Теория электросвязи, Учебник для СПО, Нефедов В.И., Сигов А.С., 2019

Теория электросвязи, Учебник для СПО, Нефедов В.И., Сигов А.С., 2019.
    
   В учебнике рассматриваются параметры и характеристики сообщений, спектральное представление сигналов и помех, их математические модели, методы формирования, модуляции, демодуляции и преобразования сигналов, вопросы теории передачи сообщений. Широко представлены алгоритмы цифровой обработки сигналов, в том числе основы теории цифровой фильтрации сигналов.
В систематизированном виде рассматриваются основные виды цифровом модуляции радиосигналов и методы их демодуляции, получившие широкое распространение в беспроводных системах связи: сотовых, персональных, спутниковых. В издании содержатся материалы об основных аспектах электросвязи и принципах многостанционного доступа. Рассмотрены основные модели каналов электросвязи, принципы многоканальной связи и вопросы оценки эффективности систем связи. Приведены общие сведения по пропускной способности каналов связи, методах помехоустойчивого кодирования, оптимального приема сообщений. Большое внимание уделяется физическим процессам, происходящим в системах формировании и обработки широкополосных сигналов (ШПС) при действии помех. Изложение теоретического материала сопровождается практическими расчетами и примерами построения отдельных узлов. Учебник иллюстрирован большим числом рисунков и схем.
Для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по инженерно-техническим направлениям и специальностям.




Информация, сообщения и сигналы в системах связи.
Физиологические возможности человека не позволяют ему передавать большие объемы информации на значительные расстояния без технических средств. Поэтому используются специальные преобразователи сообщений в электрический сигнал и обратно. Например, преобразование звуковых колебаний в электрические осуществляется с помощью микрофона. Обратное преобразование сигнала в звуковые колебания производится электродинамическим громкоговорителем. Преобразование оптического изображения в электрический сигнал осуществляется на основе фотоэффекта. Для решения проблемы передачи информации человечество создало и использует технические средства — телекоммуникации.

Термин «телекоммуникация»» состоит из слов теле (от греч. tele — далеко) и коммуникация (от лат. commutation — связь) и означает связь па расстоянии. К телекоммуникациям относятся электросвязь, подвижная, спутниковая и волоконно-оптическая связь, телевидение, Интернет (англ. - Internet), системы глобального позиционирования, локальные компьютерные сети, электронный банкинг, банкоматы, интернет-магазины, социальные сети, поисковые системы и многое другое. Электросвязь, осуществляемую с помощью радиосигналов, называют радиосвязью.

