Экзаменационный билет ( Абишев )

 

Вопросы на государственные экзамены по ТЭС

 

 

1. Информация, сообщение, сигналы

2. Системы связи, каналы связи

3. Информационные характеристики источника и канала связи

4. Понятие «электрический сигнал

5. Виды сигналов, основные параметры

6. Системы и каналы связи

7. Помехи и искажения в канале связи

8. Помехи в радиоканалах

9. Помехи в проводных каналах связи

10.  Характеристики системы связи

11.  Модуляция

12.  Демодуляция

13. Операции преобразования сообщения в электрический сигнал

14.  Временные диаграммы модулированных сигналов

15.  Кодирование

16.  Декодирование

17.  Понятие цифровой модуляции

18.  Математическое описание сигналов и помех

19. Спектры сигналов

20.  Понятие «детерминированная» функция, «финитный» процесс

21.  Функция корреляции

22.  Дельта – функция

23.  Сложные сигналы с использованием ряда Фурье

24.  Ширина спектра

25.  Спектральная плотность мощности

26.  Понятие «функций отсчета»

27.   Финитный спектр с использованием теоремы Котельникова

28.  Первичные сигналы электросвязи

29.  Абсолютные уровни сигнала

30.  Непрерывные и дискретные каналы связи

31.  Классификация каналов связи

32.  Модели каналов

33.  Модель непрерывного канала связи

34.  Модель дискретного канала связи

35.  Теорема Шеннона

36.  Биноминальный канал

37. Несиммметричный канал без памяти

38.  Проводные каналы связи

39.  Классификация проводных линий связи

40.  Понятие «длинная линия»

41.  Первичные параметры линий связи

42.  Вторичные параметры линий связи

43.  Волоконно-оптические линии связи

44.  Оптический канал

45.  Особенности радиоканалов

46.  Общие сведения об антеннах

47.  Формирование и преобразование сигналов в каналах связи

48.  Модуляция сигналов

49.  Виды модуляций

50.  Оптимальный прием дискретных сигналов

51.  ИКМ модуляция

52.  Этапы аналого-цифрового преобразования

53.  Теорема Котельникова-Найквиста

54.  Квантование амплитуды

55.  Стандарты ИКМ- модуляции

56.  Кодирование с предсказанием

57. Понятия о корректирующих кодах

58.  Основной цифровой сигнал

59.  Неравномерное устройство квантования

60. Особенности цифровой передачи сигналов

 

 

Протокол №17

от 02.05.2012 г

 

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский Государственный Технический Университет

Экзаменационный билет ( Абишев )

 

Кафедра «Технологии и системы связи»

Дисциплина «Технологии цифровой связи»

Специальность 5В071900 «Теория электрической связи»

1. Информация, сообщение, сигналы

Информация - это сведения, являющиеся объектом передачи, распределения, преобразования, хранения и непосредственного использования.

Сообщение является формой представления информации. Различают два вида сообщений: непрерывное сообщение, вырабатываемое источником непрерывных сообщений; дискретное сообщение, вырабатываемое источником дискретных сообщений.

Наличие символов - отличительная особенность дискретного сообщения.  Передача сообщений на расстояние осуществляется с помощью электрического сигнала. Электрический сигнал – это физический носитель (переносчик), сообщения. В системах электросвязи для передачи сообщения на дальние расстояния переносчиком является переменный электрический ток (например, в проводных линиях), электромагнитное поле (например, в волноводах), световые волны (например, в волоконно-оптических линиях связи).Скорость распространения перечисленных переносчиков приближается к скорости света и с помощью этих переносчиков можно передавать огромное количество информации. Сигналы формируются путем изменения параметров носителя по закону изменения передаваемых сообщений. Этот процесс называется модуляцией.

Электрический сигнал является функцией времени, если даже сообщение таковым не является. Различают четыре вида сигналов:

1. Непрерывные сигналы непрерывного времени (аналоговые сигналы) - они принимают любые значения в произвольные моменты времени;

2. Непрерывные сигналы дискретного времени - принимают произвольные значения, но изменяются только в дискретные моменты времени;

3. Дискретные сигналы непрерывного времени - изменяются в произвольные моменты времени, но принимают дискретные значения;

4. Дискретные сигналы дискретного времени - в дискретные моменты времени могут принимать только дискретные значения.

       В технике передачи данных сигналы, формируемые на выходе преобразователя дискретных сообщений, описываются функцией дискретного времени и конечным множеством возможных значений и называются цифровыми сигналами

2. Системы связи, каналы связи

Совокупность технических и программных средств для передачи сообщений от источника к потребителю называется системой связи. Канал связи – это совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу сообщения от источника к получателю. В зависимости от вида сообщений и среды распространения различают каналы: телефонные, телеграфные, передачи данных, звукового и телевизионного вещания, проводные и кабельные, радиоканалы.

