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

Настоящее пособие содержит теоритический материал и учебно-методические указания к лабораторным работам по курсу «Устройства приема и обработки сигналов». Пособие адресовано студентам старших курсов бакалавриата и магистрантам, обучающимся по направлениям «Радиотехника» и «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Приведена методика расчета нормативов для группового ЗИП на ремонтно-эксплуатационное обслуживание оборудования связи. Обоснованные нормативы ЗИП, с одной стороны, обеспечивают требуемую надежность оборудования связи, с другой, — снижают затраты на длительное хранение избыточных запасов сменных частей (СЧ) в процессе эксплуатации. Подтверждена необходимость строгого теоретического обоснования нормативов ЗИП. Как показывает конкретный расчет: при относительно низкой наработке на отказ (немногим более половины года) ежегодное пополнение ЗИП составляет всего 20% от общего количества защищаемого оборудования.

Учебно-методический комплект состоит из трех частей. Часть 1 включает в себя изложение принципов ведения технической разведки (ТР), классификацию ТР и демаскирующих признаков объектов разведки (ОР), оценку возможностей ТР по перехвату информации о функционировании ОР. В части 2 приведены требования к выполнению курсовой работы по дисциплине «Средства технической разведки» для студентов, обучающихся по направлению 090000 – «Информационная безопасность», по учебному плану специальности 090106.65 – «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», варианты технических заданий для выполнения курсовой работы. В части 3 размещены справочный материал и основные расчетные соотношения, необходимые для решения задач курсовой работы.

Рассматриваются вопросы интеграции живой материи в киберпространство. Представлена идея, определяющая общий принцип сопряжения живой материи с инфокоммуникационными системами. Предложена структурная схема системы «Биодрайвер», позволяющей измерять процессы, протекающие в живых организмах, и воздействовать на них. Анализируются некоторые аспекты взаимодействия элементов системы «Биодрайвер». Проведен обзор медицинских индикаторов состояния здоровья, которые могли бы использоваться для анализа процессов, протекающих в организме. Представлены приложения, которые могут быть реализованы с применением описанных в статье средств, а также научные задачи, требующие решения.

Радикальные изменения, происходящие в телекоммуникационной системе, стимулируют пересмотр методологических подходов к проектированию сетей. В статье обсуждаюся аспекты выбора структуры сети связи.

В статье рассмотрен новый протокол верхнего уровня 6LoWPAN для организации сенсорных сетей, позволяющий использовать IPv6 адресацию.

В учебно-методическом пособии рассмотрены общие принципы и математические модели преобразования сигналов при цифровой обработке, базовые алгоритмы цифровой фильтрации сигналов, методы синтеза цифровых фильтров, оценки обеспечения их точности.

Приводятся результаты исследования сетевых структур с точки зрения влияния числа линий в сети связи на показатель структурной устойчивости. На основе разработанной сетевой модели показано, что увеличение числа линий в сети выше некоторого (порогового) значения не эквивалентно затрачиваемым ресурсам. Рассмотрены пути использования полученных результатов на практике

Данная методическая разработка предназначена для самостоятельной подготовки студента заочного факультета к выполнению аудиторной контрольной работы по дисциплине «Цифровая обработка сигналов».

Рассмотрены способы организации, классификация и технологии создания виртуальной частной сети (VPN). Показано, что современные технологии VPN позволяют организовать наложенные сети с необходимым набором заданных свойств: с независимой системой адресации, с заданной пропускной способностью, надежностью и информационной безопасностью.

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

Задачи синтеза алгоритмов синхронизации при приеме OFDM-сигналов актуальны с точки зрения эффективности приема и ресурсоемкости. особую сложность при решении данных задач представляет прием сигналов в городских условиях при многолучевом распространении сигнала и релеевских замираниях. Такое распространение сигнала приводит к значительному искажению его спектра и усложняет задачу синхронизации и оценки параметров канала в частотной области. В статье исследован вопрос синтеза и моделирования алгоритмов оценки и компенсации искажений спектра сигнала, вызванных как многолучевым распространением в канале, так и остаточными ошибками, возникающими на предшествующих этапах синхронизации.

Учебное пособие состоит из шести разделов, посвященных основным аспектам детерминированных сигналов и систем: дискретным последовательностям, дискретным линейным системам, описанию сигналов и систем в частотной и z-области. В пособии содержатся сведения по дискретному преобразованию Фурье и спектральному анализу дискретных сигналов. Приводится обобщение основных понятий и методов на двумерные сигналы (изображения). Подготовлено на кафедре геоинформатики и информационной безопасности Самарского университета.

Предметом исследования статьи являются алгоритмы весовой обработки импульсных сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) в радиотехнической системе измерения параметров относительного движения, используемой для стыковки космических аппаратов Цель работы — увеличение эффективности работы системы за счет подавления мешающих сигналов, отраженных от элементов крупногабаритной конструкции, например международной космической станции, которые приходят в одном временном интервале вместе с полезным сигналом, несущим информацию о параметрах относительного движения, что может недопустимо снизить точность измерения этих параметров. Задача обработки принимаемого сигнала сводится к нахождению оптимальной весовой функции, найденной по критерию минимума потерь в отклике по полезному сигналу и максимуму подавления всех мешающих сигналов. Для разработанного оптимального алгоритма проведен анализ зависимости величины «потерь» из-за рассогласования весовой функции, связанной с цифровой обработкой сигнала, от длительности импульса, частоты девиации, частоты квантования и коэффициента K (отношение частоты девиации к частоте квантования). Результаты представлены в сравнении с согласованной обработкой.