Фактически телекоммуникации — это передача или прием знаков, сигналов, сообщений, изображений и звуков или информации другого вида с помощью радио, визуальных или других электромагнитных систем.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Введение.
Раздел I ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ, СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ.
Глава 1. Общие сведения о сетях и системах связи.
1.1. Информация, сообщения и сигналы в системах связи.
1.2. Способы построения систем и сетей связи. Эффективность систем связи.
1.2.1. Понятие системы связи.
1.2.2. Общие понятия о государственных сетях и системах связи.
1.2.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.
1.2.4. Системы связи.
1.2.5. Основные характеристики и параметры систем связи.
1.2.6. Линии связи.
1.2.7. Системы радиовещания.
1.2.8. Телевизионные (телевещательные) системы.
1.2.9. Мультимедийные системы.
1.3. Современные системы подвижной связи.
1.3.1. Системы сотовой подвижной (мобильной) связи.
1.3.2. Сотовые системы подвижкой связи стандарта GSM.
1.3.3. Подвижная связь в городах.
1.3.4. Системы подвижной спутниковой связи.
1.3.5. Системы беспроводных телефонов.
1.3.6. Системы воздушной подвижной связи.
1.3.7. Глобальная информационно-компьютерная сеть Интернет.
1.3.8. Технология LTE.
1.3.9. Беспроводные сети четвертого поколения.
1.3.10. Технологии NGN.
1.3.11. Интернет-телефония.
1.3.12. Волоконно-оптические линии (системы) связи.
1.4. Антенные устройства систем радиосвязи.
1.5. Глобальные системы связи будущего.
Контрольные вопросы и задания.
Глава 2. Детерминированные сигналы.
2.1. Общие сведения о сигналах.
2.1.1. Математические модели сигналов.
2.1.2. Классификация сигналов.
2.1.3. Шумы и помехи в системах связи.
2.1.4. Способы аналитического описания сигналов.
2.1.5. Энергетические характеристики сигналов.
2.2. Спектральное представление детерминированных сигналов.
2.2.1. Спектральное представление периодических сигналов рядами Фурье.
2.2.2. Спектральное представление непериодических сигналов с помощью преобразований Фурье.
2.2.3. Спектры некоторых неинтегрируемых сигналов.
2.2.4. Преобразования Хартли в спектральном анализе сигналов.
2.3. Корреляционный анализ детерминированных сигналов.
2.4. Методы аналоговой модуляции сигналов.
2.4.1. Сигналы с аналоговой модуляцией.
2.4.2. Сигналы с угловой модуляцией.
2.4.3. Сигналы с линейной частотной модуляцией.
2.5. Сигналы с импульсной и цифровой модуляцией.
2.5.1. Импульсная модуляция.
2.5.2. Квадратурная модуляция.
2.5.3. Цифровая модуляция.
2.5.4. Представление модулированных сигналов амплитудно-фазовыми диаграммами.
2.6. Узкополосные сигналы.
2.6.1. Аналитическое представление узкополосных сигналов.
2.6.2. Физическая огибающая, полная фаза и мгновенная частота узкополосного сигнала.
2.6.3. Аналитический сигнал и преобразования Гильберта.
Контрольные вопросы и задания.
Глава 3. Случайные и шумоподобные сигналы в теории связи.
3.1. Общие сведения о случайных сигналах.
3.1.1. Вероятностное представление случайных величин и процессов.
3.1.2. Числовые характеристики (моменты) случайных процессов.
3.2. Законы распределения случайных процессов.
3.2.1. Нормальный закон распределения.
3.2.2. Равномерный закон распределения плотности вероятности.
3.2.3. Закон распределения Пуассона.
3.3. Характеристическая функция случайного процесса.
3.4. Стационарные случайные процессы.
3.5. Спектральный и корреляционный анализ случайных процессов.
3.5.1. Теорема Винера — Хинчина.
3.5.2. Односторонний спектр мощности.
3.5.3. Сравнение детерминированных и случайных сигналов.
3.5.4. Белый шум.
3.6. Узкополосные случайные процессы.
3.7. Шумоподобные сигналы.
Контрольные вопросы и задания.
Раздел II ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И УСТРОЙСТВА.
Глава 4. Линейные и параметрические цепи.
4.1. Методы анализа линейных цепей.
4.1.1. Представление сигналов динамическими моделями.
4.1.2. Методы анализа процессов в линейных цепях (системах).
4.1.3. Условие физической реализуемости линейной цепи.
4.1.4. Многомерные сигналы.
4.2. Дифференцирование и интегрирование сигналов.
4.2.1. Дифференцирующие цени.
4.2.2. Интегрирующие цепи.
4.3. Резонансные цени.
4.3.1. Последовательный колебательный контур.
4.3.2. Параллельный колебательный контур.
4.4. Основы теории усилительной техники.
4.4.1. Классификация и параметры усилителей.
4.4.2. Усилители на биполярных транзисторах.
