Interferență se numesc perturbaţii electromagnetice străine n(t), suprapuse semnalelor transmise Sf)și interferează cu recepția semnalului.

După forma lor, interferența este împărțită în mai multe tipuri:

• sinusoidal- dintr-o retea industriala cu frecventa de 50 Hz, din instalatii medicale si diverse aparate;
• puls- sub formă de impulsuri individuale sau grupuri de impulsuri (de exemplu, interferențe de la sistemele de aprindere ale motoarelor cu ardere internă);
• haotic- tipul de zgomot termic (de exemplu, mișcarea browniană a particulelor încărcate).

În funcție de natura efectului de interferență, interferența este, de asemenea, împărțită în mai multe tipuri:

• aditiv- când există interferențe în canalul de comunicare u(t) se adaugă la semnalul util Sf), aceste. Z(t) = S(t) + u(t);
• multiplicativ - când impactul interferenței n(t) este echivalent cu modificarea coeficientului de transmisie al canalului de comunicație, adică. Z(t) = S(t) n(t).

Interferența aditivă, la rândul său, este împărțită în interferențe de la canalele radio adiacente, industriale, naturale, fluctuații și interferențe sub forma unui proces aleatoriu.

Interferențe de la canalele radio vecine(diafonia) apar, de exemplu, din cauza suprapunerii spectrelor canalelor de comunicație adiacente (Fig. 5.12). O contramăsură este de a răspândi frecvențele purtătoare ale canalelor adiacente cu cel puțin două jumătăți de lățime ale spectrelor semnalului.

Orez. 5.12. Spectre suprapuse ale canalelor de comunicații adiacente cu frecvențe purtătoaref xși/ 2

Interferențe industriale (interferențe artificiale) apar din cauza oscilațiilor amortizate în timpul scânteilor în diverse dispozitive electrice(de exemplu, radiații electromagnetice de la echipamente industriale, lămpi cu incandescență). Această interferență se manifestă, de exemplu, prin trosnituri și clicuri aleatorii din telefoane. O contramăsură este prevenirea sau reducerea scânteilor, utilizarea filtrelor pentru a scurtcircuita oscilațiile HF în dispozitive, ecranarea echipamentelor radio.

Tulburări naturale poate fi atmosferică (în canal) și cosmică. Interferența atmosferică apare din cauza radiațiilor electromagnetice de la fulger și se manifestă la unde lungi și medii sub forma unui trosnet puternic, neregulat în telefoane și radiouri. Interferența cosmică este cauzată de radiația de la stele ca urmare a proceselor de conversie a energiei care au loc în ele. Măsuri de control - trecerea la intervalul de unde ultrascurte, lipsită de acest tip de interferență.

Interferență de fluctuație a cărui sursă este zgomotul intern, care sunt fluctuații aleatorii ale curenților și tensiunilor în elementele echipamentelor radio - o secvență de impulsuri scurte care au un moment aleator de apariție.

Interferență sub forma unui proces aleatoriu poate fi definit ca un proces nedorit care însoțește transmiterea semnalelor în liniile de comunicație. Un exemplu ar fi diafonia când comunicare telefonică falsă comutație are loc între două linii telefonice, în urma căreia conversația de pe cealaltă linie poate fi auzită pe receptor. Un alt exemplu este interferența co-canal, care apare uneori în sistemele de televiziune din cauza influențelor atmosferice. În același timp semnal de televiziuneîncepe să se răspândească pe distanțe mai mari decât în ​​mod normal și apar interferențe reciproce cu posturile de radio locale care difuzează pe aceleași frecvențe.

O parte din interferența din linia de comunicație provine din componente electronice- zgomote diverse: zgomot termic, împușcat, pâlpâire.

Zgomot termic are loc în timpul procesului de excitare termică a atomilor unui conductor sau rezistor. Ca urmare, apar electroni liberi, care se mișcă haotic în direcții diferite, cu viteze diferite. Mișcarea lor duce la apariția unei diferențe de potențial aleatoare la capetele conductorului sau rezistenței.

