Помехоустойчивость и эффективность систем связи

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

Орган вкуса

Орган обоняния

Орган обоняния в своем периферическом отделе представлен ограниченным участком

слизистой оболочки полости носа – обонятельной областью, покрывающей верхнюю и

отчасти среднюю носовые раковины и верхнюю часть перегородки носа (Рис. 30). Обонятельная выстилка состоит из обонятельных нейросенсорных, поддерживающих и базальных клеток (Рис. 31). У человека насчитывается около 6 млн. рецепторных клеток (30000 на 1 мм2).

Центральные отростки обонятельных клеток (I нейрон) образуют обонятельные нервы

числом 15-20 (nervi olfactorii), которые проходят через продырявленную пластинку ре-

шетчатой кости в полость черепа и контактируют с отростками митральных нервных

клеток обонятельной луковицы (II нейрон).

Дальнейший проводящий путь обонятельного анализатора рассматривается на практи-

ческих занятиях.

Орган вкуса представлен совокупностью так называемых вкусовых почек, располагаю-

щихся в многослойном эпителии боковых стенок желобоватых, листовидных и шляпках

грибовидных сосочков языка (Рис. 32, Рис. 33, Рис. 34). У детей, а иногда и у взрослых,

вкусовые почки могут находиться на губах, наружной и внутренней поверхностях над-

гортанника. Количество вкусовых почек у человека достигает 2000, из них около 50%

находятся в желобоватых сосочках. Каждая почка состоит их вкусовых сенсорных и

поддерживающих эпителиоцитов.

Проводящий путь вкусовой чувствительности начинается от сенсорных клеток, которые образуют синапсы с нервными окончаниями. Вкусовые клетки почек специализированы: сладкое воспринимается кончиком языка, кислое – латеральными зонами, горькое– корнем, соленое – всей поверхностью языка. Раздражения передаются от слизистой оболочки передних 2/3 языка по волокнам лицевого нерва (nervus intermedius, chorda tympani), от задней 1/3 языка – по волокнам языкоглоточного нерва и от слизистой

корня языка и надгортанника – по ветвям блуждающего нерва клеткам их ганглиев

(ganglion geniculi nervi facialis, ganglia superius et inferius nervi glossopharyngei, ganglion inferius nervi vagi) (I нейрон), откуда поступают в мозговой ствол (Рис. 35).

Дальнейший проводящий путь вкусового анализатора рассматривается на практиче-

ских занятиях.__

Учебное пособие для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению подготовки бакалавров 210400.68 – «Телекоммуникации»

г. Курск 2012

УДК 621.391 (075)

Лукьянюк С. Г., Потапенко А. М.

Теория электрической связи. Помехоустойчивость и эффективность систем связи: Учебное пособие. Курск: Юго-Западный государственный университет, 2012. – с.

Учебное пособие соответствует программе курса «Теория электрической связи» для студентов, обучающихся по направлению «Телекоммуникации».

Рассмотрены основные вопросы теории помехоустойчивости систем передачи дискретных и непрерывных сообщений, теории информации, кодирования сообщений и помехоустойчивого кодирования, теоретико-информационные основы криптозащиты сообщений в телекоммуникационных системах, принципы многоканальной связи и распределения информации, вопросы оценки эффективности систем связи.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 210402 «Системы связи с подвижными объектами»; 210403 «Защищенные системы связи»; 210404 « Многоканальные телекоммуникационные системы»; 210406 «Сети связи и системы коммутации».

УДК 621.391(075)

