Сенин А.И. Методические указания к выполнению первого домашнего задания по курсу РСПИ (2015) (Сенин А.И. Методические указания к выполнению первого домашнего задания по курсу "Теория и техника радиосистем передачи информации" (2015))

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТимени Н.Э. БАУМАНАУтверждаюзав. кафедрой РЛ1Слукин Г.П..09 сентября 2015 г.А.И.СЕНИНМетодические указания к выполнению первого домашнего заданияпо курсу "Теория и техника радиосистем передачи информации"Методические указания к выполнению 1-го домашнего задания по курсу«Теория и техника радиосистем передачи информации»1. Общие указанияДомашнее задание связано с нахождением основных характеристикдвоичныхсистемпередачиинформации.Самостоятельноевыполнениедомашнего задания поможет студенту освоить наиболее важные разделы курса«Теория и техника радиосистем передачи информации», получить навыки врешении задач, которые часто встречаются в инженерной практике.Выдача домашнего задания проводится на 9-й неделе, а сдача – на 13-й.При защите домашнего задания студент должен быть готов дать пояснения посуществу решения задач.Домашнее задание составлено в 50 вариантах.

Каждому вариантупоставлено в соответствие трехзначное число. Первая цифра в обозначенииварианта соответствует номеру группы, а две последующие цифры –порядковому номеру студента в журнальном списке.Для выполнения домашнего задания вполне достаточно учебных пособий:1. Информационные технологии в радиотехнических системах: Учеб. пособие.2-е изд., перераб. и доп./В.А. Васин, И.Б. Власов, Д.Д. Дмитриев и др.; Под ред.И.Б. Федорова.-М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011 г.-846 с.2. Радиосистемы передачи информации: Учебное пособие для вузов/В.А. Васин,В.В. Калмыков, Ю.Н. Себекин, А.И. Сенин, И.Б. Федоров; под ред.

И.Б.Федорова и В.В. Калмыкова.-М.: Горячая линия-Телеком, 2005.-472 с.3. Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория электрической связи. Сб. задач иупражнений: Учеб. пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 1990.-280 с.2. Текст домашнего задания«Расчет характеристик системы передачи информации»1. Составьте подробную структурную схему системы связи. Пояснитефункциональное назначение всех блоков этой схемы, если информацияпередается двоичным кодом.2.

Определите среднее количество информации, производимое источникомсообщений за 1 секунду (производительность источника), если сигнал свыхода источника поступает в виде последовательности двоичныхсимволов заданной скорости v, память источника распространяется на 2соседних символа и характеризуется вероятностями P(1|1'), P(1|0'), P(0,1'),P(0|0'), где P(i|j') – вероятность передачи символа i при условии, чтопредыдущий символ j. Определите среднее количество информации,выдаваемое дискретным источником без памяти за 1 секунду, но с темиже значениями априорных вероятностей передачи символов pi, i=1,2.Определите максимальное количество информации, которое может бытьпередано двоичным сигналом за 1 секунду.3. Определите необходимую полосу частот канала связи, исходя иззаданных скорости передачи информации и способа манипуляции.4. Для случая равновероятной передачи символов вычислить вероятностьошибки на выходе приемника с учетом рассогласований либо по фазе Δφ,либо по частоте Δf=m/T, либо по времени Δτ=kT, либо при идеальнойсинхронизации (в зависимости от варианта задания).5.

Определите пропускную способность заданного канала связи, а такжеканала, когда на основание кода ограничений не накладывается.6. Разработайте схему кодирующего и декодирующего устройств для кодаХэмминга (7,4). Поясните их работу. Определите вероятность ошибкидекодирования кодовой комбинации при использовании данного кода.Задавшисьинформационнымисимволами,постройтекодовыекомбинации. Определите вид синдрома при заданной конфигурацииошибок (см.

таблицу).Варианты исходных данных, необходимых для расчета характеристиксистемы передачи информации, приведены в таблице 1.Таблица 1№ВидСпособманипу- приемаляцииСкоростьпередачиинформ.v, симв/сРассогласованиепо фазеΔφ, град.Рассогласованиепочастоте,коэффициент mРассогласованиеповремени,коэффициент k3.013.023.033.043.053.063.073.083.093.103.113.123.133.143.153.163.173.183.193.203.213.223.233.243.25ОФМОФМЧМЧМАМАМОФМОФМЧМЧМАМАМОФМОФМЧМЧМАМАМОФМОФМЧМЧМАМАМОФМ150015004004003503501001002502505005007000700045045090090085085020020010010016005101015155172020-0,10,05когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.0,10,10,050,050,030,030,010,02--0,080,05-Pc/N0 – Отн-еср.

