rpd000004513 (1009364), страница 7

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.

1

История и направления развития систем радиосвязи. Классификация систем радиосвязи по назначению, области применения и технической реализации. Информация, сообщения, сигналы и помехи. Виды первичных сигналов. Каналы и линии связи.

2

Общая структурная схема РСПИ. Структурная схема цифровой РСПИ. Классификация РСПИ. Общая структурная схема многоканальной РСПИ.

3

Основные понятия ТЭС: модуляция, кодирование, модулятор, модем, кодер, кодек. Виды помех. Виды каналов связи. Диапазоны частот, используемые для радиосвязи. Международная и национальная стандартизация и регламентация деятельности в области радиосвязи.

4

Основные показатели качества РСПИ. Помехоустойчивость и помехозащищенность. Скрытность действия РСПИ. Характеристики достоверности передачи информации.

5

Основные показатели качества РСПИ. Характеристики помехоустойчивости передачи информации. Отношение сигнал-шум. Скорость передачи информации. Обобщенный выигрыш системы связи.

6

Основные показатели качества РСПИ. Показатели эффективности РСПИ. Информационная, энергетическая и частотная эффективность. Надежность РСПИ.

7

Задача проектирования РСПИ. Внешнее и внутреннее проектирование. Показатели качества системы. Оптимальная система.

8

Синтез системы: математический, эвристический и инженерный. Разновидности задач синтеза: структурный синтез, параметрический синтез, дискретный выбор наилучшей системы.

9

Векторный показатель качества. Критерий Парето (безусловный критерий предпочтения). Множество нехудших систем. Методы перехода от векторного показателя качества к скалярному.

10

Методы преодоления априорной неопределенности исходных данных. Адаптивные и самонастраивающиеся системы.

11

Математические модели сигналов и помех. Представление сигналов действительными и комплексными функциями времени. Аналитический сигнал.

12

Ортогональное разложение детерминированных сигналов. Базисные функции. Коэффициенты разложения. Ортонормированные сигналы. Векторное представление сигнала.

13

Математические модели дискретных случайных процессов. N-мерный закон распределения. Ковариационная и корреляционная функции. Гауссов случайный процесс.

14

Ортогональное разложение случайных процессов. Теорема Карунена-Лоэва.

15

Функциональное и векторное пространства. Метрика пространства. Норма пространства. Физический смысл квадрата нормы пространства.

16

Определение метрики пространства через норму. Эвклидово и гильбертово пространства.

17

Геометрическое представление сигналов в N-мерном пространстве. Задача передачи информации и влияние помех. Мера сходства сигналов. Геометрическая интерпретация принятия решения при приеме сигнала.

18

Теория информации и кибернетика. Понятие «информация». Мера количества информации. Количество информации по Шеннону и Хартли. Единицы измерения количества информации.

19

Взаимная информация. Влияние помех в дискретном канале на количество переданной информации.

20

Энтропия источника информации. Условие максимума энтропии дискретного источника без памяти.

21

Статистически связанные источники информации. Безусловная и частная условная энтропия источников. Средняя условная энтропия источников. Их геометрическая интерпретация.

22

Совместная и взаимная энтропия статистически связанных дискретных источников информации без памяти. Их геометрическая интерпретация.

23

Энтропия источника с непрерывным законом распределения. Непрерывные источники с максимальной энтропией.

24

Классификация источников информации (сообщений). Дискретные и непрерывные источники. Энтропия дискретного источника с памятью.

25

Относительная энтропия. Избыточность источника.

26

Энтропия и средняя скорость формирования информации непрерывным источником с памятью (определения).

27

Непрерывный источник с максимальной скоростью потока (формирования) информации. Энтропийная мощность источника. К.п.д. источника с равновероятным законом распределения.

28

Математические модели дискретных каналов. Пропускная способность дискретного канала без помех.

29

Пропускная способность дискретного канала с помехами. Пример двоичного дискретного канала с помехами.

30

Пропускная способность непрерывного канала. Формула Шеннона для пропускной способности непрерывного гауссовского канала с помехами.

31

Кодирование источника и кодирование канала. Решаемые задачи и особенности.

32

Кодирование источника. Пример сокращения избыточности на основе использования неравномерных кодов.