Zgomot de lovituri este prezent oriunde, prin oricare dispozitiv activ curge constante sau ACși apar fluctuații aleatorii ale mărimii acestui curent, care se suprapun semnalului și îl distorsionează. Denumirea „zgomot de împușcare” provine de la sunetul trosnet special care poate fi auzit în căști atunci când semnalul este amplificat folosind un amplificator de joasă frecvență.

zgomot de pâlpâire apare în dispozitivele de vid semiconductoare din cauza defectelor structurii cristaline a materialului, care duc la fluctuații ale conductibilității. Originea acestor zgomote nu este pe deplin înțeleasă. Zgomotul de pâlpâire nu poate fi modelat deoarece variază de la dispozitiv la dispozitiv. În majoritatea cazurilor, la frecvențe de peste 10 kHz, zgomotul de pâlpâire poate fi neglijat. În mod convențional, se crede că zgomotul de pâlpâire ocupă o bandă de 0,1... 10 3 Hz.

Ca parametru pentru evaluarea calității sistemului, se utilizează raportul semnal-zgomot - raportul dintre valoarea maximă a tensiunii semnalului și valoarea efectivă a tensiunii de zgomot:

Raportul semnal-zgomot este adesea măsurat în decibeli:

Uneori, raportul semnal-zgomot este luat ca raport al puterii semnalului P sși puterea medie de interferență R„, exprimat și în decibeli:

Valorile tipice pentru un raport semnal-zgomot acceptabil sunt de aproximativ 50...60 dB - pentru transmisii radio de înaltă calitate programe muzicale, 16 dB - pentru transmisia vocală de calitate scăzută, până la 30 dB - pentru reclame sisteme telefonice, 60 dB - pt difuzare de televiziune cu calitate buna.

Raportul semnal-zgomot scade pe măsură ce semnalul trece prin etapele de amplificare sau de conversie în dispozitivele receptoare ale sistemelor de comunicație, deoarece fiecare etapă adaugă propriul zgomot. Dacă luăm în considerare un amplificator cu mai multe trepte, atunci câștigul total este determinat de produsul câștigurilor fiecărei trepte:

În cazul ideal, atunci când cascadele nu introduc propriul zgomot, raportul semnal-zgomot la ieșire nu se va modifica, deoarece

În realitate, fiecare etapă / introduce zgomot și interferență:

Atunci raportul semnal-zgomot la ieșirea etapei / va fi

Atunci când se calculează raportul general semnal-zgomot al tuturor etapelor sistemului, este necesar să se calculeze separat semnalul util 5 omax Bb1X și nivelul de zgomot l out (/) ținând cont de coeficienții de transmisie ai cascadelor. G, si nivelul de zgomot",(/) introdus in fiecare etapa.

Conceptul de interferență

Curs 3. Canal discret cu zgomot

Scopul prelegerii: introducere în conceptul de interferență

a) conceptul de interferență;

b) tipuri de interferenţe;

c) distorsiuni;

d) tratarea interferențelor.

Interferență– aceasta este orice influență care se suprapune semnalului util și îngreunează recepția. Interferența este foarte diversă atât ca origine, cât și ca proprietăți fizice.

În canalele de comunicare prin cablu, principalul tip de interferență este zgomotul de impuls și comunicarea intermitentă. Apariția zgomotului de impuls este adesea asociată cu comutarea automată și diafonia. Întreruperea comunicării este un fenomen în care semnalul de pe linie dispare brusc sau dispare complet.

În aproape orice interval de frecvență, apare zgomotul intern al echipamentului, cauzat de mișcarea haotică a purtătorilor de sarcină în dispozitivele de amplificare, rezistențe și alte elemente ale echipamentului. Acest tip de interferență este vizibil în special în domeniul undelor ultrascurte. În acest interval, interferența cosmică asociată cu procesele electromagnetice care au loc pe Soare, stele și alte obiecte extraterestre este, de asemenea, importantă.

Interferența poate fi clasificată după următoarele criterii:

După origine (locul de origine);

În funcție de proprietățile fizice;

După natura impactului asupra semnalului.

La interferență origine se referă în primul rând zgomot interior al echipamentului (zgomot termic) cauzate de mișcarea haotică a purtătorilor de sarcină în dispozitivele de amplificare, rezistențe și alte elemente ale echipamentelor. Mișcarea termică aleatorie a purtătorilor de sarcină în orice conductor provoacă o diferență de potențial aleatorie la capetele acestuia. Valoarea medie a tensiunii este zero, iar componenta variabilă apare ca zgomot. Pătratul tensiunii de zgomot termic efectiv este determinat de binecunoscuta formulă Nyquist

Unde T- temperatura absolută pe care o are rezistența R;

F- banda de frecventa; k=1,37*10 (-23) W.sec/grad - constanta lui Boltzmann.

