Реферат: Модель радиотехнической передачи информации. Источник информации - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Модель радиотехнической передачи информации. Источник информации

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 769 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

13 БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИО ЭЛЕКТРОНИКИ кафедра РЭС реферат на тему : " Модель радиотехнической передачи инфо рмации . источник информации " МИНСК, 2009 Модель ради отехнической системы передачи информации Изучение радиотехнических систем передачи информац ии начнем с рассмотрения общепринятых моделей, позволяющих, абстрагиру ясь от частных вопросов технической реализации конкретной системы, уяс нить общие принципы и закономерности их построения . В самом общем виде модель РТС ПИ можно представить следующим образом ( рис.1): Рис. 1 . Хотя эта модель и содержит основные элементы, присущи е любой системе передачи информации, она может служить лишь простейшей иллюстрацией к описанию РТС ПИ, п оскольку практически не отражает тех действий, которые должны выполнят ься (или могут выполняться ) над инфо рмацией в процессе ее передачи от источника к потребителю . Значительно более полной в этом смысле является моде ль системы передачи (и хранения) информации, подобная приведенной на рис .2, которой мы и будем пользоваться в дальнейшем. Нужно отметить, что на сам ом деле проблемы, возникающие при передаче (причем не только с использов анием радиоволн) и хранении информации (на оптических дисках, магнитных носителях и в памяти компьютеров) очень схожи, поэтому методы их решения и структура технических устройств также во многом идентичны. Рис. 2 . Кратко охарактеризуем назн ачение и функции элементов этой модели 1 . Ист очник информации или сообщения - эт о физический объект, система или явление, формирующие передаваемое сооб щение . Само сообщение - это значение или изменение некоторой физич еской величины, отражающие состояние объекта (системы или явления ). Как правило, первичные сообщения - речь, музыка, изображения, измерения пар аметров окружающей среды и т.д. - пред ставляют собой функции времени неэлектрической природы . С целью передачи по каналу связи эти сообще ния преобразуются в электрический сигнал, изменения которого во времен и л(t ) отображает передаваемое сообщение . Значитель ная часть передаваемых сообщений, особенно в последнее время, по своей п рироде не является сигналами - это м ассивы чисел, текстовые или иные файлы и тому подобное . Сообщения такого типа можно представить в виде некот орых векторов Л . 2 . Кодер источника . Подавляющая часть исходных сообщений - речь, музыка, изображения и т.д. - предназначена для непосредственного во сприятия органами чувств человека и в общем случае плохо приспособлена для их эффективной передачи по каналам связи . Поэтому сообщения ( л(t ) или Л ), как правило, подвергаются кодированию . В процедуру кодирования обычно включают и д искретизацию непрерывного сообщения л(t ), то есть его преобразование в последователь ность элементарных дискретных сообщений л i . Под кодированием в общем случае понимают преобразование алфавита сооб щения A л i , ( i = 1,2… K ) в алфавит некоторым образом выбранных кодовых символов xj , ( j = 1,2… N ). Обычно (но не обязательно ) размер алфавита кодовых символов dim xj меньше или намн ого меньше размера алфавита источника dimA лi . Кодирование сообщений может преследовать различные цели - сокращение объема передаваемых данных (сжатие данных ), увеличение количества передаваемой за единицу времени инфор мации, повышение достоверности передачи, обеспечение секретности при п ередаче и т.д. Под кодированием источника в РТС ПИ будем понимать сокращение объема (сжатие ) информации с целью повышения скорости ее передачи или сокраще ния полосы частот, требуемых для передачи . Кодирование источника иногда называют экономным, бези збыточным или эфф ективным кодированием, а также сжат ием данных . Под эффективностью в да нном случае понимается степень сокращения объема данных, обеспечиваем ая кодированием . Если сжатие производится так, что по сжатым данным можно абсолютно точно восстановить исходную информацию, кодирование называется неразрушающ им . Неразрушающее кодирование испо льзуется при передаче (или хранении ) текстовой информации, числовых данных, компьютерных файлов и т.