Минаев Е.И. - Основы радиоэлектронники (1266569), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Следовательно, речевые сигналы можно передавать с помощью 7-разрядных двоичных кодовых комбинаций. При передаче телеметрической информации и команд управления применяются коды с числом импульсов, равным нескольким десяткам. 26ЛВ. ОБЪЕМ СООБЩЕНИЯ И ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ КАНАЛА Для передачи функции и(1), имеющей спектр, ограниченный частотой Р,, требуется передавать в единицу времени 2Р, импульсов. Если число уровней квантования для функции и(1) равно а, то для передачи одного значения и(1) необходимо, чтобы число разрядов и в двоичной кодовой комбинации удовлетворяло соотношению п~!овала. Полагая, что в последнем соотношении выполняется равенство, находим, что для передачи всего сообщения длительностью 1 необходимо.2Р,„11оп,з импульсов„каждый из которых является элементарной единицей сообщения. Число таких импульсов, необходимое для передачи сообщения с помощью двоичных кодовых комбинаций, называют объемом сооби1епия (дв.
ед.): 1' = 2угг1 1оцл э. Скорость передачи информации по определению равна )с= У)Т (дв. ед/с). Следовательно, в рассматриваемом случае Й = 2Рз р 1ой2 э. (20.27) Для уменьшения ошибок, связанных с квантованием, следует увеличивать э, т. е. увеличивать скорость передачи. Однако если в канале связи имеется шум, то передача с большой скоростью и малой вероятностью ошибки невозможна. Действительно, большой скорости передачи соответствуют большое число уровней квантования и малый интервал между соседними градациями. Следовательно, даже при сравнительно слабом шуме в приемнике различить соседние градации практически невозможно, что и приводит к большой вероятности ошибки.
Как показал К. Шеннон, существует предельная скорость передачи, при которой еще возможна передача с произвольной малой вероятностью ошибки. Эта предельная скорость называется пропускной способностью канала. Математически строгий вывод выражения для пропускной способности очень сложен и выходит за рамки данной книги. Ниже приводится эвристический вывод 1541, позволяющий получить правильное выражение для пропускной способности канала с шириной полосы Р,ю Представим, что по каналу передается квантованный сигнал мощности Р„... к которому добавляется помеха типа шума квантования, имеющая максимальный уровень а(2, и равномерную плотность вероятностей распределения амплитуд в промежутке от — а/2 до а/2, где а — интервал между градациями.
Такую помеху всегда можно устранить в приемнике, так что вероятность ошибки при приеме равна нулю. Тогда, рассматривая эту помеху как фиктивный шум квантования, найдем отношение мощности сигнала к мощности помехи (2О.28) Цель книги — выработать у читателя инженерный подход и интуицию. Для этого читатель должен обратить внимание на многочисленные замечания автора, встречающиеся в книге и основанные на многолетней работе автора по разработке аппаратуры для связи и радионавигации. Отсюда определим допустимое число градаций з = — "+1 2 ~г. ~ ггг нли з= (1+ ~~""-) Следовательно, необходимое число разрядов для передачи одного значения функции п(1) 1 Г Р„.*1 п=!ок2 8 1ок2 ( 1 + 2 ....
! ' Поскольку в единицу времени требуется передавать 2Ргр отсчетов функции и(1), то предельная скорость передачи с=2Р,„п, так что пропускная способность канала с=Р,р!оцз(1+Р„г,)Р„, ). (20.29) В 1948 г. К. Шеннон 1551 вывел следующую формулу для пропускной способности канала: с =Ргр 1он2 (1 + Рг!Рш) г (20.30) позволяющую определить максимально возможную скорость безошибочной передачи информации по каналу с белым шумом при условии, что для передачи и при приеме используются оптимальные методы модуляции (кодирования) и обработки сигнала. Формула (20.30) справедлива только для белого шума, но она верна при любых отношениях сигнал-шум, а не только для использованных при выводе (20.29).
Формула Шеннона ие дает возможности указать конкретные способы передачи сообщений. Однако она показывает возможность «обмена» отношения сигнал-шум на ширину полосы, что, например, н имеет место при замене амплитудной модуляции частотной. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Для развития радиоэлектроники большое значение имеют основополагающие работы А.
И. Берга, А. Н. Колмогорова, В, А. Котельникова, В. И. Сифорова, Н. Винера, К. Е. Шеннона, а также обширные и плодотворные исследования по проблеме помехоустойчивости радиотехнических систем и устройств, выполняемых огромной армией специалистов, работающих как в области радиозлектроиики, так и смежных областях, В данной книге изложены лишь начальные сведения по радиоэлектронике. Многим вопросам, затронутым в ней, обычно посвящают отдельные курсы. Например, сигналы, шумы и методы передачи и приема, описанные в трех последних главах, изучаются в одном или нескольких специальных курсах, так как они являются основными для радиолокации, радионавигации н теории передачи сообщений.
К одним из важнейших направлений развития радиоэлектроники относится освоение новых диапазонов электромагнитных волн, включая оптический диапазон, создание новых электронных приборов и интегральных микросхем для новых поколений ЭВМ. Эти направления тесно связаны между собой. Дальнейший прогресс определяется уровнем развития фундаментальных и прикладных наук, а также уровнем техники и технологии. 32 Заказ № П34 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Лютов С. А., Гусев Г. П. Подавление индустриальных радиопомех.— Мл Связьиздат, 1960.— 318 с, 2.