La interferență origine,În al doilea rând, include interferența din surse străine situate în afara canalelor de comunicare:

Interferențe atmosferice (descărcări de tunete, aurore etc.) cauzate de procesele electrice din atmosferă;

Tulburări industriale apărute în circuite electrice instalatii electrice (autovehicule electrice, motoare electrice, sisteme de aprindere a motoarelor, instalatii medicale etc.);

Interferențe de la stații și canale străine care decurg din diferite încălcări ale modurilor de funcționare și ale proprietăților canalului;

Interferența cosmică asociată cu procesele electromagnetice care au loc pe Soare, stele, galaxii și alte obiecte extraterestre.

De proprietăți fizice interferențele se disting:

Interferență de fluctuație;

Interferență concentrată.

Zgomot de fluctuație. Printre zgomotul aditiv, un loc special îl ocupă zgomotul de fluctuație, care este un proces aleatoriu cu o distribuție normală (proces Gaussian). Acest tip de interferență apare practic pe toate canalele reale.

Structura electrică a interferenței de fluctuație poate fi imaginată ca o secvență de impulsuri infinit de scurte care au o amplitudine aleatorie și se succed la intervale aleatorii. În acest caz, impulsurile apar una după alta atât de des încât fenomenele tranzitorii din receptor de la impulsuri individuale se suprapun, formând un proces continuu aleatoriu.

Astfel, sursa de zgomot în circuitele electrice poate fi fluctuațiile curentului cauzate de natura discretă a purtătorilor de sarcină (electroni, ioni). Natură discretă curent electric se manifestă în tuburi vidŞi dispozitive semiconductoare sub forma unui efect de lovitură.

Cea mai frecventă cauză a zgomotului sunt fluctuațiile cauzate de mișcarea termică.

Durata impulsurilor care alcătuiesc interferența de fluctuație este foarte scurtă, astfel încât densitatea spectrală a interferenței este constantă până la frecvențe foarte înalte.

La interferența concentrată în timp (puls). include interferența sub formă de impulsuri individuale care urmează unul după altul la intervale de timp atât de mari încât fenomenele tranzitorii dintr-un receptor radio de la un impuls au timp să dispară practic până la sosirea următorului impuls.

Interferență concentrată în spectru. Acest tip de interferență include de obicei semnale de la posturi radio străine, radiații de la generatoare frecventa inalta pentru diverse scopuri etc. Spre deosebire de fluctuații și interferențe de impuls, al căror spectru umple banda de frecvență a receptorului, lățimea spectrului de interferență concentrată este în majoritatea cazurilor mai mică decât lățimea de bandă a receptorului. În domeniul undelor scurte, acest tip de interferență este principalul care determină imunitatea la zgomot a comunicațiilor.

De natura impactului semnalul se distinge:

Interferență aditivă;

Interferență multiplicativă.

Aditiv se numește interferență, ale cărei valori instantanee se adaugă la valorile instantanee ale semnalului. Efectul de interferență al zgomotului aditiv este determinat prin însumarea semnalului util. Interferența aditivă afectează dispozitivul receptor indiferent de semnal și apare chiar și atunci când nu există semnal la intrarea receptorului.

Multiplicativ numită interferență, ale cărei valori instantanee sunt înmulțite cu valorile instantanee ale semnalului. Efectul de interferență al interferenței multiplicative se manifestă sub formă de modificări ale parametrilor semnalului util, în principal amplitudinea. În canalele reale de telecomunicații, de obicei nu există una, ci o combinație de interferențe.

Sub distorsiuneînțelegeți astfel de modificări ale formei semnalului care sunt cauzate de proprietățile cunoscute ale circuitelor și dispozitivelor prin care trece semnalul. Motivul principal distorsiunea semnalului – procese tranzitorii în linia de comunicație, circuitele emițătorului și receptorului. În acest caz, se disting distorsiunile: liniarŞi neliniar apărute în circuitele liniare și neliniare corespunzătoare. ÎN caz general distorsiunile au un impact negativ asupra calității reproducerii mesajului și nu trebuie să depășească valorile stabilite(normă).

