Материал: Методические указания к практическим занятиям № 1–3 по дисциплине «Аппаратные средства телекоммуникационных систем» для студентов специальности «Информационная безопасность телекоммуникационных систем». Разинкин К.А

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра систем информационной безопасности

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям № 1–3 по дисциплине «Аппаратные средства телекоммуникационных систем» для студентов специальности

090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» очной формы обучения

Воронеж 2015

Составитель д-р техн. наук К. А. Разинкин

УДК 681.326 Методические указания к практическим занятиям № 1–3

по дисциплине «Аппаратные средства телекоммуникационных систем» для студентов специальности 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. К. А. Разинкин. Воронеж, 2015, 44 с.

В методических указаниях рассматриваются теоретические и практические вопросы анализа и проектирования систем передачи информации различного назначения и принципа действия, а также особенности построения в выбор параметров отдельных подсистем в телекоммуникационных системах.

Методические указания предназначены для студентов четвёртого курса, выполняющих практические занятия по аппаратным средствам телекоммуникационных систем.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2013 и содержатся в файле Разинкин_ПЗ_АС_ТКС_1-3.pdf.

Табл. 5. Ил. 8. Библиогр.: 6 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015

ВВЕДЕНИЕ

Объединение компьютерных технологий и средств связи привело к созданию современных инфокоммуникационных систем. Инфокоммуникационную систему удобно разделить на две большие части: на так называемую первичную, или транспортную, сеть связи, назначение которой состоит в передаче и маршрутизации потоков информации, и на вторичную сеть — сеть информационных или телекоммуникационных услуг, в которой создаются многочисленные услуги такие, как услуги электронной почты, видеоконференцсвязи, доступа в Интернет и др.

Первичные или транспортные сети и системы называются телекоммуникационными сетями и системами. Создание телекоммуникационных систем требует больших материальных затрат и времени, вследствие чего они являются более консервативными по отношению к сетям информационных услуг. Основу вычислительных, или компьютерных, сетей и систем составляют различного рода протоколы: навигации в сети связи, поиска данных, доступа к базам данных, протоколы обеспечения безопасности сети и данных и др., что следует отнести к области информационных услуг.

Данное указание посвящено только телекоммуникационным системам. Указания представляют собой, по сути, сборник задач по телекоммуникационным системам куда включены основные темы, составляющие фундамент проектирования телекоммуникационных систем: спектры сигналов и шумов, критерии качества телекоммуникационных каналов и передаваемой информации, помехоустойчивость телекоммуникационных систем, оценка характеристик радиосигналов при их распространении, методы сжатия сообщений от источников информации, помехоустойчивое кодирование сообщений в каналах связи, методы синхронизации сигналов в радиолиниях, проблемы электромагнитной совместимости радиосистем, методы защиты информации и телекоммуникационных радиоканалов от организованных помех.

Тема 1. СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ОДНОКАНАЛЬНЫХ И МНОГОКАНАЛЬНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

1.1. Скорость передачи информации в канале связи

На передающем конце канала связи скорость передачи в битах в секунду определяется выражением R Fсимв log2 M , бит/с,

где

Fсимв

— частота следования канальных символов в Герцах,

М— число возможных значений одного символа.

Водном направлении в полосе телефонного канала связи от 300 Гц до 3400 Гц на поднесущей (тональной) частоте 1800 Гц (полоса канала связи 3100 Гц) обеспечивается скорость передачи 2400 бит/с при использовании фазовой манипуляции

сигнала на 180° (ФМ-2), те,

Fсимв

= 2400 Гц, М=2. Без

расширения полосы частот передаваемых символов можно использовать большее число возможных значений фаз и амплитуд передаваемых символов М> 2, увеличив скорость передачи по каналу связи.

Задача 1. Найти скорость передачи R бит/с в канале тональной частоты для четырехфазной ФМ (ФМ-4) и восьмифазной ФМ (ФМ-8).

Заполнить табл. 1.

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Таблица для заполнения

 

 

Вид фазовой

ФМ-2

ФМ-4

ФМ-8

 

манипуляции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

, Гц

2400

2400

2400

 

симв

 

 

 

 

 

 

 

R, бит/с

2400

 

 

 

Задача 2. При квадратурной амплитудно-фазовой модуляции (КАМ) используются 4 градации фазы сигнала, так что образуются два независимых канала связи, синфазный и

2

квадратурный, в каждом из которых используется L амплитудных значений сигнала (L/2 положительной полярности и L/2 отрицательной полярности), итого М = L2. При L = 2 получаем известную ФМ-4.

Требуется определить скорость передачи в канале тональной частоты в соответствии с табл. 2 для модуляции сигнала методом КАМ.

Таблица 2

Таблица для заполнения

Число

 

 

 

 

 

 

 

амплитудных

 

 

 

 

 

 

 

уровней (L)

2

4

8

16

32

64

128

сигнала КАМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fсимв , Гц

2400

2400

2400

2400

2400

2400

2400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число бит на

 

 

 

 

 

 

 

один символ,

 

 

 

 

 

 

 

log

2

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R, бит/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3. При наличии в канале связи белого гауссовского шума возможна ли передача цифровых сообщений без ошибок? Если да, то с какой скоростью передачи информации?

1.2. Скорость передачи информации, необходимая для передачи аналоговых сообщений

При передаче аналогового сообщения (телефонный сигнал, изображение, телеметрический сигнал и др.) по цифровому каналу связи при малой вероятности ошибки на бит (~10~6) цифровой канал связи практически не вносит искажений в передаваемое аналоговое сообщение. Искажения

3

Источник: https://studfile.net/preview/16568514/