Учебное пособие. — Ростов н/Д : Феникс, 2009. — 541, [1] с.: ил. —
(Высшее образование). — ISBN 978-5-222-14681-1.
Учебное пособие отражает основные идеи курса «Основы современной
радиоэлектроники». Рассматривает понятия энтропии и информации,
сигналы и их анализ, источники информации и каналы связи,
согласование источника информации с каналом связи, взаимодействие
открытых систем, сигналы физического уровня, помехоустойчивое
кодирование, системы связи с уплотнением и разделением каналов,
основные виды импульсной модуляции и манипуляции, многопозиционные
дискретные сигналы, основные протоколы взаимодействия
радиоэлектронных устройств, цифровое радиовещание, принципы
построения цифровых сетей сотовой подвижной связи, беспроводные
технологии передачи информации. К наиболее сложным в методическом
отношении вопросам даны примеры, снабженные подробными решениями.
Ряд примеров выполнен с использованием пакета MATHCAD. Приведен
перечень тем практических занятий, реализуемых средствами пакета
MATLAB.
Предисловие
Классификация периодов развития радиоэлектроники
Развитие радиоэлектроники послевоенного времени
Основы помехоустойчивого кодирования
Новые подходы к созданию современной теории информации
Проблема сжатия информации
Современные стандарты сжатия информации
Кодирование речевых и аудиосигналов
Построение реляционных баз данных
Завершение разработки теории преобразований Фурье
Реализация методов помехоустойчивого кодирования
Цифровое радиовещание и телевидение
Европейский стандарт ЕN 300 744 наземного цифрового телевидения Понятия энтропии и информации
Понятие информации
Информация и энтропия
Понятие сигнала
Свойства энтропии
Условная энтропия
Энтропия объединения нескольких источников
Понятие дифференциальной энтропии
Взаимная информация между двумя непрерывными случайными величинами
Е-энтропия и е-производительность источника непрерывных сообщений
Связь между энтропией и информацией
Взаимная энтропия и информация
Условная взаимная информация Сигналы и их анализ
Классификация сигналов
Детерминированные сигналы
Случайные сигналы
Квантование сигнала по уровню
Спектральный (гармонический) анализ сигналов
Дискретизация сигналов
Скорость передачи информации по каналу связи и скорость модуляции
Семейство преобразований Фурье
Дискретизация сигналов с непрерывным временем
ДПФ и дискретное косинусное преобразование Источники информации и каналы связи
Источники сообщений без памяти и с памятью
Производительность источника дискретных сообщений. Скорость передачи информации
Коэффициент сжатия
Понятие двоичного симметричного канала связи
Пропускная способность дискретного канала
Однородный симметричный канал со стиранием Согласование источника информации с каналом связи
Согласование дискретного источника с дискретным каналом без шума. Кодирование информации
Первая и вторая теоремы Шеннона
Кодирование в дискретном канале связи без помех
Оптимальные коды Шеннона-Фано
Код Хаффмена
Канальное кодирование
Достоинства и недостатки эффективных кодов Взаимодействие открьітых систем
Понятие открытой системы
Взаимодействие открытых систем
Протокол. Интерфейс. Стек протоколов
Модель ОЅІ
Физический уровень (уровень 1)
Канальный уровень (уровень 2)
Сетевой уровень (уровень 3)
Транспортный уровень (уровень 4)
Сеансовый уровень (уровень 5)
Представительный уровень (уровень 6)
Прикладной уровень (уровень 7)
Сетезависимые и сетенезависимые уровни
Инкапсуляция и обработка пакетов Сигналы физического уровня
Требования к методам цифрового кодирования
Методы линейного кодирования
Ширина магистрали - требуемая полоса частот
Ширина спектра сигнала
Логическое кодирование
Выводы Помехоустойчивое кодирование
Помехоустойчивые коды и их основные параметры
Понятие о конечных полях
Способы задания линейных кодов
Принцип построения циклических кодов
Получение кодовой комбинации добавлением остатка Е(х)
Построение кодовой комбинации путем умножения на образующий полином
Операции над циклическими кодами
Способы кодирования циклическим кодом
Матричное задание циклических кодов
Коды Хэмминга
Коды БЧХ
Коды Рида-Соломона (РС)