Având în vedere caracteristicile cunoscute ale canalului de comunicație, forma semnalului la ieșire poate fi întotdeauna calculată folosind metoda prezentată în teoria circuitelor liniare și neliniare. Modificările ulterioare ale formei semnalului pot fi compensate prin circuite de corecție sau pur și simplu luate în considerare în timpul procesării ulterioare în receptor. Aceasta este deja o chestiune de tehnologie.

UN ALTE LUCRURI ESTE INTERFERENȚA - acestea nu sunt cunoscute dinainte și, prin urmare, nu pot fi eliminate complet.

Anti-interferență- sarcina principală a teoriei și tehnologiei comunicării. Orice teoretic și solutii tehnice, despre performanța codificatorului sau decodorului, emițătorului și receptorului sistemului de comunicații trebuie să se țină cont că există interferențe în linia de comunicație. Cu toată varietatea de metode de tratare a interferențelor, acestea pot fi reduse la trei domenii:

Suprimarea interferenței la punctul de origine. Aceasta este o măsură destul de eficientă și utilizată pe scară largă, dar nu este întotdeauna acceptabilă. Până la urmă, există surse de interferență care nu pot fi influențate (descărcări de fulgere, zgomot solar etc.);

Reducerea interferențelor pe căile de penetrare în receptor;

Slăbirea influenței interferenței asupra mesajului primit în receptor, demodulator, decodor. Această direcție este subiectul de studiu pentru noi.

Interferență– aceasta este orice influență care se suprapune semnalului util și îngreunează recepția. Interferența este foarte diversă atât ca origine, cât și ca proprietăți fizice.

În canalele de comunicare prin cablu, principalul tip de interferență este zgomotul de impuls și comunicarea intermitentă. Apariția zgomotului de impuls este adesea asociată cu comutarea automată și diafonia. Întreruperea comunicării este un fenomen în care semnalul de pe linie dispare brusc sau dispare complet.

În aproape orice interval de frecvență, apare zgomotul intern al echipamentului, cauzat de mișcarea haotică a purtătorilor de sarcină în dispozitivele de amplificare, rezistențe și alte elemente ale echipamentului. Acest tip de interferență este vizibil în special în domeniul undelor ultrascurte. În acest interval, interferența cosmică asociată cu procesele electromagnetice care au loc pe Soare, stele și alte obiecte extraterestre este, de asemenea, importantă.

Interferența poate fi clasificată după următoarele criterii:

— după origine (locul de origine);

- prin proprietăți fizice;

- prin natura impactului asupra semnalului.

La interferență origine se referă în primul rând zgomot interior al echipamentului (zgomot termic) cauzate de mișcarea haotică a purtătorilor de sarcină în dispozitivele de amplificare, rezistențe și alte elemente ale echipamentelor. Mișcarea termică aleatorie a purtătorilor de sarcină în orice conductor provoacă o diferență de potențial aleatorie la capetele acestuia. Valoarea medie a tensiunii este zero, iar componenta variabilă apare ca zgomot. Pătratul tensiunii de zgomot termic efectiv este determinat de binecunoscuta formulă Nyquist

Unde T- temperatura absolută pe care o are rezistența R;

F— banda de frecventa; k=1,37*10 (-23) W.sec/grad - constanta lui Boltzmann.

La interferență origine,În al doilea rând, include interferența din surse străine situate în afara canalelor de comunicare:

— interferențe atmosferice (descărcări de tunete, aurore etc.) cauzate de procesele electrice din atmosferă;

— zgomotul industrial care apare în circuitele electrice ale instalațiilor electrice (autovehicule electrice, motoare electrice, sisteme de aprindere a motoarelor, instalații medicale etc.);

— interferențe de la stațiile și canalele străine care decurg din diverse încălcări ale modurilor de funcționare și ale proprietăților canalului acestora;

— interferențe cosmice asociate cu procesele electromagnetice care au loc pe Soare, stele, galaxii și alte obiecte extraterestre.

De proprietăți fizice interferențele se disting:

— interferență de fluctuație;

— Interferență concentrată.

