Kompendium wiedzy, stanowiące przegląd podstawowych zagadnień dotyczących przetwarzania i przesyłania sygnałów.Część 1 obejmuje podstawowe pojęcia dotyczące sygnałów i systemów telekomunikacyjnych, omówienie modulacji ciągłych (amplitudy, częstotliwości i fazy), matematyczne podstawy procesów stochastycznych z uwzględnieniem teorii szumów, szumy w systemach z modulacją ciągłą, modulacje impulsowe oraz transmisję impulsową w pasmie podstawowym.Część 2 (rozdz. 8 do 12) obejmuje problemy cyfrowej transmisji pasmowej, modulacji o widmie rozproszonym, podstawowe ograniczenia teorii informacji z uwzględnieniem kompresji danych, kodowania i pojemności kanału, kody z kontrolą błędów oraz opis zaawansowanych systemów komunikacyjnych i dodatki uzupełniające treść książki.Po każdym rozdziale podano problemy do rozwiązania, które pomagają w uporządkowaniu wiedzy z danego zakresu.Odbiorcy: pracownicy naukowi i studenci wydziałów elektroniki, elektrycznego i mechaniki precyzyjnej, a także inżynierowie tych specjalności.
|
CZĘŚĆ I
PRZEDMOWA /8 PODZIĘKOWANIA /10
Rozdział 1 WSTĘP /11 1.1. Proces telekomunikacyjny /11 1.2. Źródła informacji /12 1.3. Kanały telekomunikacyjne /16 1.4. Sygnały dolno- i środkowopasmowe /18 1.5. Reprezentacja sygnałów i systemów /19 1.6. Stochastyka /21 1.7. Modulacja /21 1.8. Pierwotne zasoby telekomunikacyjne /23 1.9. Teoria informacji i kodowanie /23 1.10. Telekomunikacja analogowa i cyfrowa /26 1.11. Sieci /28 1.12. Rys historyczny /31 Przypisy i literatura /35
Rozdział 2 REPREZENTACJA SYGNAŁÓW I SYSTEMÓW /36 2.1. Wstęp /36 2.2. Transformata Fouriera /36 2.3. Właściwości transformaty Fouriera /42 2.4. Twierdzenie energetyczne Rayleigha /53 2.5. Odwrotna proporcjonalność czasu i częstotliwości /55 2.6. Funkcja delta Diraca /58 2.7. Transformaty Fouriera sygnałów okresowych /66 2.8. Transmisja sygnałów przez układy liniowe /68 2.9. Filtry /75 2.10. Transformata Hilberta /83 2.11. Sygnał analityczny /89 2.12. Prezentacja kanoniczna sygnałów pasmowych /91 2.13. Systemy pasmowoprzepustowe /97 2.14. Opóźnienie fazowe i grupowe /103 2.15. Numeryczne obliczanie transformaty Fouriera /105 2.16. Podsumowanie /114 Przypisy i literatura /115 Zadania /116
Rozdział 3 MODULACJA CIĄGŁA /126 3.1. Wstęp /126 3.2. Modulacja amplitudy /127 3.3. Zalety, ograniczenia i modyfikacje modulacji amplitudy /134 3.4. Modulacja dwuwstęgowa ze stłumioną falą nośną /137 3.5. Filtracja wstęg /143 3.6. Modulacja z częściowo stłumioną wstęgą boczną /148 3.7. Modulacja jednowstęgowa /151 3.8. Przesuw częstotliwości /155 3.9. Zwielokrotnianie i mnożenie częstotliwości /156 3.10. Modulacja kąta /158 3.11. Modulacja częstotliwości /162 3.12. Układ z pętlą fazową /184 3.13. Nieliniowe zjawiska w systemach FM /193 3.14. Odbiornik superheterodynowy /197 3.15. Podsumowanie i dyskusja /199 Przypisy i literatura /201 Zadania /202
Rozdział 4 PROCESY LOSOWE /221 4.1. Wstęp /221 4.2. Teoria prawdopodobieństwa /222 4.3. Zmienne losowe /228 4.4. Średnie statystyczne /232 4.5. Przekształcenia zmiennych losowych /236 4.6. Procesy stochastyczne /240 4.7. Stacjonarność /240 4.8. Wartość średnia, funkcje korelacji i kowariancji /242 4.9. Ergodyczność /249 4.10. Transmisja sygnału stochastycznego przez filtr liniowy /250 4.11. Widmowa gęstość mocy /251 4.12. Procesy gaussowskie /263 4.13. Szumy /267 4.14. Szum wąskopasmowy /281 4.15. Sygnał sinusoidalny z szumem wąskopasmowym /293 4.16. Podsumowanie /294 Przypisy i literatura /297 Zadania /299
Rozdział 5 SZUM W UKŁADACH MODULACJI Z FALĄ CIĄGŁĄ /311 5.1. Wprowadzenie /311 5.2. Model odbiornika /311 5.3. Szumy odbiorników DSB-SC /314 5.4. Szumy odbiorników SSB /316 5.5. Szumy odbiorników AM /319 5.6. Szumy odbiorników FM /323 5.7. Preemfaza i deemfaza FM /336 5.8. Podsumowanie i dyskusja /339 Przypisy i literatura /341 Zadania /342
Rozdział 6 MODULACJA IMPULSOWA /347 6.1. Wstęp /347 6.2. Proces próbkowania /348 6.3. Modulacja amplitudy impulsów /352 6.4. Zwielokrotnianie z podziałem czasowym /357 6.5. Modulacja położenia impulsów /359 6.6. Relacja szerokość pasma - poziom szumu /366 6.7. Proces kwantowania /367 6.8. Modulacja impulsowo-kodowa /372 6.9. Szumy systemów PCM /381 6.10. Właściwości, ograniczenia i modyfikacje systemu PCM /383 6.11. Modulacja delta /384 6.12. Różnicowa modulacja impulsowo-kodowa /388 6.13. Kodowanie mowy przy małej szybkości bitowej /393 6.14. Podsumowanie i dyskusja /396 Przypisy i literatura /399 Zadania /400
Rozdział 7 TRANSMISJA W PASMIE PODSTAWOWYM /406 7.1. Wstęp /406 7.2. Filtr dopasowany do sygnału /407 7.3. Stopa błędu związana z szumem /412 7.4. Interferencja międzysymbolowa /417 7.5. Kryterium Nyquista dla niezniekształconej transmisji binarnej w paśmie podstawowym /420 7.6. Kodowanie o poziomach częściowo skorelowanych /427 7.7. Transmisja M-wartościowa sygnałów PAM /437 7.8. Korekcja linią opóźniającą z odczepami /439 7.9. Korekcja adaptacyjna /444 7.10. Wykres oczkowy /452 7.11. Podsumowanie i dyskusja /456 Przypisy i literatura /457 Zadania /457
CZĘŚĆ II
Rozdział 8 CYFROWA TRANSMISJA PASMOWA /9 8.1. Wstęp /9 8.2. Model transmisji pasmowej /10 8.3. Ortogonalizacja Grama-Schmidta /13 8.4. Geometryczna reprezentacja sygnałów /17 8.5. Odpowiedź banku korelatorów na zaszumiony sygnał wejściowy /20 8.6. Koherentna detekcja sygnałów w obecności szumów /23 8.7. Prawdopodobieństwo błędu /29 8.8. Odbiornik korelacyjny /34 8.9. Detekcja sygnałów o nieznanej fazie /36 8.10. Hierarchia technik modulacji cyfrowej /40 8.11. Koherentny binarny system PSK /41 8.12. Koherentny binarny system FSK /44 8.13. Koherentne kluczowanie czterofazowe /49 8.14. Koherentne kluczowanie minimalne /55 8.15. Koherentna modulacja ortogonalna /64 8.16. Niekoherentny binarny system FSK /70 8.17. Różnicowy system PSK /72 8.18. Porównanie binarnych i czwórkowych systemów modulacji /75 8.19. M-wartościowe techniki modulacji /77 8.20. Widma mocy /86 8.21. Wymagania na pasmo /93 8.22. Synchronizacja /95 8.23. Podsumowanie i dyskusja /99 Przypisy i literatura /100 Zadania /101