п. , то есть там, где нед опустимы даже малейшие отличия исходных и восстановленных данных . Во многих случаях нет необходимости в абсолютно точной передаче информ ации от источника к ее потребителю, тем более что в канале связи всегда пр исутствуют помехи и абсолютно точная передача в принципе невозможна . В таких случаях может быть использо вано разрушающее сжатие, обеспечивающее восстановление исходного сооб щения по сжатому с той или иной степенью приближения . Как правило, разрушающие методы сжатия гораздо более эффективны, нежели неразрушающие . Таким образом, на выходе кодера источника по передаваемому сообщению л(t ) или Л формируется последовательность кодовых символов X , называемая инфо рмационной последовательностью, допускающая абсолютно точное (или при ближенное ) восстановление исходно го сообщения и имеющая, по возможно сти, как можно меньший размер . 3 . Кодер канала . При передаче информации по каналу связи с помехами в п ринятых данных могут возникать ошибки . Если такие ошибки имеют небольшую величину или возникают дост аточно редко, информация может быть использована потребителем . При большом числе ошибок полученной информ ацией пользоваться нельзя . Кодирование в канале, или помехоуст ойчивое кодирование , представляет собой способ обработки передаваемых данных, обеспечивающий уменьшение количества ошибок, возникающих в процессе передачи по каналу с помехами . Существует большое число различны х методов помехоустойчивого кодирования информации, но все они основан ы на следующем : при помехоустойчиво м кодировании в передаваемые сообщения вносится специальным образом о рганизованная избыточность (в передаваемые кодовые последовательност и добавляются избыточные символы ), позволяющая на приемной стороне обнаруживать и исправлять возникающие ошибки . Таким образом, если при коди ровании источника производится устранение естественной избыточности, имеющей место в сообщении, то при кодировании в канале избыточность в пе редаваемое сообщение сознательно вносится . На выходе кодера канала в результате формируется последовате льность кодовых символов Y ( X ), называ емая кодовой последовательностью . Нужно отметить, что как помехоустойчивое кодирование, так и сжатие данны х не являются обязательными операциями при передаче информации . Эти процедуры (и соответствующие им блок и в структурной схеме РТС ПИ ) могут о тсутствовать . Однако это может прив ести к очень существенным потерям в помехоустойчивости системы, значит ельному уменьшению скорости передачи и снижению качества передачи инф ормации . Поэтому практически все со временные системы (за исключением, быть может, самых простых ) должны включать и обязательно включают и эф фективное и помехоустойчивое кодирование данных . 4 . Модулятор . Функции модулятора в РТС ПИ - согласование сообщения источника или кодовых последовательн остей, вырабатываемых кодером, со свойствами канала связи и обеспечение возможности одновременной передачи большого числа сообщений по общему каналу связи (каковым является радиоканал ). Действительно, большинство непрерывных ( t ) и дискретных сообщений, подлежащих передаче, а также результаты их кодирования - п оследовательности кодовых символов X и Y - представляют собой сравнительно низкочастотные сигн алы с относительно широкой полосой ( F 1 МГц, F f 0 ). В то же время эффективная передача с исполь зованием электромагнитных колебаний (радиоволн ) возможна лишь для достаточно высокочастотных сигналов ( f 0 1 ... 1 000 МГц и выше ) с относительно узкополосными сп ектрами ( F f 0 ). Поэтому модулятор должен преобразовать сообщения источника ( t ) ( ) или соответствующие им кодовые после довательности X и Y в сигналы S ( t , ( t )) , S ( t , Y ( ( t ))) (наложить сообщения на сигналы ), свойства которых обеспечивали бы им возможность эффективной передачи по радиоканалу (или другим существующим каналам связи - телефонным, оптическим и т.д.). При этом сигналы, принадлежащие множеству систем передачи информации, работающих в общем радиоканале, должны быть такими , чтобы обеспечивалась независимая передача сообщений от всех источник ов ко всем получателям информации . На сегодня существует большое количество методов модуляции сигналов, о бладающих различной эффективностью, обеспечивающих передачу информац ии с тем или иным качеством . Самыми п ростыми из них являются амплитудная, частотная и фазовая модуляции непр ерывных сигналов . При изучении курс а мы ознакомимся и с множеством других, более современных и значительно более эффективных методов модуляции сигналов, применяемых в РТС ПИ, в то м числе использующих широкополосные шумоподобные сигналы . При этом процедура модуляции будет рассмат риваться не просто как изменение параметров сигнала S ( t ) в соответствии со значением передаваем ого сообщения ( t ), а как пр еобразование сообщения в сигнал . 