мощностисигналакспектр.плотностимощностишума9•1039•1032•1032•1031035•1035•1025•1024•1034•10310410447•107•1046•1036•1032•1042•1044•1034•1032•1032•1032•1032•103104P(1|1') P(1|0') P(0|1') P(0|0') Номераискаженныхсимволов0,150,70,10,40,70,550,350,40,50,750,60,30,60,10,20,10,450,650,350,10,30,40,10,50,40,20,150,20,60,10,30,20,50,10,250,250,70,250,80,40,50,50,30,50,150,350,450,90,20,50,850,30,90,60,30,450,650,60,50,250,40,70,40,90,80,90,550,350,650,90,70,60,90,50,60,80,850,80,40,90,70,80,50,90,750,750,30,750,20,60,50,50,70,50,850,650,550,10,80,512345671,51,61,72,52,62,73,53,63,74,54,64,71,22,33,45,66,71,2,3Таблица 1 (продолжение)№ВидСпособманипу- приемаляцииСкоростьпередачиинформ.v, симв/сРассогласованиепо фазеΔφ, град.Рассогласованиепочастоте,коэффициент mРассогласованиеповремени,коэффициент k4.014.024.034.044.054.064.074.084.094.104.114.124.134.144.154.164.174.184.194.204.214.224.234.244.25ОФМОФМЧМЧМАМАМОФМОФМЧМЧМАМАМОФМОФМЧМЧМАМАМОФМОФМЧМЧМАМАМОФМ85085030003000180180140014009509508008006006006500650050050055005500700700240024004501017151088121214-0,060,07когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.некогер.когер.0,10,020,050,040,030,120,040,04--0,030,2-Pc/N0 – Отн-еср.

мощностисигналакспектр.плотностимощностишума6•1036•1032•1042•1044•1034•1031041041041042•1042•1044•1034•1038•1048•1048•1038•1036•1046•1046•1036•1034•1044•1044•103P(1|1')P(1|0')P(0|1')P(0|0')Номераискаженныхсимволов0,30,250,60,50,10,20,10,80,70,50,40,20,50,30,150,350,70,750,10,20,10,20,30,40,50,70,250,10,10,20,80,10,70,50,70,70,10,90,50,20,50,250,10,350,30,10,20,30,40,30,70,750,40,50,90,80,90,20,30,50,60,80,50,70,850,650,30,250,90,80,90,80,70,60,50,30,750,90,90,80,20,90,30,50,30,30,90,10,50,80,50,750,90,650,70,90,80,70,60,712345671,51,61,72,52,62,73,53,63,74,54,64,71,22,33,45,66,71,2,33.

Указания к выполнению домашнего заданияПо пункту 1.Структурная схема должна включать все функциональные узлы исоответствовать заданному варианту домашнего задания. Необходимо указатьназначение каждого узла.По пункту 2.Во всех представленных вариантах среднее количество информации,приходящееся на один двоичный символ, для источника с памятью определяетсяусловной энтропиейH (X |Y )   P(i, j' ) log P(i | j' )   P(j' ) P(i | j' )logP(i | j' ) .ij'j'iАприорные вероятности P(j' ) находятся как сумма совместных вероятностейP(i, j' ) , i=0,1.

Обратить внимание, что P(j' )  P(j) , j=0,1.По пункту 3.При АМ и ОФМ сигналах полосу канала взять равной ширине основноголепестка спектра сигнала. При ЧМ сигналах полоса канала зависит также отразноса частот несущих, которые находятся из условия ортогональностисигналов.По пункту 4.Выполнение пункта 4 не представляет трудностей.По пункту 5.Пропускная способность канала связи, когда на основание кодаограничений не накладывается, а помехой является белый гауссовский шум,определяется формулой Шеннона (формула для пропускной способностинепрерывного канала с ограниченной полосой частот).По пункту 6.Дать подробное описание кодирующего и декодирующего устройств.Обратить особое внимание на то, как происходит исправление одиночныхошибок..