Zgomot de fluctuație. Printre zgomotul aditiv, un loc special îl ocupă zgomotul de fluctuație, care este un proces aleatoriu cu o distribuție normală (proces Gaussian). Acest tip de interferență apare practic pe toate canalele reale.

Structura electrică a interferenței de fluctuație poate fi imaginată ca o secvență de impulsuri infinit de scurte care au o amplitudine aleatorie și se succed la intervale aleatorii. În acest caz, impulsurile apar una după alta atât de des încât fenomenele tranzitorii din receptor de la impulsuri individuale se suprapun, formând un proces continuu aleatoriu.

Astfel, sursa de zgomot în circuitele electrice poate fi fluctuațiile curentului cauzate de natura discretă a purtătorilor de sarcină (electroni, ioni). Natura discretă a curentului electric se manifestă în tuburile vidate și dispozitivele semiconductoare sub forma unui efect de lovitură.

Cea mai frecventă cauză a zgomotului sunt fluctuațiile cauzate de mișcarea termică.

Durata impulsurilor care alcătuiesc interferența de fluctuație este foarte scurtă, astfel încât densitatea spectrală a interferenței este constantă până la frecvențe foarte înalte.

La interferența concentrată în timp (puls). include interferența sub formă de impulsuri individuale care urmează unul după altul la intervale de timp atât de mari încât fenomenele tranzitorii dintr-un receptor radio de la un impuls au timp să dispară practic până la sosirea următorului impuls.

Interferență concentrată în spectru. Acest tip de interferență include de obicei semnale de la stații radio străine, emisii de la generatoare de înaltă frecvență în diverse scopuri etc. Spre deosebire de fluctuația și interferența pulsului, al căror spectru umple banda de frecvență a receptorului, lățimea spectrului de interferență concentrată este în majoritatea cazurilor. mai mică decât lățimea de bandă a receptorului. În domeniul undelor scurte, acest tip de interferență este principalul care determină imunitatea la zgomot a comunicațiilor.

De natura impactului semnalul se distinge:

— interferență aditivă;

— interferență multiplicativă.

Aditiv se numește interferență, ale cărei valori instantanee se adaugă la valorile instantanee ale semnalului. Efectul de interferență al zgomotului aditiv este determinat prin însumarea semnalului util. Interferența aditivă afectează dispozitivul receptor indiferent de semnal și apare chiar și atunci când nu există semnal la intrarea receptorului.

Multiplicativ numită interferență, ale cărei valori instantanee sunt înmulțite cu valorile instantanee ale semnalului. Efectul de interferență al interferenței multiplicative se manifestă sub formă de modificări ale parametrilor semnalului util, în principal amplitudinea. În canalele reale de telecomunicații, de obicei nu există una, ci o combinație de interferențe.

Sub distorsiuneînțelegeți astfel de modificări ale formei semnalului care sunt cauzate de proprietățile cunoscute ale circuitelor și dispozitivelor prin care trece semnalul. Motivul principal pentru distorsiunea semnalului sunt procesele tranzitorii din circuitele liniei de comunicație, emițătorului și receptorului. În acest caz, se disting distorsiunile: liniarŞi neliniar apărute în circuitele liniare și neliniare corespunzătoare. În general, distorsiunile afectează negativ calitatea reproducerii mesajului și nu trebuie să depășească valorile (normele) stabilite.

Având în vedere caracteristicile cunoscute ale canalului de comunicație, forma semnalului la ieșire poate fi întotdeauna calculată folosind metoda prezentată în teoria circuitelor liniare și neliniare. Modificările ulterioare ale formei semnalului pot fi compensate prin circuite de corecție sau pur și simplu luate în considerare în timpul procesării ulterioare în receptor. Aceasta este deja o chestiune de tehnologie.

UN ALTE LUCRURI ESTE INTERFERENȚA - acestea nu sunt cunoscute dinainte și, prin urmare, nu pot fi eliminate complet.

