rpd000004513 (210700 (11.03.02).Б1 Системы мобильной связи), страница 8

Когерентный и некогерентный прием. Постановка задачи оптимального некогерентного приема сигналов на фоне АБГШ. Алгоритм оптимального некогерентного демодулятора бинарных сигналов. Оптимальный прием сигналов с активной и пассивной паузой. Потенциальная помехоустойчивость некогерентного приема ортогональных в усиленном смысле бинарных и М-ичных. Сравнение потенциальной помехоустойчивости когерентного и некогерентного приема.

Алгоритмы и помехоустойчивость когерентных и некогерентных демодуляторов сигналов с относительной фазовой модуляцией.

Разновидности и назначение синхронизация в системах передачи информации. Фазовая синхронизация. Влияние фазовой синхронизации на помехоустойчивость передачи информации. Фазовая синхронизация при наличии несущей. Структура и принцип работы ФАПЧ.

Разновидности и назначение синхронизация в системах передачи информации. Фазовая синхронизация при отсутствии несущей. Схемы Пистолькорса-Сифорова, Костаса и с обратной связью по решению.

Разновидности и назначение синхронизация в системах передачи информации. Символьная (тактовая) синхронизация. Влияние символьной синхронизации на помехоустойчивость передачи информации. Методы символьной синхронизации в цифровых системах связи.

Разновидности и назначение синхронизация в системах передачи информации. Словная (цикловая) синхронизация. Влияние словной синхронизации на помехоустойчивость передачи информации. Реализация словной синхронизации с использованием синхросигналов и на основе синхронизирующих свойств кодов.

Разновидности и назначение синхронизация в системах передачи информации. Кадровая синхронизация. Влияние кадровой синхронизации на помехоустойчивость передачи информации. Реализация кадровой синхронизации с использованием кадровых синхросигналов.

Многоканальные системы передачи информации (МСПИ). Общая структурная схема МСПИ. МСПИ с ЧРК. Структурная схема. Выбор амплитуд поднесущих. МСПИ с ВРК.

Многоканальные системы передачи информации (МСПИ). Общая структурная схема МСПИ. МСПИ с КРК (РКФ). Принципы использования ортогональных (квазиортогональных, симплексных) сигналов для КРК. МСПИ с незакрепленными каналами.

Нелинейные методы уплотнения и разделения каналов. Комбинационное уплотнение и разделение. Логическое мажоритарное уплотнение. Линейное разделение каналов при нелинейном логическом уплотнении. Комбинационное уплотнение на основе представления группового сигнала блочным нелинейным несистематическим кодом.

Многоадресные системы. Структурная схема и принципы функционирования. Принципы многостанционного доступа. Многостанционный доступ с временным разделением (МДВР/TDMA). Системы с частотным разделением (МДЧР/FDMA). Синхронные и асинхронные адресные системы. Системы с частотно-временным кодированием. Кодовое разделение сигналов (МДКР/CDMA). Межстанционные помехи.

Методы случайного многостанционного доступа. Асинхронные методы доступа. Метод случайного доступа ALOHA. Бесщелевая и щелевая (синхронизируемая) ALOHA.

Принципы распределения информации. Сеть распределения информации и ее элементы. Структура систем распределения информации. Многоуровневая архитектура связи и протоколы.

Системы передачи информации с обратной связью. СПИ с решающей и информационной обратной связью. Структурные схемы СПИ с обратной связью. Адаптивные свойства СПИ с обратной связью.

1

Модуляция и демодуляция. Методы аналоговой модуляции. Амплитудная модуляция (АМ), балансная модуляция (БМ), АМ с подавленной несущей (АМ-ПН), однополосная модуляция (ОМ), фазовая модуляция (ФМ) и частотная модуляция (ЧМ) гармонических колебаний. Временное, спектральное и векторное представление модулированных сигналов. Многоступенчатая модуляция.

2

Импульсные поднесущие колебания. Аналоговые способы модуляции импульсных поднесущих: амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), время-импульсная модуляция (ВИМ), широтно-импульсная модуляция (ШИМ), частотно-импульсная модуляция (ЧИМ). Спектры этих сигналов для детерминированного и случайного сообщения. Сигналы АИМ-АМ, ВИМ-АМ, ШИМ-АМ, АИМ-ЧМ.

