Системы связи

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.

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.

Представлены результаты исследований в направлении развития фундаментальных основ теории виртуализации с позиций обеспечения информационной безопасности. Основу изложения материала монографии составляет конкретизация концепции теории виртуализации, которая развивается на стратегии защиты дискретной и непрерывной информации, методики, модели, методы и алгоритмы виртуализации процессов защиты информации и принципы анализа их эффективности. Приводятся оригинальные подходы к решению широкого круга задач защиты информации с позиций теории виртуализации, 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.

Рассматриваются принципы маршрутизации и коммутации сообщений в сетях пакетной коммутации, основные технологии локальных сетей, принципы и средства межсетевого взаимодействия, принципы построения и функционирования глобальных сетей. Описано функционирование и основные характеристики коммутаторов и маршрутизаторов, приводятся примеры технологий конфигурирования сетевых устройств, их проверки и отладки.

В настоящем учебнике рассматриваются вопросы использования микропроцессорной техники и программного обеспечения в узлах коммутации и средствах связи. Приводится базовая информация по технике микропроцессорных систем и средств, сведения по архитектуре и способам построения современных микропроцессоров. Приводится классификация и описываются принципы построения микропроцессоров и микропроцессорных комплектов различного назначения. Подробно рассматриваются операционные системы реального времени. Даются общие сведения по архитектуре, характеристикам и способам применения сетевых процессоров, процессоров ввода/вывода, процессоров цифровой обработки сигналов. На примере коммутационных систем EWSD, Alcatel 1000S12, АХЕ-10 рассматриваются вопросы построения и комплексирования управляющих комплексов современных узлов коммутации. Приводятся сведения по тенденциям развития микропроцессоров.

Рассмотрены принципы построения и алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах связи с технологией MIMO (многоантенных систем), положенные в основу систем: LTE, WiMax и Wi-Fi. Изложены фундаментальные основы многоантенных систем с пространственно-временным кодированием, давших толчок развитию этой технологии, а также приведены последние достижения в этой области. Большое внимание уделено алгоритмам обработки, используемым на практике. Приведены примеры использования технологии MIMO в современных и перспективных системах беспроводной связи.

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.

В третьем томе учебного пособия рассмотрены вопросы построения мультисервисных сетей связи (МСС). В компактном виде представлен материал по сетям доступа, транспортным сетям и сетям управления. Приведено описание таких технологий как Softswitch и MPLS и даны примеры построения сетей на их основе. Пособие содержит раздел по моделированию МСС с использованием аппарата сетей систем массового обслуживания.

Во втором томе трехтомного учебного пособия рассматриваются системы радиосвязи, радиовещания и телевидения. Основное внимание уделяется перспективным направлениям развития беспроводной связи: спутниковая связь, связь с подвижными объектами.

Изложены основные технические принципы построения средств радио-, радиотехнических и радиолокационных разведок, исследованы методы проведения измерений, а также потенциальные характеристики качества этих средств.

Приводятся методики оценки технологичности конструкции модуля ЭС, выполненного с применением технологии поверхностного монтажа. Рекомендуется при изучении дисциплин «Технология РЭС» (9, 10 семестр) студентам специальности 210201.65, «Технология производства электронных средств» (7, 8 семестр) направления 211000.62., «Технология поверхностного монтажа» (семестр В), магистрантам направления 211000.68. кафедра КиПРЭС радиотехнического факультета.

Изложены теоретические основы построения современных многоканальных широкополосных систем связи и передачи данных на основе МДКР (CDMA) и ППРЧ (FHMA), включая методы модуляции, теорию потенциальной помехоустойчивости и помехозащищённости в условиях воздействия естественных и искусственных помех. Особое внимание отводится изложению теоретических принципов линейного разделения сигналов.

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.

В первом томе трехтомного пособия с единых позиций рассматриваются основные понятия теории передачи сигналов, первичные и вторичные сети электросвязи. Особое внимание уделено вопросам построения телекоммуникационных транспортных сетей и сетей доступа, проблемам управления сетями. В книге содержатся примеры построения сетей на основе реального оборудования, широко используемого на сетях электросвязи России. В четвертом издании (третье издание книги вышло в 2005 г.) материал существенно дополнен и актуализирован с целью отразить последние достижения в области телекоммуникаций.

Изложены основные положения цифрового представления и обработки телевизионного и звукового сигналов, обобщен и систематизирован материал по международным стандартам кодирования с информационным сжатием MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC. В развернутой форме представлены данные об основных характеристиках стандартов цифрового телевизионного вещания DVB-T, DVB-T2, DVB-H, а также описаны конструктивные особенности цифровой телевизионной аппаратуры, устройств ограничения доступа к телевизионным программам. Особое внимание уделено рассмотрению принципов формирования наземной сети телевизионного вещания.

Рассмотрены технические средства и методы защиты информации от несанкционированного доступа. Описаны возможные технические каналы утечки информации. Основное внимание уделено рассмотрению принципов работы технических средств защиты информации. Отличительной особенностью книги является наличие лабораторных и практических занятий, которые позволят студентам приобрести практические навыки работы с техническими средствами защиты информации.

Книга посвящена одному из важных аспектов защиты объектов и физических лиц от преступных посягательств и стихийных бедствий – техническим средствам наблюдения. Рассмотрен весь комплекс вопросов, посвященных этой тематике: принципы построения и классификация систем видеонаблюдения; цифровые системы видеонаблюдения; скрытое охранное теленаблюдение; ночное видение; радиовидение; звуковидение; интеллектуальные системы видеонаблюдения и перспективы их развития.

Рассмотрены принципы построения цифровых систем передачи всех действующих иерархий, организации транспортных сетей на базе систем передачи PDH, SDH, ATM и Ethernet, сетей широкополосного абонентского доступа, сетей нового поколения NGN, оптических транспортных сетей OTN, обеспечение голосовых (VoIP) и видеосервисов в сетях с пакетной передачей, вопросы цифрового каналообразования на базе ИКМ и АДИКМ, организации синхронизации цифровых сетей и сигнализации в этих сетях. Анализируется функционирование линейных трактов на основе металлических и волоконно-оптических кабелей. Изложены принципы соединения (сварки) оптического волокна и использования разъёмных соединительных устройств. Рассмотрены вопросы теории и практики измерений в современных цифровых сетях связи, вопросы нормирования основных технических параметров, принципы, и технические средства их измерений, а также практика проведения измерений параметров передачи цифровых линий и сетей, цифровых стыков всех уровней, характеристик металлических и волоконно-оптических кабелей.

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.