Anti-interferență- sarcina principală a teoriei și tehnologiei comunicării. Orice decizie teoretică și tehnică privind implementarea unui encoder sau decodor, emițător și receptor al unui sistem de comunicații trebuie luată ținând cont de faptul că există interferențe în linia de comunicație. Cu toată varietatea de metode de tratare a interferențelor, acestea pot fi reduse la trei domenii:

— suprimarea interferenței în momentul producerii acesteia. Aceasta este o măsură destul de eficientă și utilizată pe scară largă, dar nu este întotdeauna acceptabilă. Până la urmă, există surse de interferență care nu pot fi influențate (descărcări de fulgere, zgomot solar etc.);

— reducerea interferenței pe căile de pătrundere în receptor;

— slăbirea influenței interferenței asupra mesajului primit în receptor, demodulator, decodor. Această direcție este subiectul de studiu pentru noi.

Interferențe și distorsiuni în canal.

În această întrebare ne vom uita la ceea ce constituie interferența și distorsiunea în canal, care sunt acestea și caracteristicile lor scurte.

Într-un canal real, semnalul în timpul transmisiei distorsionat , iar mesajul este reprodus cu o eroare. Cauzele unor astfel de erori sunt: deformare, contribuit de canalul însuși și interferență, afectând semnalul. Caracteristicile de frecvență și timp ale canalului sunt determinate de așa-numitele distorsiune liniară. În plus, canalul poate contribui și el distorsiuni neliniare , cauzată de neliniaritatea anumitor legături (unități funcționale) ale canalului. Dacă distorsiuni liniare și neliniare conditionat de caracteristicile cunoscute ale canalului, atunci ei, conform cel puţinîn principiu, poate fi eliminat printr-o corecție adecvată. Ar trebui să se distingă distorsiuni de interferență, care sunt aleatorii în natură. Interferențele nu sunt cunoscute dinainte și, prin urmare, nu pot fi eliminate complet.

Interferență se referă la orice impact accidental asupra semnalului care afectează fidelitatea reproducerii mesajelor transmise. Interferența este foarte diversă atât ca origine, cât și ca proprietăți fizice. ÎN canale radio des găsit atmosferice , cauzate de interferențe electrice din atmosferă și, în primul rând, de descărcări de fulgere. Energia acestei interferențe este concentrată în principal în regiunea undelor lungi și medii. Interferența puternică este cauzată și de instalațiile industriale. Acestea sunt așa-numitele interferențe industriale, apărute din cauza schimbărilor bruște de curent în circuitele electrice ale diferitelor dispozitive electrice. Aceasta include interferența de la vehicule electrice, motoare electrice, instalații medicale, sisteme de aprindere a motorului etc. Un tip comun de interferență este interferența de la posturi de radio străineși canale. Ele sunt cauzate de o încălcare a reglementărilor privind distribuția frecvențelor de operare, stabilitatea insuficientă a frecvenței și filtrarea slabă a armonicilor semnalului, precum și procesele neliniare în canale care conduc la distorsiuni de încrucișare.

ÎN canale cu fir comunicațiile sunt tipul principal zgomot de impulsŞi întreruperi de comunicare. Aspect zgomot de impuls adesea asociat cu comutarea automată și diafonia. Întreruperea comunicării Există un fenomen în care semnalul de pe linie dispare sau dispare brusc.

În aproape orice interval de frecvență există zgomot interior al echipamentului, cauzată de mișcarea haotică a purtătorilor de sarcină în dispozitivele de amplificare, rezistențe, circuite oscilatoriiși alte elemente de echipament. Aceste interferențe afectează în special comunicațiile radio în domeniul undelor ultrascurte, unde alte interferențe sunt mici în acest interval interferența spațiului, asociat cu procese electromagnetice care au loc pe Soare, stele și alte obiecte extraterestre. În termeni generali, influența interferenței asupra semnalului util poate fi exprimată de către operator:

se numește interferență aditiv(interferență naturală). Dacă operatorul poate fi reprezentat ca produs:

Printre aditiv se disting interferențele de diferite origini:

interferență concentrată în spectru (bandă îngustă);

interferență concentrată în timp (puls);

interferență de fluctuație, nelimitată în timp și spectru.

Interferență de fluctuație (zgomot de fluctuație) este (continuu în timp proces aleatoriu) proces aleatoriu cu distribuție normală (proces gaussian). Acest tip de interferență este cel mai studiat și prezintă cel mai mare interes atât teoretic cât și practic. Acest tip de interferență apare practic pe toate canalele reale. În domeniul de frecvență optică, este esențial zgomot cuantic , cauzate de natura discretă a semnalului.