3

Цифровые поднесущие. Шумоподобные сигналы и псевдослучайные последовательности (ПСП). Свойства ПСП. Апериодическая и периодическая корреляционные функции. База сигнала. Спектральная плотность мощности ПСП. Последовательности Баркера. М-последовательности. Методы генерации, основные свойства и области применения.

4

Ансамбли ПСП и области их применения. Ансамбли последовательностей Уолша. Алгоритм построения функций Уолша на основе матриц Адамара. Построение ансамблей ортогональных, биортогональных и симплексных сигналов. Недостатки функций Уолша. Производные ансамбли ПСП на основе функций Уолша. Производные ансамбли последовательностей Голда и Касами. Сегментные ансамбли ПСП. Нелинейные ПСП. Методы генерации и свойства.

5

Методы цифровой модуляции. Представление кодов сигналами – первичная (узкополосная) модуляция. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) или кодово-импульсная модуляция (КИМ). Разновидности ИКМ-сигналов: без возврата к нулю, с возвратом к нулю, бифазное кодирование. Спектры ИКМ-сигналов. Многоосновные цифровые последовательности.

6

Цифровые методы модуляции. Математическое описание, эпюры и векторные диаграммы сигналов КИМ-АМн, КИМ-ЧМн, КИМ-ФМн, КИМ-ОФМн. Евклидово расстояние. Ортогональные, биортогональные и симплексные сигналы.

7

Многопозиционные фазо-манипулированные и частотно-манипулированные сигналы (ФМн-М/MPSK; СФМн-М/MDPSK; ЧМн-М/MFSK). Математическое описание и векторные диаграммы. Методы квадратурной модуляции. Модуляция со смещением (офсетная модуляция).

8

Формирование сигналов ФМн-4/QPSK. Модуляция со смещением (офсетная модуляция СФМн-4/OQPSK). Формирование сигнала ОФМн-8 (π/4-DQPSK). Дифференциальное кодирование и дифференциальная модуляция. Структурная схема и характеристики помехоустойчивости демодулятора СФМн-4.

9

Зависимость вероятности битовой ошибки от вероятности символьной ошибки для многофазных сигналов. Использование кода Грея. Структурная схема и характеристики помехоустойчивости демодулятора СФМн-М.

10

Спектрально-эффективные методы модуляции (ЧМнНФ/CPFSK). Модуляция с минимальным частотным сдвигом (ММС/MSK). ММС-сигнал, квадратурный метод формирования. Рассмотрение ММС/MSK с позиций СФМн-4/OQPSK и с позиций ЧМн-2/BFSK. Фазовая диаграмма ММС. Спектральные характеристики ММС и СФМн-4. Структурная схема и характеристики помехоустойчивости демодулятора ММС.

11

Спектрально-эффективные методы модуляции. Гауссова манипуляция с минимальным сдвигом (ГММС/GMSK). Математическая модель и структурная схема модулятора ГММС. Фазовая диаграмма сигнала ГММС. Спектральные характеристики ММС и ГММС сигналов.

12

Квадратурная амплитудная модуляция (КАМ/QAM). Структурная схема модулятора КАМ-М сигналов. Векторные диаграммы КАМ сигналов. Структурная схема и векторные диаграммы модулятора КАМ-16.

13

Иерархическая модуляция. Структурная схема и векторные диаграммы модулятора QPSK-QAM.

14

Амплитудно-фазовая модуляция с подавлением несущей (CAP). Сравнение характеристик энергетической и частотной эффективности различных методов модуляции.

15

Сигнальное кодирование и сигнально-кодовые конструкции. Векторные диаграммы разбиения сигналов ФМ-8 и КАМ-16 на вложенные множества. Структурная схема системы с кодированной модуляцией. Разбиение и кодер Унгербоека.

Методы дискретной многотоновой модуляции (DMT) и их использование в xDSL технологиях. Принципы ортогонального частотного разделения с мультиплексированием (OFDM). Спектральные характеристики OFDM сигналов.

Принципы формирования OFDM-сигнала. Структурные схемы OFDM передатчика и приемника. Назначение и формирование защитного временного интервала и циклического префикса сигнала. Уменьшения уровня внеполосных излучений.