5 . Канал связи . Согласно определению, РТС ПИ - это система передачи информации, использующая в качестве ее пе реносчика от источника к потребителю электромагнитные волны или радио волны, а в качестве среды распространения - окружающее пространство или радиоканал . В этом, собственно, и состоит главное отличие РТС ПИ от д ругих систем передачи информации, использующих проводные , волоконно-о птические, акустические и т.п. каналы . В остальном, за иск лючением несущественных деталей, структура таких систем и функции осно вных элементов идентичны . Физические свойства радиоканала как среды распространения электромаг нитных волн являются предметом подробного изучения в курсе "Электродин амика и распространение радиоволн", мы же будем рассматривать радиокана л в виде звена РТС ПИ, на вход которого поступает сигнал передатчика S ( t , ( t )) , а на выходе получается сигнал U ( t ), который обычно называют принятым к олебанием . Существует множество моделей радиоканала большей или меньшей сложност и, однако в общем случае сигнал S ( t , Y ( ( t ))) , проходя по каналу связи, п одвергается ослаблению, приобретает некоторую временную задержку (или фазовый сдвиг ) и зашумляется . Принимаемое колебание U ( t ) в этом случае будет иметь вид U ( t ) = е S ( t - ф , Y ( ( t ))) + n ( t ), (1 ) где е - затухание, ф - временное за паздывание, n ( t ) - шумы в канале св язи . При изучении курса рассмотрим также особенности прохождения сигналов по более сложным каналам - каналам с многолучевым распространением, каналам с временными и частотными зами раниями и т.д., а также особенности пр иема сигналов на их выходе . Приемник . Назначение приемника РТС ПИ - с максимально возможной точнос тью по принятому колебанию U(t ) воспроизвести на своем выходе переданное сообщение (t ) или . Принятое (воспроизведенное ) сообщение из-за наличия помех в общем сл учае отличается от посланного . Прин ятое сообщение будем называть оценкой (имеется в виду оценкой сообщения ) и обозначать тем же символом, что и п осланное сообщение, но со знаком * : *(t ) или * . Процесс воспроизведения оценки со общения по принятому колебанию в общем случае включает несколько этапо в . 6 . Демодулятор . Для воспроизведения оценки сообщения *(t ) или * приемник системы в первую очередь должен по принятому колебанию U(t ) и с учетом сведений об использованных при передаче виде сиг нала и способе модуляции получить оценку кодовой последовательности Y * ( ( t )), называемую принятой последовательностью r . Эта процедур а называется демодуляцией, детектированием или приемом сигнала . При этом демодуляция должна выполнятьс я таким образом, чтобы принятая последовательность r в минимальной степени отличалась от переданной кодовой последовательности Y . В своей постановке и по способам ре шения задача демодуляции принятого колебания U(t ) в основном совпадает с различными ва риантами задачи оптимального приема сигнала на фоне помех (оптимальное обнаружение, оптимальное различение двух или нескольких сигналов и т.д.). Вопросы оптимального приема сигна лов в радиотехнических системах являются предметом изучения курса "Осн овы теории РТС", который является теоретической основой и для нашего кур са . 7 . Декодер канала . Принятые последовательности r в общем случае могут отличаться от переданных кодовых слов Y , т о есть содержать ошибки . Количество таких ошибок зависит от уровня помех в канале связи, скорости передачи, в ыбранного для передачи сигнала и способа модуляции, а также от способа п риема (демодуляции ) колебания U(t ). Задача декодера канала - обнаружить и, по возможности, исправить эти ошибки . Процедура обнаружения и исправлен ия ошибок в принятой последовательности r называется деко дированием канала . Результатом дек одирования r является оцен ка информационной последовательности X * . Выбор помехоустойч ивого кода, способа кодирования, а также метода декодирования должен про изводиться так, чтобы на выходе декодера канала осталось как можно меньш е неисправленных ошибок . Вопросам помехоустойчивого кодирования/декодирования в системах пере дачи (и хранения ) информации в насто ящее время уделяется исключительное внимание, поскольку этот прием поз воляет существенно повысить качество ее передачи . Во многих случаях, когда требования к достоверности пр инимаемой информации очень велики (в компьютерных сетях передачи данны х, в дистанционных системах управления и т.п.), передача без помехоустойчивого кодирования вообще невозмож на . В ходе изучения курса уделим это му вопросу особое внимание . 