Interferență multiplicativă sunt cauzate de modificări aleatorii ale parametrilor canalului de comunicare. În special, această interferență se manifestă printr-o schimbare a nivelului semnalului.

Trebuie remarcat faptul că nu există nicio diferență fundamentală între semnal și zgomot. Mai mult, ele există în unitate, deși sunt opuse în acțiunea lor. Astfel, radiația unui emițător radio este un semnal util pentru receptorul căruia îi este destinată această radiație și o interferență pentru toți ceilalți receptori. Radiația electromagnetică stelele sunt una dintre cauzele zgomotului cosmic în gama de frecvențe ultraînalte și, prin urmare, interferează cu sistemele de comunicații radio. Pe de altă parte, această radiație este un semnal util prin care sunt determinate unele proprietăți fizice și chimice ale stelelor.

Concluzii

1. Cauzele erorilor la transmiterea mesajelor pe un canal de comunicație sunt distorsiunile introduse de canalul propriu-zis și interferențele care afectează semnalul.

2. Interferența poate fi aditivă sau multiplicativă.

3. Dintre zgomotul aditiv, cele mai frecvente sunt fluctuația, concentrată în spectru și puls.

Și astfel, în încheierea prelegerii vom trage concluzii.

Concluzie

1. Transmiterea mesajelor prin canalele de comunicare se realizează cu ajutorul semnalelor, care sunt purtători materiale de mesaje care afișează cutare sau cutare informație. Trăsătură caracteristică mesajele (semnalele) este imprevizibilitatea lor. Orice mesaj poate fi vorbit doar ca un posibil eveniment cu o oarecare probabilitate. Un mesaj despre un eveniment cunoscut nu conține informații. Procesul de transmitere a mesajului este întotdeauna probabilistic (stochastic).

2. Mesajele și semnalele corespunzătoare pot fi discrete sau continue. Un semnal de canal continuu este format prin modulare, iar unul discret - folosind codificare și modulare. Dispozitivele principale ale sistemului de transmisie a mesajelor discrete sunt codecul și modemul. Dispozitivele de canal, împreună cu linia de comunicație, formează un canal continuu, iar acesta din urmă, împreună cu modemul, formează un canal discret.

3. Cauzele erorilor la transmiterea mesajelor pe un canal de comunicație sunt distorsiunile introduse de canalul propriu-zis și interferențele care afectează semnalul. Interferența poate fi aditivă sau multiplicativă.

4. Dintre zgomotul aditiv, cele mai frecvente sunt fluctuația, concentrată în spectru și puls.

Literatură

Principal:

1. Teoria comunicaţiei electrice: Manual. Pentru universități / A.G. Zyuko, D. D. Klovsky, V.I. Korzhik, M. V. Nazarov; Ed. D. D. Klovsky. – M.: Radio și Comunicații, 1998. – 433 p.

Adiţional:

1. Prokis J. Comunicare digitală: Trans. din engleză / Ed. D.D. Klovsky. – M.: Radio și Comunicații, 2000. – 800 p.

2. Bernard Sklyar. Comunicare digitală. Fundamente teoreticeŞi aplicare practică: Per. din engleză – M.: Editura Williams, 2003. – 1104 p.

3. Sukhorukov A.S. Teoria comunicației electrice: Note de curs. Partea 1. – M.: MTUSI, CENTRUL DO, 2002. – 65 p.

4. Sukhorukov A.S. Teorie comunicatii digitale: Tutorial. Partea 2. – M.: MTUSI, 2008. – 53 p.

Zgomotul aditiv intră în intrarea RPU împreună cu semnalul. Acest tip de interferență este:

Zgomot atmosferic și cosmic;

Interferențe din instalații industriale;

Interferența stației de la alte transmițătoare;

Zgomotul intern al căii RPU, referit la intrare.

Toate zgomotele aditive pot fi împărțite în trei grupuri:

Fluctuație (zgomot);

Axat pe spectru (stație);

Concentrat pe timp (puls).

Zgomotul căii RPU poate fi reprezentat ca un proces gaussian staționar cu densitate spectrală medie și unilaterală zero (spectru de energie)

k - constanta Boltzmann k =1,38·10 -23 [J/K], T 0 - temperatura mediu pe scara Kelvin (T 0 =273°+ t°C).

F sh - cifra zgomotului receptorului.

Figura de zgomot Fsh arată de câte ori un receptor real degradează raportul semnal-zgomot din punct de vedere al puterii în comparație cu un receptor ideal (fără zgomot), al cărui nivel de zgomot este determinat de rezistența activă a sursei de semnal.

Putere medie zgomot albîn banda de zgomot echivalentă Df e a căii RPU

, (2.51)

unde K 0 este valoarea răspunsului în frecvență la frecvența centrală.

Rețineți că zgomotul gaussian este cel mai puternic distrugător de informații pe baza entropiei sale maxime.

Zgomot gaussian de bandă îngustă n(t) la fel cum un semnal modulat poate fi scris într-o formă complexă ,unde este semnalul real

definit ca

unde N(t) – plic; q w (t) - faza procesului de zgomot;

; ; (2.54)

N s(t)Şi Ns(t)- componente de cuadratura de joasa frecventa.

. Interferența pulsului , influențând circuite rezonante RPU, poate crea de lungă durată procese de tranziție interferează serios cu recepția semnalului.

Pentru zgomotul pulsat, este necesar să se cunoască intensitatea fluxului lor și distribuția nivelurilor lor de amplitudine. Dacă se ştie că pe un interval de timp de 1 s există o medie ν interferența pulsului, apoi aspectul k interferență asupra intervalului T cu probabilitatea P( k) este descrisă de legea lui Poisson

(2.55)

Fie ca durata elementului să fie egală cu ∆ la transmiterea mesajelor telegrafice t.Probabilitatea de a lovi un element de mesaj zgomot de impuls. Prin urmare, dacă există elemente pe intervalul T, atunci numărul mediu de intervale independente care vor fi afectate de zgomotul de impuls în exprimare (2.55). Această expresie determină probabilitatea numărului de elemente afectate de zgomot pulsat într-o sesiune de comunicare de durata T.

Interferența stației- Nivelurile medii de interferență sunt distribuite conform unei legi log-normale.

Întrebări de securitate la secțiunea 2.

1. Gama de valori instantanee ale unui mesaj continuu.

2. Modelul DIBP.

3. Expresie pentru intervalul dinamic al semnalului de vorbire.

4. Expresie pentru seria Kotelnikov și condiții pentru discretizarea mesajelor continue.

5. Condiție pentru mostrele necorelate la discretizarea mesajelor continue conform lui Kotelnikov.

6. Condiție pentru reconstrucția unui semnal u(t) cu un spectru finit din eșantioanele sale.

7. Legea, valoarea medie și varianța erorii aditive de cuantificare scalară uniformă a procesului.

8. SNR al ADC al unui semnal de vorbire gaussian cu cuantizare uniformă scalară.

9. Cerințe necesare pentru funcțiile de bază ale seriei generalizate de aproximare a vibrațiilor cu energie limitată.

10. Care este diferența dintre spectrul de amplitudine la aproximarea vibrației prin seria Fourier trigonometrică și seria Fourier complexă?

11. Care este distanța dintre vectorii de vibrație reprezentați de seria Fourier?

12. Expresii pentru spectrul de amplitudine complex al unui semnal periodic și densitatea spectrală a semnalelor neperiodice.

13. Proprietățile unei perechi de transformate Fourier.

14. Determinarea ACF, VCF a semnalelor deterministe neperiodice și periodice.

15. Determinarea PSD a semnalelor neperiodice deterministe și aleatorii, procese staționare.

16. PSD semnalului modulator sincron BVN. Ce oferă probabilitatea egală a simbolurilor semnalului BVN de joasă frecvență?

17. Semnal HF modulat real în formă de înregistrare polară. Anvelopă complexă (în formă polară, în cuadratură) a semnalului modulat.

18. Forma în cuadratura de înregistrare a semnalului modulat HF.

19. Ce înseamnă procesul de modulare a semnalului?

20. Modulație AM și FM, spectre cu comunicare armonică.

21. SPA și PSD de oscilație modulată.

22. Tipuri de interferență. Forme de înregistrare a zgomotului gaussian de bandă îngustă.

23. Legea lui Poisson pentru zgomotul de impuls.