Файл: 1. Теорема Котельникова.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 189

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Максимальное значение энтропии двоичного источника равно 1дв.ед./символ, если p0 = p1 =0.5.

Энтропия характеризует источник, производящий сообщения, принадлежащие некоторому ансамблю А, в котором определены сообщения и их вероятности. Поэтому энтропия источника обозначается H(A).



Способы увеличения энтропии:

  • Для увеличения энтропии осуществляется операция декорреляция символов сообщений.

  • Нужно перекодировать сообщение так , чтобы символы были практически равновероятны.

  • Для дальнейшего увеличения энтропии необходимо увеличивать основные кода m, так как для источника (кода) с равновероятными символами максимальное значение энтропии Hmax=logm


Билет 14

1.Теорема Котельникова.

2. Блочный код (7,3).

Широко используются в технике связи линейные блочные систематические коды. Блочный код состоит из кодовых комбинаций, называемых также кодовыми словами.

Рассмотрим алгоритм кодирования для двоичного блочного кода (7,3), у которого каждое слово имеет n=7 символов, из которых k=3 – информационные и (n-k)=4 – проверочные.

Алгоритм формирования кодовых комбинаций следующий:

1.Присваиваем каждому символу кода номер: a1, а2, а3, а4, а5, а6, а7.

Первые три символа (a1, а2, а3) являются информационными. Последние четыре символа - корректирующие (проверочные): а4, а5, а6, а7.

2. Составляем порождающую матрицу G. Эта матрица должна иметь n столбцов и k строк. Левая часть матрицы – это единичная матрица размером k*k. Правая часть G–это матрица-дополнение Р размером (n-k)*k:



Матрица-дополнение P имеет в данном случае вид:



3. Формируем кодовые комбинации. Для этого, сначала, записываем все возможные информационные комбинации из трех символов (всего восемь комбинаций): 000,001,010,011,100,101, 110,111.

4. К информационным символам приписываем четыре проверочных символа, получающихся в результате умножения информационного вектора-строки (a1a2a3) на матрицу-дополнение Р. Произведение есть вектор-строка (a4a5a6a7):




5. Составляем кодовую таблицу разрешенных кодовых комбинаций:



Для полученного кода dmin = 4, т.е. наш код может исправлять все одиночные ошибки и некоторые двойные.

АЛГОРИТМ ДЕКОДИРОВАНИЯ

Оптимальным способом является вычисление синдромов.

  1. Составляем проверочную матрицу H:



2. Вычисляем синдром принятой кодовой комбинации, т.е. кодовую комбинацию, равную произведению принятого вектора-строки на транспонированную проверочную матрицу. Синдром не зависит от переданной комбинации. Он зависит только от позиции, в которой произошла ошибка.





где а1, а2.....а7 - принятый кодовый символ, возможно искаженный помехой.

3. Формируем вектор ошибки V, т.е. кодовую комбинацию, которая содержит единицу на той позиции, где произошла ошибка. Формирование синдромов и векторов ошибок можно произвести заранее, искажая последовательно символы в комбинации. Например, приняли: 0 0 0 0 0 0 0;

(C1C2C3C4) = 0 0 0 0; V = (0 0 0 0 0 0 0) - ошибок нет;

Пусть приняли: 0000001 - это запрещенная комбинация (ошибка в символе а7). Вычисляем синдром: (C1C2C3C4) = 0001. Вычисляем вектор ошибки: V=(0000001). Составим таблицу синдромов и соответствующих векторов одиночных ошибок.



В соответствии с алгоритмами кодирования и декодирования составим структурные схемы кодера и декодера кода (7,3).




Билет 15

1. Частотный модулятор. СМХ.

Частотный модулятор. СМХ.



ЧМ сигнал может быть получен с помощью частотного модулятора. Частотный модулятор состоит из автогенератора и элемента с помощью которого изменяется частота автогенерации.

Авто-генератор

Управляющий элемент

моду модулирующий

сигнал

Рис.9.5.

Автогенератор - генератор с самовозбуждением, т.е. усилитель, охваченный цепью положительной обратной связи ( колебания с выхода поступают на вход, поддерживая возникшие колебания).

Для LRC - генератора цепью обратной связи может быть катушка обратной связи.

Элементом, управляющим частотой генератора, в этом случае является варикап (емкость p-n перехода, которая зависит от приложенного напряжения).

Для RC - генератора цепью обратной связи является цепочка RС.

В качестве резистора R используются сопротивления транзисторов, зависящие от приложенного напряжения. Частота генерации RC генератора определяется выражением:

1>




В соответствии с модулирующим НЧ сигналом меняется R, следовательно, меняется частота генерации генератора.

Статическая модуляционная характеристика (СМХ).

Основной характеристикой частотного модулятора является статическая модуляционная характеристика (СМХ).

Статической Модуляционной Характеристикой частотного модулятора называется зависимость частоты генерируемых колебаний от напряжения смещения Е:

г = f(E)

Пусть нам известна зависимость сопротивления R в цепи обратной связи частотно-модулируемого генератора от напряжения смещения Е:
R





R'


E' E

1. Задаемся каким-то смещением Е', по графику находим R'.

2. Определяем частоту генерации:

г/ =

  1. Задаемся смещением Е'', находим R'', находим г'', и т.д.

Стандартная СМХ для частотного модулятора имеет вид:




г
гmax

0 Рис.9.7

гmin





Emin Eрт Emax E
Выбор рабочего режима по СМХ.

  1. Выбираем на глаз линейный участок на СМХ.

  2. Определяем границы рабочего участка: гmax, гmin, Еmax, Emin.

  3. Выбираем рабочую точку в середине рабочего участка. Определяем 0 и Ер.т. для рабочей точки.

  4. Определяем максимальную амплитуду модулирующего (Н.Ч.) сигнала:

Um

  1. Определяем максимально-допустимую девиацию частоты:



  1. Определяем максимально допустимый индекс неискаженной ЧМ.

Мч max =

Мч max =



Частотным модулятором называется устройство, которое изменяет частоту резонансного контура в соответствии с законом модулирующего сигнала. Основной частью частотного модулятора является реактивный элемент (ёмкость и/или индуктивность), величина которого зависит от напряжения на входе модулятора. Для радиотехнических устройств наибольший интерес представляют реактивные элементы, величину которых можно изменять электрическим способом, что позволяет осуществить практически безинерционное управление частотой при любом законе изменения управляющего сигнала. Наиболее широко используются в качестве управляемых реактивностей следующие элементы и устройства: 1) ёмкость p-n– перехода полупроводникового диода – варикапа; 2) реактивный транзистор; 3) ферритовый элемент. Более часто используются варикапы, реже – реактивные транзисторы и ещё реже – ферритовые элементы. В настоящей лекции мы рассмотрим применение варикапов и реактивных транзисторов.

Статическая модуляционная характеристика (СМХ) частотного модулятора представляет зависимость частоты сигнала управляемого генератора от величины напряжения смещения на варикапе.