Теория передачи информации. гл11. Передача данных в основной полосе частот

Введение
Информация, передаваемая в системе передачи данных, дискретна, будучи выраженной цифрами или буквами и.т.д. с общим числом около нескольких десятков или больше знаков.
Символы первоначальных данных для их передачи через канал переводятся сначала в электрическую величину (напряжение, ток) или неэлектрическую (свет), допустимую для данного канала.
В принципе, можно провести многоуровневую передачу, например, замещая буквы определёнными уровнями напряжения. Но такое решение должно быть исключено, по крайней мере, по причине высокой чувствительности к шумам. При передаче и обработке дискретной информации желательно ограничивать число различных используемых символов для упрощения инструментария и уменьшения возможности допущения ошибок, вызванных шумами в канале. Поэтому символы с небольшим числом M уровней (для бинарного случая M=2) группируются в кодовые комбинации для представления всех букв алфавита. Самые известные принятые с этой целью коды : EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code), IA5 (Inte
ational Alphabet Number 5) или ASCII (American Standard Code for Information Interсhange).
Для передачи по каналу символы кода представляются электрическими сигналами. Возможно множество вариантов подобного представления. Критерии в основе выбора определённого представления различны. В первом представлении каждому символу соответствует определенная разность постоянного потенциала. Эти сигналы, соответствующие последовательности символов, называются первичными сигналами или символами. Под основной полосой понимаем полосу частот, занятую сигналом данных без использования модуляции несущей частоты для формирования линейного или радиосигнала. Другими словами, основной спектр – это спектр исходного сигнала данных, содержащий частоты начиная с ƒ=0 без переноса этого спектра при помощи модуляции на более высокие частоты.
Передача сигналов в основной полосе даёт возможность упростить систему передачи, но может быть использована только в тех...

системы с коррелятивным кодированием (СКК) импульсный отклик h(t) должен пройти через 0 во все моменты kT установленные с интервалом в T секунд, за исключением некоторого интервала в NT секунд, где N – наименьшее число отсчётов, которое охватывает все ненулевые отсчеты. Если {xn},n=0,1,…,N-1 – это N значений отсчетов h(t), система СКК характеризуется полиномом системы:
, x0,xN-10
где: D – оператор задержки в T секунд. СКК может быть промоделирована путем каскадного соединения линии задержки с коэффициентами отводов {xk}(дискретный нерекурсивный фильтр с конечным импульсным откликом (КИХ, FIR) и фильтром G(f), как показано на рис.11.26.
Периодическая частотная характеристика дискретного трансверсального фильтра равна:

а импульсная реакция:

Импульсная реакция системы СКК:

соответствующая H(f)=X(f)G(f)
Т.о., систему СКК можно считать каскадом из двух частей: X(f) формирует предполагаемые значения отсчетов, но является периодической, тогда как фильтр Найквиста G(f) сохраняет значения отсчетов, но может использоваться только для ограничения полосы результирующей системы.
Для полинома данной системы x(D), различные выборы G(f) дают различную H(f), с идентичными отсчетами реакций. Также из рис.11.26 видим, что если xk=0 для k0, система сводится к одной из систем типа Найквиста (без МСИ). Т.о., система СКК удовлетворяет общему критерию Найквиста. В то время, как критерий Найквиста требует только один ненулевой отсчет для g(t) , схема СКК требует, чтобы h(t) имел конечное число N1 ненулевых отсчётов h(kT)=xk(k0), которые создают контролируемый объем МСИ. Т.о., СКК представляет систему с конечной памятью и естественное обобщение системы с нулевой памятью Найквиста, для которого x0=1,xk=0(k0). Для дуобинарного кодирования имеем x0=x1=1, для модифицированного кодирования x0=1,x2=-1.
Т.о., системы передач, которые используют коррелятивно кодированные сигналы, введены как обобщение систем передач с дуобинарно...