Методы описания сверточных кодов
Декодирование сверточных кодов
Пороговое декодирование
Турбокоды
Граничные соотношения между параметрами помехоустойчивых кодов Системы связи с уплотнением и разделением каналов
Уплотнение
Системы связи с частотным разделением каналов
Системы связи с временным разделением
Сравнение систем с частотным и временным разделением
Методы множественного доступа
Растянутый спектр
Технологии уширения спектра беспроводных протоколов Основные виды импульсной модуляции и манипуляции
Основные виды импульсной модуляции
Основные виды манипуляции сигналов
Ортогональная модуляция с частотным разделением
Генерирование OFDM-сигналов
Прием OFDM-сигнала
Кодированное разделение с ортогональными несущими
Сложные виды модуляции и манипуляции Многопозиционные дискретные сигналы
Диаграммы состояний многопозиционных сигналов
Формирование и демодуляция многопозиционных радиосигналов
Помехоустойчивость многопозиционных сигналов
Модуляция QPSK и Ѕ-QPSK
Многочастотная модуляция OFDM
Уменьшение отношения пикового значения OFDM-сигнала к его среднему значению
Блочное кодирование в OFDM
Влияние ошибок частотной синхронизации Основные протоколы взаимодействия радиоэлектронных устройств
Классификация протоколов
Протоколы взаимодействия
Протоколы модуляции
Протокол V.32Ьіs
Протоколы исправления ошибок
Протоколы сжатия данных
Сжатие данных в протоколах MNP
Протоколы передачи файлов
Фирменные протоколы модуляции Цифровое радиовещание
Выбор системы вещания
Система ЭВРИКА-147/DRM
Краткое описание стандарта DAB
Система DRM
Особенности, возможности, преимущества и многообразие форматов стандарта DRM
Перспективы цифрового вещания
Передающая часть системы цифрового радиовещания DRМ
Кодирование сигналов, поступающих от создателей звуковых программ
МРЕG-4 CELP в системе DRM
Метод кодирования МРЕG-4 НVХС
Формирование системных каналов ПКМ
Канальное кодирование и модуляция
Структура передаваемых сигналов Принципы построения цифровых сетей сотовой подвижной связи
Сотовые системы
Структурная схема сети мобильной связи
Формирование сигналов в стандарте GЅМ
Организация физических и логических каналов в GЅМ
Кодирование и перемежение в каналах стандарта GЅМ
Повышение эффективности сверточного кодирования в каналах стандарта GЅМ
Модуляция GМЅК в современных системах радиосвязи
Безопасность в мобильных сетях
Беспроводные системы третьего поколения Беспроводные технологии передачи информации
Технология Wi-Fi
Основные элементы сети Wi-Fi
Архитектура ІЕЕЕ 802.11
Стандарты ІЕЕЕ 802.11
Беспроводная технология WiМАХ
Заключение
Литература
Классификация периодов развития радиоэлектроники
Развитие радиоэлектроники послевоенного времени
Основы помехоустойчивого кодирования
Новые подходы к созданию современной теории информации
Проблема сжатия информации
Современные стандарты сжатия информации
Кодирование речевых и аудиосигналов
Построение реляционных баз данных
Завершение разработки теории преобразований Фурье
Реализация методов помехоустойчивого кодирования
Цифровое радиовещание и телевидение
Европейский стандарт ЕN 300 744 наземного цифрового телевидения Понятия энтропии и информации
Понятие информации
Информация и энтропия
Понятие сигнала
Свойства энтропии
Условная энтропия
Энтропия объединения нескольких источников
Понятие дифференциальной энтропии
Взаимная информация между двумя непрерывными случайными величинами
Е-энтропия и е-производительность источника непрерывных сообщений
Связь между энтропией и информацией
Взаимная энтропия и информация
Условная взаимная информация Сигналы и их анализ
Классификация сигналов
Детерминированные сигналы
Случайные сигналы
Квантование сигнала по уровню
Спектральный (гармонический) анализ сигналов
Дискретизация сигналов
Скорость передачи информации по каналу связи и скорость модуляции
Семейство преобразований Фурье
Дискретизация сигналов с непрерывным временем
ДПФ и дискретное косинусное преобразование Источники информации и каналы связи
Источники сообщений без памяти и с памятью
Производительность источника дискретных сообщений. Скорость передачи информации
Коэффициент сжатия