С развитием инфокоммуникационных технологий появилась возможность создания архитектуры мультисервисных сетей, которые в рамках единой инфраструктуры с использованием подсистемы предоставления мультимедийных услуг на базе протокола IP (IMS) будут предоставлять единые услуги пользователям стационарных телефонных сетей с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, а также сетей сотовой подвижной связи.

Постановка задачи. При рассмотрении вариантов построения распределительных сетей ТВ программ в рамках реализации ФЦП «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009 - 2015 годы» особое значение предавалось экономному использованию спутникового ресурса, как наиболее дорогостоящего и дефицитного [1]. Проблема эффективного использования спутниковой емкости ещё более обострилась после известной неудачи с выводом на орбиту спутника «Экспресс» нового поколения.

Наличие метеообразований на пути распространения отраженного радиосигнала от цели до приемной антенны носителя приводит к ухудшению качества радиолокационного изображения на борту летательного аппарата. Рассмотрено влияние атмосферных нестабильностей на характеристики сигнала, отраженного от земной поверхности. Предложен математический аппарат, который сочетает в себе методы геометрической оптики и статистической радиофизики и позволяет численно оценить ошибки, вносимые атмосферой и метеообразованиями в параметры сигнала, принимаемого аппаратурой РЛС. Предлагаются перспективные способы повышения быстродействия имитационной аппаратуры на основе процессорных SIMD-архитектур и методов параллельной обработки сигналов на графических процессорах универсальных вычислений (CUDA и OpenCL).

Изложены основные понятия и методы определения количества информации, кодирования и шифрования данных в радиотехнических системах. Все разделы сопровождаются практическими примерами решения задач, а также вопросами и упражнениями для самостоятельного решения.

Рассмотрен метод передачи дискретных сообщений по частотно-ограниченному каналу связи на основе модема с многочастотной модуляцией. Разработана структурная схема модема. Для каждого канала модулятора оптимизация модема осуществляется благодаря синтезу двух ортогональных финитных сигналов, не вызывающих межсимвольных искажений и обеспечивающих максимальное отношение сигнал/шум на входах согласованных фильтров демодулятора. Поскольку реальная длительность оптимальных финитных сигналов меньше символьного интервала, реализуется возможность повышения спектральной эффективности модема, дается теоретический анализ его спектрально-энергетической эффективности. Показано, что предложенный модем сравним по эффективности с лучшими стандартными модемами

Учебное пособие знакомит студентов с центральным понятием теории информации – информационной энтропией. В издании приведены основные определения, свойства и теоремы, связанные с этой величиной; рассмотрены существующие подходы к кодированию информации с точки зрения задачи сжатия данных.

В пособии изложены теоретические положения преобразования измерительных сигналов, которые являются основой для построения любых средств измерения с применением как традиционных, так и современных информационных технологий. Представлены модели сигналов, различные преобразования сигналов, теория модуляции сигналов, дискретизация, кодирование и восстановление сигналов, масштабно-временное преобразование сигналов.

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

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.

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.

В учебном пособии рассмотрены вопросы анализа обнаружителей сигналов при проведении лабораторного практикума по курсу «Радиотехнические системы передачи информации». Предназначается для студентов специальностей 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы», 11.05.02 «Специальные радиотехнические системы» и 11.05.04 «Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи» дневной и дистанционной форм обучения, а также специалистов, повышающих квалификацию в центрах переподготовки кадров.

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

Представлены устройства синхронизации, используемые в радиосвязи и радионавигации. На основе моделей Стратоновича анализируется помехоустойчивость систем амплитудной, частотной и фазовой манипуляций (телеграфии). Рассматривается синхронизация в широкополосных системах. Приводятся статистические характеристики цифровых систем синхронизации при наличии шумовых и гармонических помех.

В статье рассматривается модель системы передачи информации, использующая несколько электропроводных линий связи и учитывающая явления взаимного влияния между ними. Предлагается решение задачи формирования базисных функций на входе и выходе линий связи смоделированной системы, позволяющее повысить скорость передачи информации и/или её достоверность

В учебном пособии изложены теоретические основы прикладной теории информации. Особое внимание уделено методам и приемам решения практических задач, наиболее часто встречающихся в радиотехнике. В данное пособие включены разделы для самоконтроля в виде теоретических вопросов и практических заданий.

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

Монография содержит результаты разработки программных средств, обеспечивающих высокоскоростную передачу данных в условиях канала с переотражениями для применения в телекоммуникационных системах радиодоступа. Представлены разработанные авторами алгоритмы кодирования и декодирования на основе сочетания MIMO (Multiply Input - Multiply Output) и OFDM (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing).

