- •Коммерциялық емес акционерлік қоғам
- •Ақпараттар теориясы
- •5В070400 – «Есептеу техникасы және бағдарламамен қамтамасыз ету» мамандығының барлық оқу бөлімінің студенттері үшін дәрістер жинағы
- •1 Дәріс. Сигнал, ақпарат және хабар
- •1.1 Хабар кездейсоқ үрдіс ретінде
- •1.2 Детерминделген сигналдарды бейнелеу формалары
- •1.1 Сурет - Сигналдардың бейнелеу формулалары
- •1.3 Хартли өлшемі. Ақпараттың сандық бағасы
- •1.2 Сурет - Ықтималдылықты жағдайлардың айырмашылығы
- •1.4 Ақпарат түсінігі
- •2 Дәріс. Бөгеусіз дискретті арна
- •2.1 Ақпарат таратудың бөгеусіз дискретті арнасы
- •1.4 Шеннон энтропиясы мен Больцман энтропиясының арасындағы байланыс
- •2.2 Арнаның өткізу қабілеті
- •2.3 Бөгеусіз арнаның өткізу қабілеті үшін теорема
- •2.4 Бөгеусіз дискретті арнаның математикалық моделі
- •2.1 Сурет - Екілік симметриялық арнадағы өту ықтималдығы
- •3 Дәріс. Бөгеулері бар дискретті арна
- •3.1 Бөгеу туралы ұғым
- •3.2 Бөгеулердің түрлері
- •3.3 Бөгеулі ақпаратты таратушы дискретті арна
- •3.1 Сурет - Екілік арнаның өткізгіштілік қабілетінің қателік мүмкіндігіне р0 қатынасы
- •4 Дәріс. Бөгеулері бар дискретті арна (жалғасы)
- •4.1 Кедергісі және өткізгіштік қабілеті бар арнаға арналған теорема
- •4.2 Бөгеулі дискреттік арналардының математикалық моделі
- •4.3 Ақпаратты үздіксіз түрде ұсыну
- •4.1 Сурет - Сигналдың түрлері
- •4.4 Сигналды қалпына келтіру сапасының критерилері
- •5 Дәріс. Үздіксіз арна
- •5.1 Үздіксіз сигналды ортогональды қатарларға жіктеу
- •5.2 Фурье қатарлары және олардың байланыс техникасында қолданылуы
- •5.3 Котельников теоремасы (Шеннонның негізгі теоремасы)
- •5.4 Үздіксіз арнаның өткізу қабілеті (бөгеусіз және бөгеулермен)
- •5.1 Сурет - үб арнасының үлгісі
- •6 Дәріс. Байланыс жүйесіндегі сигналдарды түрлендіру және қалыптастыру әдістері
- •6.1 Ақпарат тасушының модуляциялау әдістері
- •6.2 Гармоникалық модуляциялық сигналы
- •6.1 Сурет - Модулятор
- •6.3 Амплитудалық (ам), жиіліктік (чм), фазалық (фм) модуляция
- •6.2 Сурет - Амплитудалық – модуляцияланған сигнал
- •6.3 Сурет – Жм сигналының лездік жиілігі
- •7 Дәріс. Фазалық модуляция
- •7.1 Фазалық модуляция
- •7.2 Сигналдардың уақыттық, спектрлік және векторлық көріністері
- •7.4 Жиілік жолығының ұзындығы және жм және фм сигналдарының спектрлерінің айырмашылығы.
- •7.6 Сурет - Бессель функцияларының графиктері
- •8 Дәріс. Импульсті модуляция
- •8.1 Сурет – Әр түрлі импульсті модуляция сигналдары
- •8.2 Дискреттік модуляциялау әдістері
- •8.2 Сурет - Дискреттік модуляция кезіндегі сигналдардың уақыттық диаграммалары
- •8.3. Импульстер жүйесінің спектрі
- •8.3 Сурет - Импульстер жүйесінің спектрі
- •9 Дәріс. Бөгеуге тұрақты кодтау теориясы
- •9.1 Өткізгіштік қабілеті және құжаттарды жіберу жылдамдығы
- •9.2 Мәліметтердің артықшылығы
- •9.3 Тиімді кодтау теоремасы
- •10 Дәріс. Бөгеуге тұрақты түзетуші кодтар
- •10.1 Жалпы мәліметтер
- •10.2 Қателерді табудың және түзетудің негізгі принциптері
- •10.3 Кодалық қашықтық және кодтың түзету қабілеті
- •10.4 Кодтарды түзету классификациясы
- •11 Дәріс. Бөгеуге тұрақты түзетуші кодтар (жалғасы)
- •11.2 Үйірткі кодтар
- •12 Дәріс. Жүйелердің бөгеулерге тұрақтылық теориясы
- •12.1 Хабарлардың оптималды қабылдау шарттары
- •12.2 Оптималды қабылдағыштардың алгоритмдер мен сұлбаларын синтездеу, коррелияцилық қабылдағыш, үйлестірілген сүзгісі бар қабылдағыш
- •12.1 Сурет - Котельниковтың қолайлы қабылдағышы
- •13 Дәріс. Үйлесімді сүзгісі бар қабылдағыш
- •13.1 Үйлесімді сүзгісі бар қабылдағыш
- •13.1 Сурет - Котельников үйлесімді сүзгілі оптималды қабылдағышы
- •13.2 Модуляция түрлері және сигналды қабылдаудың әртүрлі
- •13.2 Сурет – ам, жм, фм сигналдарының эквивалентті энергияларын анықтау үшін
- •13.2 Салыстырмалы фазо-манипуляцияланған сигналдар
- •14 Дәріс. Көпарналы байланыс
- •14.1 Көпарналы байланыс
- •14.1 Сурет- Көпарналы байланыс арнасынын функционалды сұлбасы
- •14.2 Сигналдардың фазалық, жиіліктік, уақыттық бөлінуінің әдістері
- •14.2 Сурет - Арналардың уақытша бөлінуі
- •14.3 Сурет - цат-тің құрылымдық сұлбасы
- •15 Дәріс. Модуляцияның цифрлық әдістері
- •15.1 Ақпаратты қалпына келтіру және дискритизацияның принципі
- •15.1 Сурет - Аналогтық сигналдың цифрлық икм сигналға айналу құрылымы
- •15.2 Импулсті - кодалық модуляция (икм)
- •Мазмұны
5.4 Үздіксіз арнаның өткізу қабілеті (бөгеусіз және бөгеулермен)
Т
интервалында сигнал арқылы таратылатын
хабарының
орташа мәні:
.