Князев А. Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. — Мл Радио и связь, 1984. — 336 с. 3. Дйч Г. Руноводство к практическому применению преобразования Лапласа: Пер. с нем. — Мл Наука, 1965. — 288 с. 4. Конторович М. И. Операционное исчисление и нестационарные явления в электрических цепях.
— 4-е изд., перераб. и доп. — Мл Сов. радио, 1975. †3 с. 5. Пасынков В. В., Чириин Л. К., Шинков А. Д. Полупроводниковые приборы. — 3-е изд., перераб. и доп. — Мс Высшая школа, 1981. — 431 с. 6. Тереков В. А. Задачник по электронным приборам. — 2-е пзд., перераб. и доп.
— Мл Энергоатомиздат, 1983. — 280 с. 7. СВЧ полупроводниковые приборы н их применение!Под ред. Г. Уотсона; Пер. с англ. под ред. В. С. Эткина. — Мл Мир, 1972. — 662 с. 8. Шило В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной анвара. туре.- 2-е изд., перераб. н доп. — Мл Сов, радио, 1979.
†3 ц 9. Достал И. Операционные усилители!Пер. с англ. под ред. М. В. Гальпери. на.— Мл Мир, !982 — 512 с. 1О. Гиллемин Э. А. Синтез пассивных цепей/Пер. с англ. под ред. М. М. Айзинова.— Мл Связь, 1970.— 720 с. !1. Войшвилло Г. В. Усилительные устройства.— 2-е изд., перераб. н доп.— Мл Радио и связь, !983.— 264 с. !2. А.
с. 457!56 СССР МКИ НОЗ !" 3/26. Бестрансформаторный усили. тель.1Е. И. Манаев.— Опубл. !975, Бюл. № 2. 13. А.с. 769703 СССР, МКИ НОЗ 7 3/26. Бестрансформаторный усилитель мощ. ности/Е. И. Манаев.— Опубл. 1980, Бюл. № 37. 14, Манаев Е. И. Параметры для расчета транзисторных резонансных усилителей//Изв. вузов СССР. Радиоэлектроника.— 1975.— Т. 18, № 1.— С. 42 — 47. 15. Чжоу В. Ф. Принципы построения схем на туннелы!ых диодах: Пер..с англ.— Мс Мир, 1966.— 448 с. !6. Бруевич А. Н.
Умножители частоты.— Мл Сов. радио, !970 — 247 с. 17. Петров Б. Е., Романюк В. А. Радиопередающие устройства иа полупроводниковых приборах.— Мл Высшая школа, 1989.— 232 с. 18. Конторович М. И. Нелинейные колебания в радиотехнике (автоколебательные системы). — Мл Сов. радио, 1973. — 320 с. 19. Степаненко И. П.
Основы микроэлектроники. — Мл Сов. радио, 1980. †4 с. 20. Тнтце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника!Пер. с нем. под ред. А. Г. Алексенко. — Мл Мнр, 1982. — 512 с. 21. Морисита И. Аппаратные средства микроЭВМ: Пер. с япон. — Мл Мир. 1988.— 280 с. 22. Лю Ю-Чжеи, Гибсон Г.
Микропроцессоры семейства 8086/8088. Архитектура, программирование и проектирование микрокомпьютерных систем: Пер. с англ. — Мл Радио и связь, 1987. — 512 с. 23. Ырр1аы А. Б., Тчг125! Б. Гь 1.. ТЬе Агс!гВес1пге о! Зша!1 Сошрп1сг Зуз1ешз.— 2пб Еб.— Еопбоп: РгепБсе-На11, !985.— 206 р. 24. Балашов Е. П., Григорьев В. Л., Петров Г. А. Микро- н мини-ЭВМ.— Лл Энергоатомиздат, Ленингр.
отд-иие, !984. — 376 с. 25. Казаринов Ю. М., Номоконов В. Н., Филиппов Ф. В. Применение микропроцессоров и микро-ЭВМ в радиотехнических системах. — Мл Высшая школа, 1988.— 207 с. 26. Гришин Ю. И., Казарннов Ю. М., Катиков В. М. Микропроцессоры в ра. диотехнических системах/Под ред. Ю. М. Казаринова.— Мл Радио и связь, 1982.— 280 с.
27. Кузьмичев Д. Ат Радкевич И. А., Смирнов А. Д. Автоматиаация экспериментальных исследований.— М.. Наука, 1983.— 392 с. 28. Хоровиц Ич Хилл У. Искусство схемотехники: В 2 т./Пер. с англ. под ред. М, В. Гальпеоина. — Мл Мнр, 1983. — 2 т.
29. Мирский Г. И. Микропроцессоры в иамернтельных приборах. — Мэ Радно и связь, !984. — 160 с. 30. Микрокомпьютерные медицинские системы. Проектирование и применения/Под ред. У. Томпкицса, Дж. Уэбстера; Пер. с англ. под ред. Е. А. Умрюхнна.— Мл Мир, !983.— 544 с. 31. Гилмор сй Введение в мвкропроцессорную технику; Пер. с англ.— Мс Мир, 1984.— 334 с. 32. Кукес И.
С., Старик М. Е. Основы радиопеленгации.— Мл Сов. радио, !964.— 640 с. 33. Манаев Е. И. О ширине полосы при приеме частотно-модулированных сигналов, необходимой для отсутствия нелинейных искажений//Радиотехника.— 1948.— Т. 3, № 5.— С. 54 — 61. 34. Гуткин Л. С., Лебедев В. Л., Сифоров В. И. Радиоприемные устройства: В 2 т. — Мс Сов. радио, 1961. — 1963.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