8 . Декодер источника . Поскольку информация источника ( л(t ), Л ) в процессе передачи подвергалась кодированию с цель ю ее более компактного (или более удобного ) представления (сжатие данных, экономное кодирование, кодирова ние источника ), необходимо восстано вить ее к исходному (или почти исходному виду ) по принятой последовательности X * . Процедура восс тановления * по X * называется декодированием источник а и может быть либо просто обратна операции кодирования (неразрушающее к одирование/декодирование ), либо вос станавливать приближенное значение * , в большей или меньшей степени отличающееся от (разрушающее кодирование/декодирование ). К операции восстановления * п о X * буде м относить также восстановление, если в этом есть необходимость, непреры вной функции *(t ) по набору дискретных значений о ценок * . Нужно сказать, что в последнее время экономное кодирование занимает все более заметное место в системах п ередачи информации, поскольку, вместе с помехоустойчивым кодированием , это оказалось самым эффективным сп особом увеличения скорости и качества ее передачи . Таким образом, вкратце раскрыв общую структуру радиотехнической систе мы передачи информации, перейдем к более детальному изучению ее основны х элементов . Первым из них является источник информации . Источник информации Источник информации или сообщения - это физический объект, система или явление, формирую щие передаваемое сообщение . Само со общение - это значение или изменени е некоторой физической величины, отражающие состояние объекта (системы или явления ). Как правило, первичные сообщения - речь, музыка, изображени я, измерения параметров окружающей среды и т.д. - представляют собой фу нкции времени - (t ) или других аргументов - (x, y, z ) неэлектрическ ой природы (акустическое давление, температура, распределение яркости н а некоторой плоскости и т.п.). С целью передачи по каналу связи эти сообщения обычно преобразуются в электрич еский сигнал, изменения которого во времени л(t ) отображают передаваемую информацию . Такие сообщения называются непрер ывными, или аналоговыми, сообщениями (сигналами ), и для них выполняются условия ( min , max ), t (0, t ), (2 ) то есть как само значение функции, так и значение аргумента для таких соо бщений непрерывны или определены для любого значения непрерывного инт ервала как по , т ак и по t ( рис.3 , а, б ). Многие сообщения - команды исполнит ельным устройствам, телеграфные сообщения, текстовая информация и т.п. - носят дискретный хара ктер . При этом либо алфавит сообщен ия A ( i ) представляет собой конечное счетное множество i = 1 , 2 , ... , k , i = 1 , K (3 ) (сообщения , дискретные или ква нтованные по уровню , рис.3 , в ), либо сами сигналы передаются лишь в дискретные моменты времени t = t 1 , t 2 , ... , tm , i = 1 , M (4 ) (дискретные по времени сообщения, рис.3 , г ), либо и то и другое (дискретные по времени и по уровню сигналы, и ли, как их иначе называют, цифровые сигналы, или сообщения , рис.3 , д , е ). Значительная часть передаваемых с ообщ ений, особенно в последнее время, по своей природе не является с игналами - это пакеты данных, резуль таты цифровых измерений различных параметров, цифровые фотографии, тек стовые, графические или иные файлы и тому подобное . Сообщения такого типа можно представить в в иде массивов чисел или некоторых векторов Л . Как следует из приведенных выше примеров, при всем раз нообразии форм подлежащих передаче сообщений (или отображающих их врем енных сигналов ) подавляющее больши нство из них может быть отнесено всего лишь к нескольким существенно различающимся видам, а именно : Рис. 3 . непрерывные по времени (аналоговые) сообщения (сигналы); дискретные по времени (дискретизованные ) сообщения ; дискретные по уровню (квантованные ) сообщения . Оказывается, однако, что даже такие на первый взгляд совсем разные сигна лы, как непрерывные и дискретизованные (см . рис. 3), имеют очень много общего и связаны жесткой функциональной зависимостью, устанавливаемой теорем ой дискретизации, или теоремой Котельникова . ЛИТЕРАТУРА 1. Лидовский В .И. Теория информации . - М ., " Высша я школа " , 2002г . – 120с . 2. Метрология и радиоизмерения в телекоммуникационных системах . Учебник для ВУЗов . / В .И. Нефедов , В .И. Халкин, Е .В. Федоров и др . – М .: Высшая школа, 2001 г . – 383с . 3. Цапенко М .П. Измерительные инф ормационные системы . - . – М .: Энергоатом издат, 2005 . - 440с . 4. Зюко А .Г., Кловский Д .Д., Назаров М .В., Фи нк Л .М. Теория передачи сигналов . М : Ради о и связь, 2001 г . – 368 с . 5. Б . Скляр . Цифровая связь . Теоретические основы и практическое применение . Изд . 2 -е, испр .: Пер . с англ . – М .: Издательский дом " Вильямс " , 2003 г . – 1104 с .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Пока доказывала мужу, что умею молчать — сорвала голос.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru