Книги: [Классика] [Базы данных] [Internet/WWW] [Сети] [Программирование] [UNIX] [Windows] [Безопасность] [Графика] [Software Engineering] [ERP-системы] [Hardware]

Цифровая связь: теоретические основы и практическое применение (2-е изд) Скляр Б. Издано: 2003, М., Вильямс Для широкого круга читателей ISBN: 5-8459-0386-6 Твердый переплет, 1104 стр. Формат: 70x100/16 Начало Оглавление Структура книги [Заказать книгу в магазине "Мистраль"]

Предисловие

Книга "Цифровая связь: теоретические основы и практическое применение" является обновленной редакцией предыдущего издания. Сюда внесены следующие изменения:

• Расширены главы, посвященные кодам коррекции ошибок, особенно это относится к кодам Рида-Соломона, турбокодам и решетчатому кодированию.
• Введена глава, посвященная каналам с замираниями и способам смягчения последствий замирания.
• Расширены описания необходимых понятий области цифровой связи.
• Увеличено число задач, предлагаемых в завершение глав. Кроме того, добавлены вопросы для самопроверки (также указано, где искать ответы на них).

Структура семестрового университетского курса сильно отличается от структуры краткого курса по тому же предмету. В первом случае имеем достаточно времени на приобретение необходимых навыков, усвоение математического аппарата и применение теорий на практике (чему способствуют домашние задания). При чтении краткого курса преподаватель вынужден "пробегаться" по необходимым понятиям и приложениям. Как я обнаружил, определить структуру краткого курса помогают контрольные вопросы, предложенные слушателям курса. Эти вопросы - не только схематическое изображение учебного плана. Они представляют собой набор понятий и терминов, которые в настоящее время не очень корректно освещены в литературе, а иногда вообще неверно трактуются. При таком подходе студенты, прослушивающие краткий курс, заранее получают общее представление о нем. Со временем они смогут описать конкретную проблему и будут осведомлены об области цифровой связи вообще. (Личное наблюдение: предлагаемый перечень вопросов пригоден как для полного, так и сокращенного курса обучения.) Итак, я предлагаю следующий "контрольный список" вопросов по цифровой связи:

1. Какая математическая дилемма является причиной существования нескольких определений ширины полосы (см. раздел 1.7.2)?
2. Почему отношение энергии бита к спектральной плотности мощности шума (Eb/NQ) является естественным критерием качества систем цифровой связи (см. раздел 3.1.5)?
3. При представлении упорядоченных во времени событий какая дилемма может легко привести к путанице между самым старшим и самым младшим битами (см. раздел 3.2.3.1)?
4. Ухудшение качества сигнала определяется двумя основными факторами: снижением отношения сигнал/шум и искажением, приводящим к не поддающейся улучшению вероятности возникновения ошибки. Чем отличаются эти факторы (см. раздел 3.3.2)?
5. Иногда увеличение отношения Eb/N0 не останавливает ухудшение качества, вызванное межсимвольной интерференцией. Когда это происходит (см. раздел 3.3.2)?
6. В какой точке системы определяется отношение Eb/N0 (см. раздел 4.3.2)?
7. Схемы цифровой модуляции относятся к одному из двух классов с противоположными поведенческими характеристиками: а) ортогональная передача сигналов, б) передача с использованием модуляции фазы/амплитуды. Опишите поведение каждого класса (см. разделы 4.8.2 и 9.7).
8. Почему двоичная фазовая манипуляция (binary phase shift keying - BPSK) и четверичная фазовая манипуляция (quaternary phase shift keying - QPSK) имеют одинаковую вероятность битовой ошибки? Справедливо ли то же самое для Л/-арной амплитудно-импульсной модуляции (М-ату pulse amplitude modulation - М-РАМ) и М2-арной квадратурной амплитудной модуляции (Л/2-агу quadrature amplitude modulation - A^-QAM) (см. разделы 4.8.4 и 9.8.3.1)?
9. Почему при ортогональной передаче сигналов достоверность передачи растет с увеличением размерности (см. раздел 4.8.5)?
10. Почему потери в свободном пространстве - это функция длины волны (см. раздел 5.3.3)?
11. Какая связь существует между отношением сигнал/шум (S/N) в принятом сигнале и отношением мощности несущей к шуму (C/N) (см. раздел 5.4)?
12. Опишите четыре типа компромиссов, которые могут быть достигнуты при использовании кода коррекции ошибок (см. раздел 6.3.4).
13. Почему эффективность традиционных кодов коррекции ошибок снижается при низких значениях Eb/N0 (см. раздел 6.3.4)?
14. Каково значение нормальной матрицы в понимании блочного кода и оценке его возможностей (см. раздел 6.6.5)?
15. Почему при разработке реальных систем не стремятся достигнуть предела Шен-нона, равного -1,6 дБ (см. раздел 8.4.5.2)?
16. Что вытекает из того, что алгоритм декодирования Витерби не дает апостериор-ных вероятностей? Какое более характерное название имеет алгоритм Витерби (см. раздел 8.4.6)?
17. Почему связь ширины полосы с эффективностью ее использования одинакова для ортогональных двоичной и четверичной частотных манипуляций (frequency shift keying - FSK) (см. раздел 9.5.1)?
18. Опишите преобразования скрытой энергии и скоростей принимаемых сигналов: при переходе информационных битов в канальные, затем - в символы и эле-ментарные сигналы (см. раздел 9.7.7.)?
19. Дайте определения следующим терминам: бод, состояние, ресурс связи, элемен-тарный сигнал, устойчивый сигнал (см. разделы 1.1.3 и 7.2.2, главу 11, а также разделы 12.3.2 и 12.4.2).
20. Почему в канале с замираниями дисперсия сигнала не зависит от скорости за-мирания (см. главу 15)?

Надеюсь, что для вас полезно было таким образом представить проблемы рассмат-риваемой области. Перейдем теперь к более методичному описанию целей данной книги. В предлагаемом издании я попытался представить системы цифровой связи в доступном виде для старшекурсников, аспирантов и практикующих инженеров. Хотя основное внимание здесь уделено цифровой связи, все же в этом издании представлены необходимые базовые знания по аналоговым системам (причиной включения такого материала послужило использование аналоговых волн для радиопередачи цифровых сигналов). Особенность систем цифровой связи заключается в том, что они имеют дело с конечным набором дискретных сообщений, тогда как в системах аналоговой связи сообщения определены как непрерывные. Задача приемника цифровой системы - не точное воспроизведение сигнала, а определение, каким из конечного набора сигналов является принятый искаженный сигнал. Для выполнения этого и было разработано впечатляющее множество технологий обработки сигналов.

В данной книге все эти технологии рассматриваются в контексте унифицированной структуры. Эта структура, в форме блочной диаграммы, демонстрируется в начале каждой главы. При необходимости блоки на диаграмме выделяются, чтобы указать на соответствующие цели главы. Основные задачи книги - ввести понятие об организации и структуре отрасли, которая быстро развивается, а также обеспечить осведомленность о "общей картине" (иногда, вдаваясь в подробности). Сигналы и ключевые этапы их обработки прослеживаются, начиная от источника информации через передатчик, канал, приемник и заканчивая, в конечном итоге, ее адресатом. Преобразования сигналов сгруппированы согласно девяти функциональным классам: форматирование и кодирование источника, передача узкополосного сигнала, передача полосового сигнала, выравнивание, канальное кодирование, уплотнение и множественный доступ, расширение спектра, шифрование, синхронизация. В этой книге основное внимание уделяется задачам системы цифровой связи и необходимости альтернатив между основными параметрами системы, такими как отношение сигнал/шум, вероятность ошибки и эффективность использования полосы пропускания.

Начало
Оглавление
Структура книги
Заказать книгу в магазине "Мистраль"