Понятие двоичного симметричного канала связи
Пропускная способность дискретного канала
Однородный симметричный канал со стиранием Согласование источника информации с каналом связи
Согласование дискретного источника с дискретным каналом без шума. Кодирование информации
Первая и вторая теоремы Шеннона
Кодирование в дискретном канале связи без помех
Оптимальные коды Шеннона-Фано
Код Хаффмена
Канальное кодирование
Достоинства и недостатки эффективных кодов Взаимодействие открьітых систем
Понятие открытой системы
Взаимодействие открытых систем
Протокол. Интерфейс. Стек протоколов
Модель ОЅІ
Физический уровень (уровень 1)
Канальный уровень (уровень 2)
Сетевой уровень (уровень 3)
Транспортный уровень (уровень 4)
Сеансовый уровень (уровень 5)
Представительный уровень (уровень 6)
Прикладной уровень (уровень 7)
Сетезависимые и сетенезависимые уровни
Инкапсуляция и обработка пакетов Сигналы физического уровня
Требования к методам цифрового кодирования
Методы линейного кодирования
Ширина магистрали - требуемая полоса частот
Ширина спектра сигнала
Логическое кодирование
Выводы Помехоустойчивое кодирование
Помехоустойчивые коды и их основные параметры
Понятие о конечных полях
Способы задания линейных кодов
Принцип построения циклических кодов
Получение кодовой комбинации добавлением остатка Е(х)
Построение кодовой комбинации путем умножения на образующий полином
Операции над циклическими кодами
Способы кодирования циклическим кодом
Матричное задание циклических кодов
Коды Хэмминга
Коды БЧХ
Коды Рида-Соломона (РС)
Методы описания сверточных кодов
Декодирование сверточных кодов
Пороговое декодирование
Турбокоды
Граничные соотношения между параметрами помехоустойчивых кодов Системы связи с уплотнением и разделением каналов
Уплотнение
Системы связи с частотным разделением каналов
Системы связи с временным разделением
Сравнение систем с частотным и временным разделением
Методы множественного доступа
Растянутый спектр
Технологии уширения спектра беспроводных протоколов Основные виды импульсной модуляции и манипуляции
Основные виды импульсной модуляции
Основные виды манипуляции сигналов
Ортогональная модуляция с частотным разделением
Генерирование OFDM-сигналов
Прием OFDM-сигнала
Кодированное разделение с ортогональными несущими
Сложные виды модуляции и манипуляции Многопозиционные дискретные сигналы
Диаграммы состояний многопозиционных сигналов
Формирование и демодуляция многопозиционных радиосигналов
Помехоустойчивость многопозиционных сигналов
Модуляция QPSK и Ѕ-QPSK
Многочастотная модуляция OFDM
Уменьшение отношения пикового значения OFDM-сигнала к его среднему значению
Блочное кодирование в OFDM
Влияние ошибок частотной синхронизации Основные протоколы взаимодействия радиоэлектронных устройств
Классификация протоколов
Протоколы взаимодействия
Протоколы модуляции
Протокол V.32Ьіs
Протоколы исправления ошибок
Протоколы сжатия данных
Сжатие данных в протоколах MNP
Протоколы передачи файлов
Фирменные протоколы модуляции Цифровое радиовещание
Выбор системы вещания
Система ЭВРИКА-147/DRM
Краткое описание стандарта DAB
Система DRM
Особенности, возможности, преимущества и многообразие форматов стандарта DRM
Перспективы цифрового вещания
Передающая часть системы цифрового радиовещания DRМ
Кодирование сигналов, поступающих от создателей звуковых программ
МРЕG-4 CELP в системе DRM
Метод кодирования МРЕG-4 НVХС
Формирование системных каналов ПКМ
Канальное кодирование и модуляция
Структура передаваемых сигналов Принципы построения цифровых сетей сотовой подвижной связи
Сотовые системы
Структурная схема сети мобильной связи
Формирование сигналов в стандарте GЅМ
Организация физических и логических каналов в GЅМ
Кодирование и перемежение в каналах стандарта GЅМ
Повышение эффективности сверточного кодирования в каналах стандарта GЅМ
Модуляция GМЅК в современных системах радиосвязи
Безопасность в мобильных сетях
Беспроводные системы третьего поколения Беспроводные технологии передачи информации
Технология Wi-Fi
Основные элементы сети Wi-Fi
Архитектура ІЕЕЕ 802.11
Стандарты ІЕЕЕ 802.11
Беспроводная технология WiМАХ
Заключение
Литература