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

В пособии приводятся основные понятия и определения теории сигналов, последовательно и во взаимной связи излагаются основы спектральной теории управляющих и модулированных сигналов. Во втором издании материал методически доработан с учетом опыта преподавания соответствующих дисциплин.

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

Представлены ключевые положения теории детерминированных и случайных сигналов, основы теории случайных процессов. Особое внимание уделено разбору спектральных представлений сигналов, применяемых в радиоэлектронике и приборостроении.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с сигналами систем передачи данных, спектральный и корреляционный анализы сигналов, приведены материалы к контрольным заданиям для выполнения студентами индивидуальных заданий, приведены примеры выполнения индивидуальных заданий, контрольные вопросы для проверки усвоения материала студентами.

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.

В учебном пособии представлен материал для теоретического изучения дисциплины «Теория информационных процессов и систем». Структура учебного пособия отличается лаконичностью и содержит основные разделы, необходимые студентам для приобретения теоретических знаний в области информационных процессов и систем. Учебное пособие содержит основные понятия и определения теории связи, математическое описание сигналов и их преобразование, модели каналов связи и рассматривает вопросы передачи и кодирования сообщений. Затрагивает принципы искусственного интеллекта. Содержит тесты для контроля усвоения материала.

Учебное пособие «Оптическое материаловедение. Материалы и оптические элементы в фотонике» Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров и магистров 12.03.03 - Фотоника и оптоинформатика. Предназначено для студентов 3 курса ФБТО для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ.

Учебное пособие «Статистическая теория радиотехнических систем» в форме лекций содержит основы статистической теории радиотехнических систем, разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров 11.03.01 - Радиотехника и предназначено для студентов, обучающихся на 4-м курсе для самостоятельной подготовки к практическим и лабораторным занятиям, зачету по курсу. Целью преподавания дисциплины является познакомить студента с теоретическими основами инженерной деятельности в области синтеза радиотехнических систем. При этом главное внимание уделяется методам решения основной задачи решаемой инженером при создании любой современной РТС - извлечению информации из наблюдаемых в шумах и искаженных в процессе передачи сигналов.

В книге рассмотрен оптический канал утечки информации с волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) информации ограниченного доступа и возможность перехвата оптических сигналов с его использованием. Дана характеристика различных способов вывода и приема оптических сигналов с ВОЛП. Рассмотрены различные способы и средства защиты информации в волоконнооптических системах передачи (ВОСП) информации, общая система обеспечения безопасности, практическая реализация защищенных ВОСП, а также методы и средства контроля защищенности.

Изложены вопросы проектирования радиоприемных устройств и их отдельных блоков на основе полупроводниковых приборов. Представлены задачи по таким темам, как входные цепи, усилители радиочастоты, преобразователи и усилители промежуточной частоты, детекторы. Рассмотрены шумовые характеристики радиоприемных устройств, а также их помехоустойчивость.

Рассматриваются состояние и особенности отечественной нормативной правовой базы, регулирующей создание и использование backhaul network для подключения small cell к ядру сетей подвижной радиотелефонной связи стандартов UMTS и LTE с точки зрения оценки достаточности НПА и сложности их исполнения при ожидаемом массовом внедрении small cell

Журнал «Электросвязь» — ежемесячный научно-технический журнал по проводной и радиосвязи, телевидению и радиовещанию, предназначенный для широкого круга специалистов в области связи и информатизации. Основан в 1933 г. Журнал «Электросвязь» — это: - результаты новейших научных исследований, обеспечивающих повышение эффективности сетей связи, методы их проектирования с использованием перспективных технологий как отечественных, так и зарубежных; - вопросы создания экономически эффективных служб связи, внедрения новых услуг, управления сетями, их технического обслуживания на основе современных решений; - оперативная информация о деятельности и технической политике Министерства информационных технологий и связи РФ, администраций связи других стран СНГ, Регионального содружества в области связи, Международного союза электросвязи. Публикации в «Электросвязи» учитываются Высшей Аттестационной Комиссией при Министерстве Образования РФ при защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.

В работе рассматриваются современные подходы к организации высокопроизводительных вычислительных систем с применением программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Показываются преимущества подобного рода систем и приводится пример их реализации на базе модульной платформы PXIe

Рассмотрен модифицированный алгоритм измерения параметров колебательных компонент измерительных сигналов на основе метода Прони. Определены погрешности измерения параметров частотных компонент сигналов. Даны рекомендации по применению предложенного алгоритма в информационно-измерительных системах

В статье предлагается новый метод оценки надежности элементов больших информационно-телекоммуникационных систем (ИТКС), основанный на концепции размена вычислительной сложности на точность измерений. Данный метод позволяет определять надежность информационных направлений (ИН) ИТКС как надежность параллельно-последовательных систем, состоящих из приоритетных путей этих ИН, что ведет к существенному снижению вычислительной сложности задач оценки надежности элементов ИТКС

Автор в статье знакомит с моделями цифрового телетрафика на основе самоподобных случайных процессов. Данные процессы обладают рядом характерных признаков наличием корреляции между случайными событиями, выразившейся, в частности, в группировании событий в пачки, "длинными хвостами" функций распределения интервалов между событиями.