Основными характеристиками любой системы связи являются:

- Помехоустойчивость - способность системы противостоять вредному влиянию помех на передачу сообщения; от степени помехоустойчивости системы зависит качество передачи.

- Скорость передачи информации - это количественная оценка системы связи. Скорость измеряется числом передаваемых двоичных символов в единицу времени. При использовании не двоичных, а m-ичных символов, количество информации, которое может переносить символ, составляет: , бит.

- Максимальная скоростть передачи  называется пропускной способностью системы связи. Пропускную способность системы передачи аналоговых сообщений оценивают количеством одновременно передаваемых телефонных разговоров.

- Задержка - это максимальное время, прошедшее между моментом подачи сообщения от источника на вход передающего устройства и моментом выдачи восстановленного сообщения приемным устройством.

Задача

Задан источник сообщений А=  с вероятностями, представленными в табл. 2 в зависимости от последней цифры шифра.

Таблица 4.2.

Последняя цифра шифра Номер задач	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Р (а1)	0,2	0,3	0,15	0,25	0,15	0,2	0,25	0,4	0,2	0,1
Р (а2)	0,3	0,2	0,35	0,2	0,2	0,35	0,2	0,2	0,3	0,2
Р (а3)	0,25	0,15	0,3	0,1	0,3	0,25	0,3	0,3	0,4	0,3
Р (а4)	0,15	0,1	0,1	0,15	0,1	0,5	0,1	0,2	0,3	0,4
Р (а5)	0,1	0,25	0,2	0,1	0,2	0,1	0,15	0,1	0,2	0,3

Найти количество информации, содержащейся в каждом из символов источника при их независимом выборе.

Вычислить энтропию и избыточность заданного источника.

Показать, что при равных объемах алфавитов N, энтропия H ( A ) имеет максимальное значение H_max ( A )= log ₂ N при равновероятных символах.

Описать физические характеристики дискретных каналов и сигналов, а также процесс преобразования дискретных сообщений в электрические сигналы.

 

Зав кафедрой                                       

 

 

Протокол №17

от 02.05.2012 г

 

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский Государственный Технический Университет

Экзаменационный билет(Айтмухамбетова)

 

Кафедра «Технологии и системы связи»

Дисциплина «Технологии цифровой связи»

Специальность 5В071900 «Теория электрической связи»

1. Понятие «электрический сигнал»

Электрический сигнал – это физический носитель (переносчик), сообщения. В системах электросвязи для передачи сообщения на дальние расстояния переносчиком является переменный электрический ток (например, в проводных линиях), электромагнитное поле (например, в волноводах), световые волны (например, в волоконно-оптических линиях связи).Скорость распространения перечисленных переносчиков приближается к скорости света и с помощью этих переносчиков можно передавать огромное количество информации. Сигналы формируются путем изменения параметров носителя по закону изменения передаваемых сообщений. Этот процесс называется модуляцией.

Электрический сигнал является функцией времени, если даже сообщение таковым не является.

2. Виды сигналов, основные параметр

Различают четыре вида сигналов:

Непрерывные сигналы непрерывного времени (аналоговые сигналы) – они принимают любые значения в произвольные моменты времени;

Непрерывные сигналы дискретного времени - принимают произвольные значения, но изменяются только в дискретные моменты времени;

Дискретные сигналы непрерывного времени - изменяются в произвольные моменты времени, но принимают дискретные значения;

Дискретные сигналы дискретного времени - в дискретные моменты времени могут принимать только дискретные значения.

В технике передачи данных сигналы, формируемые на выходе преобразователя дискретных сообщений, описываются функцией дискретного времени и конечным множеством возможных значений и называются цифровыми сигналами.

Основными параметрами сигнала являются: длительность сигнала ( ); динамический диапазон ( ); ширина спектра ( ). Длительность сигнала определяет интервал времени, в пределах которого сигнал существует. Динамический диапазон - это отношение наибольшей мгновенной мощности сигнала к той наименьшей мощности, которую необходимо отличать от нуля при заданном качестве передачи:

 Динамический диапазон речи равен 25..30дБ, симфонического оркестра - 70…95 дБ.

         Ширина спектра сигнала дает представление о скорости изменения сигнала внутри интервала его существования. Спектр сигнала может быть неограниченным, но для любого сигнала можно указать диапазон частот (или полосу частот), в пределах которого сосредоточена его основная энергия. Этот диапазон и является шириной спектра. Например, для качественной передачи речи достаточна полоса от 300…3400 Гц. Передача более широкого спектра ведет к техническому усложнению и увеличению затрат.

         Радиовещательный (звуковой) первичный сигнал занимает полосу частот от 20 ….20000 Гц, сигнал изображения - от 50 Гц……6 МГц (в зависимости от стандарта). Ширина спектра телеграфного сигнала зависит от скорости телеграфирования и равна

         Cпектр модулированного сигнала шире спектра первичного сигнала и зависит от вида модуляции. Общей характеристикой модулированного сигнала является объем сигнала:

         Чем больше объем, тем больше информации и тем труднее передать этот сигнал по каналу связи.

 

Задача

Задан канал связи с полосой частот Fк, время использование Tк. В канале действует шум с равномерной спектральной плотностью мощности Gш, физический объем канала Vк

Таблица 4.3.

Параметры	Последняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
F к, кГц	10	10	20	10	1	10	5	7	10	5
Тк , с	10	5	10	1	10	5	2	7	10	1
G ш, МВТ/Гц	10-4	10-4	10-3	10-4	10-3	10-3	10-5	10-4	10-5	10-3
V к	106	106	107	105	106	106	105	106	104	105

 

Найти предельную мощность сигнала, который может быть передан по данному каналу.

Представить структурную схему системы передачи информации

Привести классификацию и дать описание помех возникающих в канале связи.

 

Зав кафедрой                                       

 

Протокол №17

от 02.05.2012 г

 

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский Государственный Технический Университет

Экзаменационный билет(Бажибаева)

 

Кафедра «Технологии и системы связи»

Дисциплина «Технологии цифровой связи»

Специальность 5В071900 «Теория электрической связи»

1.Помехи и искажения в канале связи

Для  каналов связи характерны:

- импульсные шумы, связанные с автоматической коммутацией и перекрестными наводками;

- прерывания связи - это явления резкого затухания или исчезновения сигнала в линии связи.

 В любом диапазоне частот имеют место внутренние (тепловые) шумы аппаратуры, обусловленные хаотическим движением носителей заряда в усилительных приборах, сопротивлениях и других элементах аппаратуры. В общем виде влияние помехи n ( t ) на передаваемый сигнал u ( t ) выражается оператором:

Если  то помеха называется аддитивной. При  помеху называют мультипликативной (k(t) - случайный процесс). В реальных каналах имеют место аддитивные и мультипликативные помехи. Среди аддитивных помех различного происхождения особое место занимает флуктуационная помеха (шум). Такая помеха наиболее изучена, и этот вид помех имеет место во всех реальных каналах связи. В общем случае между сигналом и помехой отсутствует принципиальное различие, они существуют в единстве, но противоположны по своему действию.

 2.Помехи в радиоканалах

В реальном канале связи сигнал при передаче искажается и сообщение воспроизводится с некоторой ошибкой. Причиной ошибок являются искажения, вносимые каналом, и помехи, воздействующие на сигнал. Помехи разнообразны по своему происхождению. Для радиоканалов характерны:

- атмосферные помехи, обусловленные электрическими процессами в атмосфере (грозовыми разрядами). Энергия этих помех сосредоточена в области длинных и средних волн;

- индустриальные помехи, возникающие из-за резких изменений тока в электрических цепях всевозможных электроустройств;

- помехи от посторонних радиостанций и каналов, обусловленные недостаточной стабильностью частот, плохой фильтрацией гармоник сигнала, а также нелинейными процессами в каналах, ведущими к перекрестным искажениям.

 

 

Задача

Задана вольт-амперная характеристика биполярного транзистора амплитудного модулятора аппроксимированного выражением

i _к = S(Uσ – Uo) при Uσ ≥ Uo

       0            при Uσ < Uo

 

где, i _к - ток коллектора транзистора;

Uσ - напряжение на базе транзистора;

S - крутизна характеристики

Uo - напряжение отсечки

Таблица 4.6.

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
S, mA/B	100	95	110	85	120	75	115	90	105	80
Uo, B	0,35	0,45	0,55	0,65	0,75	0,40	0,50	0,60	0,70	0,80
Um, B	0,40	0,50	0,45	0,60	0,80	0,45	0,35	0,50	0,55	0,65

 

1. Объяснить назначение и виды модуляции.

2. Изобразить схему транзисторного амплитудного модулятора, пояснить принцип ее работы.

3. Дать понятие статистической модуляционной характеристики (СМХ). Рассчитать и построить (СМХ) при заданных S, Uo и значения амплитуды высокочастотного напряжения Um.

4. С помощью СМХ определить оптимальное смещение Eo и допустимую величины амплитуды U_Ω модулирующего напряжения U_Ω cosΩt, соответствующие неискаженной модуляции.

5. Рассчитать коэффициент модуляции m_am для выбранного режима. Построить спектр и временную диаграмму am сигнала.

 

Зав кафедрой                                       

 

 

Протокол №17

от 02.05.2012 г

 

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский Государственный Технический Университет