БКК

ISBN © Юго-Западный государственный

университет, 2012

© Лукьянюк С. Г., Потапенко А. М., 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие
Список сокращений
Основные обозначения
1. Теория помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений
1.1. Критерии качества и правила приёма дискретных сообщений
1.2. Оптимальный приём в дискретно-непрерывном канале без искажений при наличии аддитивного белого шума
1.2.1. Корреляционный приёмник
1.2.2. Оптимальный приёмник с согласованным фильтром
1.3 Потенциальная помехоустойчивость при точно известном множестве сигналов
1.3.1 Вероятность ошибки приёма для двоичной системы сигналов при белом гауссовом шуме
1.3.2 Сравнительная оценка помехоустойчивости АМ, ЧМ, ФМ - сигналов
1.3.3 Относительная фазовая модуляция
1.3.4 Вероятность ошибки при многопозиционных сигналах
1.4. Оптимальный приём в каналах с межсимвольной интерференцией
1.4.1. Методы приёма в каналах с МСИ
1.4.2. Оптимальный приём в каналах с МСИ
1.4.3. Помехоустойчивость в каналах с МСИ
1.5. Оптимальный приём при неопределенной фазе и амплитуде сигнала (некогерентный приём).
1.6. Приём дискретных сообщений в каналах с сосредоточенными по спектру и импульсными помехами
1.7 Помехоустойчивость приёма оптических сигналов
Контрольные вопросы
Список рекомендуемой литературы
2. Основы теории информации
2.1. Количественная мера информации дискретного источника
2.1.1. Энтропия как мера неопределенности сообщений, основные свойства энтропии
2.1.2. Свойства условной энтропии с учётом неравновероятного появления символов и статистической взаимосвязи между ними
2.1.3. Передача дискретных сообщений по каналам связи
2.2 Информационные характеристики непрерывных источников и каналов.
2.2.1. Обмен мощности сигнала на ширину его спектра
2.2.2. Сравнение пропускной способности непрерывного и дискретного каналов связи
Контрольные вопросы
Список рекомендуемой литературы
3. Основы теории кодирования
3.1. Кодирование источника
3.2. Принципы помехоустойчивого кодирования
3.2.1. Методы повышения достоверности
3.2.2. Классификация помехоустойчивых кодов
3.2.3 Основные характеристики корректирующих кодов
3.3. Блочные линейные коды
3.3.1. Систематические коды
3.3.2. Подклассы линейных двоичных кодов
3.4. Свёрточные коды
3.4.1. Структура и основные характеристики
3.4.2. Декодирование
3.5. Теоретико-информационные основы криптозащиты сообщений в телекоммуникационных системах
3.5.1. Модель и основные понятия секретной связи
3.5.2. Оператор шифрования: общие свойства и общие требования
3.5.3. Совершенная секретность и случайные ключи
3.5.4. Свойства криптопреобразования со случайным ключом. Информационная цена криптозащиты
3.5.5. Первая криптотеорема Шеннона
3.5.6. Криптограмма как зашумленное сообщение
3.5.7. Алгоритмика классических криптосистем с секретными ключами
3.5.8. Общая концепция криптографии с открытыми ключами
Контрольные вопросы
Список рекомендуемой литературы
4. Теория помехоустойчивости систем передачи непрерывных сообщений
4.1. Оптимальный приём непрерывных сообщений
4.1.1. Критерии помехоустойчивости приёма непрерывных сообщений
4.1.2. Оптимальная оценка параметров сигнала
4.1.3. Оптимальная демодуляция непрерывных сигналов
4.2. Помехоустойчивость оптимального приёма непрерывных сигналов
4.2.1. Потенциальная помехоустойчивость приёма непрерывных сигналов
4.2.2. Помехоустойчивость оптимального приёма модулированных сигналов
4.2.3. Порог помехоустойчивости
4.3.Оптимальная фильтрация непрерывных сигналов
4.3.1. Оптимальный фильтр Колмогорова – Винера
4.3.2. Оптимальный фильтр Калмана
4.3.3.Теориянелинейной фильтрациимарковских гауссовских процессов
4.4. Цифровая передача непрерывных сообщений
4.4.1. Структурная схема цифровой системы передачи непрерывных сообщений
4.4.2. Помехоустойчивость ИКМ
9.4.3 Кодирование с предсказанием
Контрольные вопросы
Список рекомендуемой литературы
5. Принципы многоканальной передачи и распределения сообщений
5.1. Общие принципы многоканальной передачи сигналов и многостанционного доспупа
5.1.1. Многоканальные системы связи
5.1.2. Виды и основные характеристики многостанционного доступа
5.1.3. Основные положения линейной теории разделения сигналов
5.2. Принципы формирования групповых сигналов в многоканальных системах передачи
5.2.1. Принципы формирования групповых сигналов в многоканальных системах с частотным разделением каналов
5.2.2. Принципы формирования многоканальных сигналов в МКС с временным разделением каналов
5.3. Фазовое, нелинейное, комбинационное и другие методы разделения каналов
5.3.1. Фазовое разделение каналов
5.3.2. Разделение сигналов, передаваемых на кратных несущих частотах
5.3.3. Нелинейное разделение сигналов
5.3.4. Статистические методы уплотнения
5.4. Системы передачи и распределения информации в сетях связи
5.4.1. Структура сетей связи
5.4.2 Методы коммутации, управления и сигнализации
5.5. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.
5.6. Основные положения теории массового обслуживания
Контрольные вопросы
Список рекомендуемой литературы
6. Анализ эффективности и элементы оптимизации систем связи
6.1. Методология системного анализа и оптимизации систем связи
6.1.1. Основы системного похода при анализе и синтезе систем и сетей связи
6.1.2. Общая методология оптимизации систем связи
6.2. Методы повышения помехоустойчивости, помехоза­щищённости и пропускной способности реальных каналов связи
6.2.1. Показатели эффективности систем связи
6.2.2. Эффективность систем связи
6.2.3. Пути повышения эффективности систем связи
Контрольные вопросы
Список рекомендуемой литературы
Заключение

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие соответствует требованиям государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования направления подготовки 210400 «Телекоммуникации», квалификация – бакалавр техники и технологии и инженер, а также учебной рабочей программе дисциплины «Теория электрической связи» и предназначено для студентов, обучающихся по очной и заочной формам по данному направлению подготовки, как в рамках программы бакалавриата, так и по всем специальностям, в том числе: 210402 «Системы связи с подвижными объектами»; 210403 «Защищенные системы связи»; 210404 « Многоканальные телекоммуникационные системы»; 210406 «Сети связи и системы коммутации».

Учебное пособие подготовлено на основе материалов учебных изданий и монографий ведущих учёных в области общей теории связи, а также личного опыта авторов в вопросах создания и эксплуатации телекоммуникационных систем. Данное учебное пособие является второй частью учебного пособия «Теория электрической связи. Сигналы, помехи и системы передачи». Материалы, изложенные в нём, предназначены, в соответствие с учебной рабочей программой дисциплины, для изучения во втором семестре и представлены по разделам:

– теория помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений;

– основы теории информации;

– основы теории кодирования;

– теория помехоустойчивости систем передачи непрерывных сообщений;

– принципы многоканальной передачи и распределения сообщений;

–анализ эффективности и элементы оптимизации систем связи.

Каждый раздел разбит на ряд тем и завершается выводами, перечнем контрольных вопросов и списком рекомендованной литературы.

Дата добавления: 2014-01-07