33

Кодирование в канале с помехами. Геометрическая интерпретация. Теорема Шеннона о кодировании в канале с помехами (для дискретного и непрерывного каналов).

34

Потенциально достижимые показатели эффективности систем связи. Формула, описывающая взаимосвязь энергетической и спектральной эффективности систем связи. Граница Шеннона.

35

Классификация задач кодирования. Первичное (примитивное) кодирование. Задачи аналого-цифрового преобразования информации. Кодирование текстовой информации. Сообщения, знаки, символы, бинарный поток, сигналы.

36

Кодирование аналоговых источников. Постановка задачи и методы дискретизации-восстановления непрерывных сообщений. Дискретное временное представление непрерывных процессов. Теорема Котельникова. Ошибки дискретизации и восстановления. Их представление в спектральной области.

37

Кодирование аналоговых источников. Обобщенное дискретное представление непрерывных сообщений. Теорема Карунена-Лоэва. Дискретно-разностное представление непрерывных сообщений. Адаптивная дискретизация непрерывных сообщений. Классификация методов уменьшения избыточности (сжатия) аналоговых источников.

38

Техника кодирования аналоговых источников. Временное сигнальное кодирование. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ/КИМ). Шум квантования. Статистические характеристики шума квантования. Неравномерное квантование. Задачи квантования с компандированием сигнала. Амплитудные характеристики компрессора и экспандера.

39

Кодирование аналоговых источников. Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ). Адаптивная ДИКМ. Дельта-модуляция (ДМ).

40

Кодирование аналоговых источников. Преобразующее кодирование. Спектральное (многополосное) кодирование. Векторное кодирование. Модельное кодирование источника. Сравнение характеристик различных методов кодирования речевых сигналов.

41

Кодирование дискретных источников. Статистическое кодирование неравномерными кодами. Префиксные коды. Алгоритм Шеннона-Фано. Алгоритм Хаффмана. Алгоритм Лемпела-Зива.

42

Основные принципы помехоустойчивого кодирования. Примеры реализации помехоустойчивых кодов для 3-позиционного кода. Классификация помехоустойчивых кодов. Основные характеристики блочных кодов. Границы Хэмминга, Плоткина и Варшамова-Гильберта.

43

Линейные блочные коды. Основные характеристики. Порождающая и проверочная матрицы. Уравнения проверки. Математическое описание процесса декодирования. Синдром.

44

Циклические коды. Математическое представление циклических кодов в виде многочленов (полиномов). Алгоритмы построения циклических кодов. Коды Хэмминга, Голея, Боуза-Чоудхури-Хоквингема и Рида-Соломона.

45

Декодирование циклических кодов. Табличное декодирование. Синдромное декодирование. Мажоритарное декодирование. Эффективность кодирования блочными кодами.

46

Сверточные коды. Основные характеристики сверточных кодов. Математическое описание сверточных кодов на основе: функциональной схемы, импульсной характеристики и полиномиальной модели.

47

Сверточные коды. Основные характеристики сверточных кодов. Математическое описание сверточных кодов на основе: диаграммы состояний, древовидной диаграммы и решетчатой диаграммы.

48

Алгоритм Витерби для декодирования сверточных кодов. Решетчатые диаграммы алгоритма Витерби.

49

Итеративные коды. Помехоустойчивость итеративных кодов. Каскадные коды. Принципы каскадного кодирования. Помехоустойчивость каскадных кодов.

50

Турбокоды. Основные принципы кодирования-декодирования турбокодов. Пример построения сверточного турбокодера. Принципы реализации сверточного турбодекодера. Помехоустойчивость сверточных турбокодов. Принципы построения блоковых турбокодеров.

51

Теоретико-информационная концепция криптозащиты сообщений в телекоммуникационных системах. Модель и основные понятия секретной связи. Общий вид оператора шифрования для дискретных сообщений. Взаимная информация между криптограммой и ключом (первая криптотеорема Шеннона).

52

Криптограмма как зашумленное сообщение. Алгоритмика классических криптосистем с секретными ключами. Стандарты DES и ГОСТ 28147-89. Общая концепция криптографии с открытыми ключами. Двухключевая теоретико-числовая криптосистема RSA. Принципы криптозащиты непрерывных сообщений.