4.4.3. Усилители на полевых транзисторах.
4.5. Элементы теории обратной связи.
4.5.1. Общие сведения об обратной связи.
4.5.2. Устойчивость линейных систем (усилителей) с обратной связью.
4.6. Интегральные усилители в технике связи.
4.7. Электрические фильтры.
4.7.1. Общие сведения об электрических фильтрах.
4.7.2. Фильтры на поверхностных акустических волнах.
4.7.3. Синтез электрических фильтров.
4.7.4. Активные фильтры.
4.8. Преобразования сигналов в параметрических цепях.
4.8.1. Особенности линейно-параметрических ценен.
4.8.2. Преобразование сигналов в цени с параметрическим сопротивлением.
Контрольные вопросы и задания.
Глава 5. Нелинейные цепи.
5.1. Аппроксимация характеристик нелинейных элементов.
5.1.1. Метод аналитической аппроксимации.
5.1.2. Численные (компьютерные) методы решения системы нелинейных уравнений.
5.1.3. Аппроксимация степенным полиномом.
5.1.4. Кусочно-линейная аппроксимация.
5.2. Отклик нелинейной цепи на гармонический входной сигнал.
5.2.1. Спектр тока в цени с нелинейным элементом при степенной аппроксимации.
5.2.2. Спектр тока в цени с нелинейным элементом при кусочно-линейной аппроксимации.
5.3. Спектральные методы анализа нелинейных динамических систем с групповыми сигналами.
5.3.1. Интермодуляционные искажения.
5.3.2. Метод гармонического баланса.
5.3.3. Метод многомерных функциональных рядов Вольтерра.
5.4. Нелинейные усилители мощности.
5.5. Модуляция сигналов.
5.5.1. Аналоговые амплитудные модуляторы.
5.5.2. Угловая модуляция.
5.6. Демодуляторы сигналов.
5.6.1. Амплитудные детекторы.
5.6.2. Детектирование сигналов с угловой модуляцией.
5.6.3. Импульсные и цифровые демодуляторы.
Контрольные вопросы и задания.
Раздел III ЦИФРОВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ, ПЕРЕДАЧА, ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫЙ ПРИЕМ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ.
Глава 6. Дискретные и цифровые сигналы и их обработка.
6.1. Цифровое представление сигналов.
6.1.1. Теорема Котельникова (теорема отсчетов).
6.1.2. Восстановление непрерывного сигнала по дискретным значениям.
6.2. Дискретные сигналы и их спектры.
6.3. Алгоритмы дискретного и быстрого преобразований Фурье.
6.3.1. Дискретное преобразование Фурье.
6.3.2. Обратное дискретное преобразование Фурье.
6.3.3. Быстрое преобразование Фурье.
6.4. Дискретная свертка сигналов и теория z-преобразования.
6.4.1. Дискретная свертка.
6.4.2. Представление дискретных сигналов с помощью z-преобразования.
6.5. Основы теории цифровой фильтрации.
6.5.1. Цифровая фильтрация сигналов.
6.5.2. Цифровые фильтры.
6.5.3. Структурные схемы линейных цифровых фильтров.
6.5.4. Устойчивость цифровых фильтров.
6.5.5. Канонические схемы рекурсивных фильтров.
6.5.6. Транспонированная форма цифровых фильтров.
6.5.7. Частотные характеристики цифровых фильтров.
6.6. Синтез цифровых фильтров.
6.7. Квантование сигналов.
Контрольные вопросы и задания.
Глава 7. Устройства передачи и помехоустойчивого приема сообщений.
7.1. Радиопередающие устройства.
7.1.1. Общие сведения о радиопередающих устройствах.
7.1.2. Передатчик с амплитудной модуляцией.
7.1.3. Передатчик с частотной модуляцией.
7.1.4. Синтезаторы частоты.
7.1.5. Тенденции развития радиопередающих устройств.
7.2. Радиоприемные устройства.
7.2.1. Общие сведения о радиоприемных устройствах.
7.2.2. Приемник прямого усиления.
7.2.3. Супергетеродинный приемник.
7.2.4. Автоматические устройства управления и регулировки приемника.
7.2.5. Тенденции развития радиоприемных устройств.
7.3. Оптимальная линейная фильтрация сигналов.
7.3.1. Оптимальный (согласованный) линейный фильтр.
7.3.2. Реализация согласованных фильтров.
7.3.3. Скрытая передача сигналов при оптимальной фильтрации.
7.4. Элементы теории помехоустойчивого приема.
7.4.1. Информационные параметры системы связи.
7.4.2. Оценка количества информации, содержащейся в сообщении.
7.4.3. Оценка пропускной способности канала связи с шумами.
7.5. Кодирование сообщений в системах связи.
7.5.1. Системы счислений.
7.5.2. Коды.
7.5.3. Классификация основных методов кодирования и кодов.
7.5.4. Параметры помехоустойчивых кодов.
7.5.5. Линейный и нелинейный коды.
7.5.6. Классы помехоустойчивых кодов.
7.6. Модемные устройства систем связи.
Контрольные вопросы и задания.
Заключение.
Список литературы.

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Нефедов :: Сигов :: электросвязь