Методы модуляции с расширением спектра радиосигналов. Преимущества использования расширенного спектра. Помехозащищенность. Скрытность. Помехоустойчивость (на примере узкополосной помехи). Методы расширения спектра. Формирование составных широкополосных сигналов на базе частотно-временной матрицы.

Расширения спектра радиосигналов. Преимущества использования расширенного спектра. Прямое расширение спектра и перестройка рабочей частоты радиосигналов. Структурная схема радиосистемы с расширением спектра методом прямой последовательности (DSSS).

Расширения спектра радиосигналов. Преимущества использования расширенного спектра. Системы со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS). Структурная схема радиосистемы с ЧМн-ППРЧ (FH-MFSK). Быстрая и медленная перестройка частоты. Коэффициент расширения спектра. Демодулятор ЧМн-ППРЧ.

Сверхширокополосные (СШП/UWB) сигналы и методы их модуляции. Определение относительной полосы частот. Классификация сигналов по ширине занимаемой полосы частот. Спектры СШП-сигналов. Ограничения, связанные с электромагнитной совместимостью СШП-систем связи и существующих радиосистем. Методы модуляции, используемые для СШП-сигналов.

Классификация каналов электросвязи. Особенности проводных и радиоканалов, замирания сигналов. Флюктуационные, сосредоточенные и импульсные помехи. Модели непрерывных каналов. Бюджет канала связи. Энергетические характеристики сигнала и потери распространения.

Основные понятия теории статистических решений. Оптимальный прием. Потенциальная помехоустойчивость. Задачи оптимального обнаружения, различения, оценки параметров, линейной и нелинейной фильтрации сигналов. Критерии оптимального приема непрерывных сообщений. Функции потерь, их свойства и разновидности. Задача различения гипотез. Критерии оптимального приема дискретных сообщений: Байеса, Котельникова (идеального наблюдателя), максимального правдоподобия. Методы учета априорной неопределенности.

Оптимальная оценка параметров сигнала. Критерии оптимальности оценки и функция правдоподобия. Апостериорная функция плотности вероятности и функция правдоподобия. Неравенство Крамера-Рао. Структура оптимального приемника.

Оптимальная линейная фильтрация непрерывных сообщений. Уравнение Винера-Хопфа. Принцип построения реализуемых оптимальных фильтров. Синтез оптимальных линейных фильтров для оценки марковских процессов. Сравнение оптимальных фильтров Колмогорова-Винера и Калмана-Бьюси.

Основные задачи теории помехоустойчивости цифровых систем связи. Оптимальный прием. Потенциальная помехоустойчивость. Прием «в целом» и «поэлементный» прием. Плюсы и минусы каждого. Реализация поэлементного приема. Поэлементный прием с «жесткими» и «мягкими» решениями. Теорема Финка. Расчет вероятности ошибки i-ой кратности при посимвольном приеме слова в двоичном симметричном канале без памяти.

Постановка задачи оптимального когерентного приема дискретных сигналов на фоне АБГШ. Алгоритмы оптимального демодулятора бинарных сигналов для различных критериев синтеза. Алгоритмы оптимального демодулятора М-ичных сигналов. Оптимальный прием сигналов с активной и пассивной паузой.

Потенциальная помехоустойчивость когерентного приема бинарных сигналов. Потенциальная помехоустойчивость приема противоположных, ортогональных и симплексных бинарных сигналов. Примеры потенциальной помехоустойчивости приема сигналов ФМн-2, ЧМн-2, АМн-2.

Потенциальная помехоустойчивость приема М-ичных сигналов. Ортогональные, биортогональные и симплексные сигналы. Зависимость от М вероятности ошибки, скорости передачи информации, занимаемой полосы и требуемого отношения сигнал-шум в случае ортогональных сигналов. Взаимосвязь вероятностей битовой и символьной ошибок в случае ортогональных сигналов.

Потенциальная помехоустойчивость приема многофазных сигналов. Взаимосвязь вероятностей битовой и символьной ошибок в случае многофазных сигналов. Код Грея. Сравнение зависимости от М помехоустойчивости М-ичных ортогональных и многофазных сигналов.