Rozdział /9 MODULACJA O WIDMIE ROZPROSZONYM /110 9.1. Wstęp /110 9.2. Ciągi pseudolosowe /111 9.3. Pojęcie widma rozproszonego /116 9.4. Modulacja o bezpośrednio rozproszonym widmie w koherentnym binarnym systemie PSK /121 9.5. Wymiar przestrzeni sygnałowej i zysk przetwarzania /124 9.6. Prawdopodobieństwo błędu /127 9.7. Rozpraszanie z wybieraniem nośnych /130 9.8. Zwielokrotnianie z podziałem kodowym /135 9.9. Podsumowanie i dyskusja /140 Przypisy i literatura /141 Zadania /142
Rozdział 10 PODSTAWOWE OGRANICZENIA WYNIKAJĄCE Z TEORII INFORMACJI /145 10.1. Wstęp /145 10.2. Niepewność, informacja i entropia /146 10.3. Twierdzenie o kodowaniu źródła /151 10.4. Zagęszczanie danych /153 10.5. Dyskretny kanał bezpamięci /161 10.6. Informacja wzajemna /163 10.7. Pojemność kanału /167 10.8. Twierdzenie o kodowaniu kanału /169 10.9. Entropia różniczkowa i informacja wzajemna w ciągłej przestrzeni zdarzeń /173 10.10. Twierdzenie o pojemności informacyjnej kanału /177 10.11. Wnioski z twierdzenia o pojemności kanału /180 10.12. Zniekształcenia związane z kodowaniem /186 10.13. Kompresja informacji /188 10.14. Podsumowanie i dyskusja /189 Przypisy i literatura /191 Zadania /192
Rozdział 11 KODOWANIE Z KOREKCJĄ BŁĘDÓW /200 11.1. Wprowadzenie /200 11.2. Dyskretne kanały bez pamięci /202 11.3. Liniowe kody blokowe /204 11.4. Kody cykliczne /214 11.5. Kody splotowe /226 11.6. Dekodowanie kodów splotowych z maksymalną wiarygodnością /232 11.7. Modulacja kodowana kratowo /240 11.8. Kodowanie dla kanałów o złożonych błędach /246 11.9. Podsumowanie i dyskusja /247 Przypisy i literatura /248 Zadania /249
Rozdział 12 NOWOCZESNE SYSTEMY TELEKOMUNIKACYJNE /255 12.1. Wprowadzenie /255 12.2. Telekomunikacja satelitarna /256 12.3. Radiokomunikacja ruchoma /260 12.4. Telekomunikacja optyczna /278 12.5. Szerokopasmowa zintegrowana sieć cyfrowa /284 12.6. Dziś i jutro telekomunikacji /287 Przypisy i literatura /289
Dodatek 1 MOWA I TELEWIZJA JAKO ŹRÓDŁA INFORMACJI /290 Dodatek 2 SZEREGI FOURIERA /298 Dodatek 3 CZASOWO-CZĘSTOTLIWOŚCIOWA REPREZENTACJA SYGNAŁÓW /305 Dodatek 4 FUNKCJE BESSELA /317 Dodatek 5 NIERÓWNOŚĆ SCHWARZA /322 Dodatek 6 WSPÓŁCZYNNIK SZUMÓW /324 Dodatek 7 FUNKCJA BŁĘDU /329 Dodatek 8 OPIS STATYSTYCZNY ZESPOLONYCH PROCESÓW LOSOWYCH /333 Dodatek 9 ARYTMETYKA BINARNA /336 Dodatek 10 KRYPTOGRAFIA /337 Dodatek 11 TABLICE MATEMATYCZNE /359 SŁOWNICZEK Konwencje i oznaczenia /366 Funkcje /368 Słowniczek skrótów angielskich używanych w tekście /368 LITERATURA /372 Książki /372 Publikacje - raporty – patenty /378 SKOROWIDZ /385 |