(5.12)
HT(s) және HT(s/x) – энтропиялары.
Үздіксіз арна арқылы таратылатын хабардың жылдамдығы мына теңдеу арқылы табылады:
.
(5.13)
Үздіксіз арнада хабар таратудың максималды жылдамдығы оның өткізгіштік қабілетімен анықталды:
.
(5.14)
Бұл жерде максимум әр мүмкін болатын s кіріс сигналымен анықталады.
5.5 ҮБА-ның үлгісі
Арна сәйкес импульсті сипаттамасы және бөгет бастаулары бар сұлбамен берілуі мүмкін.
Арнада әрқашан аддитивті гаусстік бөгеулер бар болады. Арнада гаусстік бөгеулерден басқа келесі бөгеулер бар:
гармоникалық (жиілікпен шоғырлаған);
импульстік (уақытпен шоғырланған);
мультипликативті.
Байланыс үзілістері (17,4 дБ).
Сонымен қатар сигнал пішінінің бұрмалануы келесі құбылыстарға байланысты:
жиілік бойынша жиілік құраушылардың жылжуы;
фазалық ауытқулар;
фазалық қалтырау.
Каналдың жеңілдетілген үлгісі келесі суретте келтірілген
5.1 Сурет - үб арнасының үлгісі
Сигналы кірісінде және шығысындағы үздіксіз байланыс арнасы – үздіксіз сигнал, уақыт үздіксіздігі.
6 Дәріс. Байланыс жүйесіндегі сигналдарды түрлендіру және қалыптастыру әдістері
Дәріс мақсаты: ақпарат модуляциясының әдістерімен танысу.
Мазмұны:
а) ақпарат тасушының модуляциялау әдістері;
б) гармониканың модуляциялық сигналы (тасушы жиілік);
в) амплитудалы (АМ), жиіліктік (ЖМ), фазалық(ФМ) модуляциялар.
6.1 Ақпарат тасушының модуляциялау әдістері
Модуляция деп тасушының бір немесе бірнеше параметрлерінің басқарылуымен бастапқы сигналдардың параметрлерінің өзгеруімен байланысты үрдісті айтады. Тасушының модульдеуші параметрі ақпараттық деп аталады. Модуляцияның үш түрі бар: амплитудалық (АМ), жиіліктік (ЖМ) және фазалық (ФМ).
Тасушы ретінде тек гармоникалық емес, сонымен қатар импульстік тербелістерде қолданылады. Яғни модуляция әдістерінің келесі түрлері бар:
АИМ – амплитудалы – импульстік модуляция. Амплитудалы импульсті тасушы бастапқа сигналдың лездік мәнінің өзгеру заңымен сипатталады.
ЖИМ (ЧИМ)– жиілікті – импульсті модуляция. Бастапқы сигналдың лездік мәнің өзгеруі тасушының импульсті жиілігінің өзгеруіне әкеледі.
УИМ (ВИМ)– уақыттық – импульсті модуляция, мұнда ақпараттық параметр кезінде импульстік және ақпараттық синхронизация анықталады.
КИМ (ШИМ) – кең–импульсті модуляция. Модульдеуші сигналдың лездік мәнінің өзгеруі бойынша тасушы импульсі қзгереді.
ФИМ – фаза – импульстік модуляция, УИМ-дан синхронизация тәсілімен ерекшелінеді. Тасымалдаушы импульс фазасының ығысуы синхронизациялайтын импульске қатысты емес, белгілі бір бұрыштық фазаға байланысты өзгереді.
ИКМ – импульсті – кодалы модуляция. Оны модуляцияның жеке түрі ретінде қарастыруға болмайды, өйткені модульдеуші кернеу мәні кодаланған сөздер түрінде көрсетіледі.
СИМ – санау – импульстік модуляция. Ақпараттық параметрі кодалық топтағы импульстер саны болып табылатын ИКМ-ның жеке бөлігі болып табылады.
6.2 Гармоникалық модуляциялық сигналы
Модульденген сигналдарды тасымалдаушы түрі мен модуляцияланатын параметрлері бойынша айыруға болады. Тасымалдаушы ретінде қазіргі кезде гармоникалық тербелістер, импульстердің периодты тізбегі кең қолданылады. Ал арнайы формалы тербелістер, кездейсоқ таржолақты процесс аз қолданылады.
Гармоникалық
тасымалдаушы:
,
Үш бос параметрлермен сипатталады: амплитуда, жиілік және фаза.
Олардың бәрі ақпараттық болуы мүмкін.
Жалпы түрде гармоникалық тасымалдаушысы бар модуляцияланған сигнал:
.
(6.1)
A(t)- сигналдың шеткі қисығы; ψ(t) – толық фазасы.
Толық фаза ψ(t) 2π-ге өзгеретін уақыт аралығында сигналдың шеткі қисығы көп өзгеріп үлгермейді, сондықтан оны баяу өзгеретін деп санауға болады .
