метод Оцу для автоматического выбора оптимальных порогов, чтобы разделить анизотропные текстуры. В соответствии с этим методом оптимальные пороги выбираются путем максимизации межклассовой дисперсии. Однако реализация метода Оцу для многоуровневой пороговой обработки требует много времени из-за неэффективного расчета межклассовой дисперсии. Разработан быстрый алгоритм выбора порогов Оцу на основе табличного метода. Предлагаемый подход обладает не только вычислительной эффективностью, но и не требует априорных предположений о свойствах текстур. Эксперименты на типовых изображениях показали, что предложенный алгоритм обеспечивает конкурентноспособные результаты. Рассмотрены примеры, демонстрирующие эффективность алгоритма для сегментации изображений линейных трасс, получаемых при проведении судебно-криминалистической экспертизы.

Решена задача быстрого поиска дальномерных кодов, компонентами которых являются линейные рекуррентные последовательности максимального периода (МЛРП) разной длины. Предложено использовать метод поиска, основанный на одновременном вхождении в синхронизм с каждой из компонент дальномерного кода.

Предложен способ вычисления границ пропускной способности каналов связи с замираниями на основе оценок ряда параметров случайного процесса, соответствующих мгновенным значениям огибающей наблюдаемого сигнала.

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

Интенсивное развитие средств телекоммуникаций порождает циркулирование огромных объемов информации по каналам связи разной структуры. Развитие технических средств и возникновение новых коммуникационных технологий стимулируют рост требований, предъявляемых к качеству услуг связи, что обуславливает актуальность разработок в области помехоустойчивости систем передачи данных. Перспективным направлением в сфере сохранения целостности информации при передаче по ненадежным каналам связи является формирование сигнально-кодовых конструкций (СКК) [1], обеспечивающих хорошие дистанционные характеристики ансамблей сигналов.

Рассмотрена оценка параметров вращений изображений пространственных групповых точечных объектов при неизвестной нумерации точечных отметок в объекте методом главных компонент. Приведено решение проблемы неоднозначности оценки параметров вращений, возникающей при применении указанного метода

В статье описан способ получения забойной информации в процессе бурения скважины, основанный на амплитудно-импульсной модуляции аэрогидродинамического шума турбобура. Установлена зависимость влияния гидростатического давления по стволу скважины, температуры и плотности бурового раствора на собственную частоту акустического фильтра, и обоснована необходимость подавления звука в широкой полосе частот для разработки фильтра. Приведены методика и результаты расчета геометрических параметров одно- и двухкамерных акустических фильтров на эффективность поглощения звуковой энергии волн.

Рассмотрен метод параметрического спектрального анализа дискретных случайных сигналов на конечном интервале времени, основанный на применении рекуррентных циркулянтных моделей 2-го порядка. Получены строгие аналитические выражения для спектральной плотности таких процессов в базисе дискретно-континуальных экспоненциальных функций. Приводятся результаты моделирования, подтверждающие хорошее качество аппроксимации.

В статье приведены краткий анализ существующих ультразвуковых расходомеров, их достоинства и недостатки. В работе предлагается акустические шумы потока использовать в качестве полезного источника звуковых колебаний. Из акустических шумов потока с помощью резонатора Гельмгольца создается акустическая метка и по скорости ее прохождения между приемниками-гидрофонами определяется скорость потока, т. е. расход.

предлагаемый в настоящей статье алгоритм относится к разделу методов оценки канала распространения в системах связи, использующих orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) – ортогональное многочастотное мультиплексирование, а также single carrier frequency division multiplexing (SC-FDMA) – многочастотное мультиплексирование с единой несущей. Алгоритм может быть использован в аппаратуре базовой и абонентской станций в таких системах связи, как WiFi, LTE, LTE-A. В работе показано, что предложенный подход обеспечивает высокое качество оценки канала, близкое к потенциально достижимому при невысокой сложности алгоритма

Введение: существующие на сегодняшний день алгоритмы приема сверхширокополосных сигналов, как прави- ло, не учитывают наличие импульсных помех в канале. Это приводит к потере их работоспособности, что существен- но ограничивает область применения сверхширокополосных систем передачи данных на индустриальных объектах. Цель исследования: разработка и анализ эффективных алгоритмов приема сверхширокополосного сигнала на фоне импульсных помех. Результаты: предложена модель импульсной помехи, для которой была разработана оптимальная схема принятия решений о передаваемом сообщении. Несмотря на то, что данная схема является трудно реализу- емой, ее анализ позволил определить нижнюю границу для вероятности возникновения битовой ошибки. Проведен сравнительный анализ оптимального алгоритма и алгоритмов, наиболее часто используемых в современных трансиве- рах сверхширокополосных систем передачи данных: корреляционного приема и приема с двоичным квантованием. По результатам сравнения разработан перечень рекомендаций по областям применения рассмотренных алгоритмов: приемник с двоичным квантованием является эффективным в области низких значений отношения сигнал/помеха при большой скважности помеховых импульсов. Рекомендуемой областью применения корреляционного приемника явля- ются высокие значения отношения сигнал/помеха при их малой скважности. Практическая значимость: результаты ис- следования могут быть использованы разработчиками беспроводных решений по сбору и обработке данных, планиру- ющих применение сверхширокополосных систем передачи данных на предприятиях с высоким уровнем индустриаль- ных помех.

В статье предложены варианты структурной оптимизации цифровых систем передачи для одночетверочных медно-кабельных линий связи. Разработаны методики расчета предельной длины участка регенерации.

Предложена и исследована модель случайно модулированного сигнала, в которой учтены случайные искажения, присущие любым реальным сигналам. Выполнен синтез непараметрического обнаружителя такого сигнала и исследована его эффективность. Анализ полученных характеристик и сравнение их с характеристиками известных алгоритмов свидетельствует о целесообразности использования предложенного алгоритма

Рассматривается метод использования телефонных сетей, построенных на основе низкочастотного кабеля (НЧ) с групповым сердечником из звездных четверок, для организации широкополосного доступа по цифровым абонентским линиям (DSL). Анализируются параметры, ограничивающие скорость передачи DSL-доступа. Приводится описание оригинального метода Шчепановича - применение виртуальных пар, что позволяет использовать 50% абонентских линий в существующих телефонных сетях для организации широкополосного DSL-доступа посредством систем передачи xDSL. Благодаря этому методу компании-операторы связи даже в условиях экономического кризиса смогут оптимизировать инвестиции в существующие сети

Вы держите перед собой путеводитель в увлекательный мир цифровой обработки сигналов. В живой и наглядной форме здесь излагаются вопросы представления сигналов и способы их математической обработки. Несмотря на кажущуюся простоту, книга довольно обстоятельно знакомит нас с такими сложными понятиями как функции корреляции и ряды Фурье, дискретное и быстрое преобразование Фурье, а также с другими способами цифровой обработки сигналов.