ВОПРОСЫДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО КУРСУ ТЭС
Математические модели сигналов и помех
1. В чем разница понятий “информация” и “ сообщение”?
2. В чем разница понятий “сообщение” и “сигнал”?
3. Приведите примеры радиоэлектронных устройств, предназначенных не для передачи информации.
4. Назовите два основных признака того, что сигнал не несет информации.
5. Почему для математического описания сигналов используют вероятностные модели?
6. Может ли детерминированный сигнал переносить информацию?
7. Какие случайные события (величины) называются независимыми?
8. Что нужно задать для полного вероятностного описания: символа? последовательности символов?
9. Сформулируйте, в чем состоит отличие цифрового сигнала от дискретного, от непрерывного.
10. Что нужно задать для полного вероятностного описания: последовательности отсчетов сигнала? непрерывной случайной функции?
11. В чем отличие аддитивной помехи от мультипликативной? Приведите примеры каналов связи с такими помехами.
12. Какие преимущества дает представление сигналов как элементов векторного пространства?
13. В чем отличие Евклидова пространства от пространства Хэмминга?
14. Как определяется расстояние между сигналами в Евклидовом пространстве?
15. Как определяется расстояние между сигналами в пространстве Хэмминга?
16. Будут ли линейно независимые сигналы ортогональными?
17. Будут ли ортогональные сигналы линейно независимыми?
Преобразования сигналов
1. Опишите этапы аналого-цифрового преобразования непрерывного сигнала, изобразите модель преобразователя и эпюры сигналов и спектров.
2. Изобразите обобщенную модель системы передачи информации. Опишите функции модулятора и демодулятора, временные функции и спектры сигналов на их входах и выходах.
3. Опишите этапы цифро-аналогового преобразования, изобразите модель преобразователя и эпюры сигналов и спектров.
4. Как технически можно восстановить сигнал по последовательности отсчетов?
5. Изобразите обобщенную модель системы передачи информации. Опишите функции кодера и декодера.
6. Приведите несколько примеров преобразователей сообщения в первичный сигнал.
7. Зачем нужна модуляция? Назовите виды аналоговой модуляции гармонической несущей.
8. Назовите способы манипуляции гармонической несущей. Чем обусловлен выбор того или иного способа?
9. Каковы недостатки многопозиционных методов манипуляции гармонической несущей?
10. Из каких соображений выбирается шаг квантования непрерывного сигнала по напряжению?
11. Из каких соображений выбирается шаг квантования непрерывного сигнала по времени?
12. Укажите минимально возможную частоту квантования во времени (отсчетов/с) телефонного сигнала.
13. Для чего перед дискретизацией аналоговый сигнал подвергают фильтрации в ФНЧ?
14. Дайте определения терминов: сообщение, сигнал, помеха, канал связи, линия связи, многоканальная связь, многостанционный доступ, техническая скорость передачи.
15. Почему шаг квантования непрерывного сигнала по времени выбирается меньше того значения, которое следует из теоремы отсчетов?
16. Укажите стандартную частоту квантования во времени (отсчетов/с) телефонного сигнала.
17. Укажите количество разрядов в стандартном АЦП, применяемом при преобразовании телефонного сигнала.
18. Что удобнее применять на практике –коррелятор или согласованный фильтр?
Кодирование канала
1. Чем определяется корректирующая способность кода? Поясните на примере.
2. Какие коды называются корректирующими?
3. Как определяется расстояние между двумя кодовыми векторами и что такое минимальное расстояние кода.
4. Что значит “обнаружить ошибки” при декодировании кодовой комбинации?
5. Что значит “исправить ошибки” при декодировании кодовой комбинации?
6. Как связаны минимальное кодовое расстояние, кратность гарантированно исправляемых и обнаруживаемых ошибок.
7. Чему равно количество комбинации в кодовой таблице линейного блочного кода?
8. В чем отличие блочного кода от непрерывного?
9. Какой код
10. Каков характерный признак, позволяющий отличить кодовую таблицу линейного блочного кода от кодовых таблиц других кодов?
11. Что такое проверочная матрица линейного блочного кода? Как она используется при обнаружении ошибок в принятой комбинации?
12. Что такое синдром? Как его используют при декодировании с обнаружением ошибок и при декодировании с исправлением ошибок?
13. Почему в проверочной матрице не может быть нулевых: столбцов? строк?
14. Какой смысл имеют строки проверочной матрицы?
15. Каков характерный признак, позволяющий отличить кодовую таблицу циклического кода от кодовых таблиц других кодов?
16. По каким признакам можно определить, что проверочная матрица принадлежит коду, способному исправить любую одиночную ошибку?
17. Чем обусловлена популярность циклических кодов? Из каких логических элементов состоят кодер и декодер?
18. В чем заключается фундаментальное свойство комбинаций циклического кода?
19. Может ли помехоустойчивый код быть безизбыточным?
20. Поясните суть декодирования по минимуму расстояния и почему оно применяется редко?
21. Являются ли сверточные коды блочными и чем обусловлена их популярность?
22. Какова цель перемежения символов?
23. Какие способы комбинирования кодов используют в системах связи?
Кодирование источника
1. Что такое собственная информация и энтропия дискретной случайной величины?
2. При каких условиях максимальна энтропия совокупности двух символов и чему она равна?
3. Что такое избыточность дискретного источника?
4. Может ли равномерный код быть оптимальным (безизбыточным)?
5. Дайте определение взаимной информации переданного и принятого символов. Как влияет на ее величину интенсивность помех в канале связи?
6. Что такое избыточность сигнала? В каких случаях она полезна, а когда нет?
7. Когда полезно применять кодирование с малой избыточностью?
8. Какой смысл вкладывают в понятия: “кодирование источника”? “канальное кодирование”?
9. Каково значение минимально-возможной средней длины кодовой комбинации?
10. Всегда ли удается закодировать сигнал так, чтобы избыточность на выходе кодера была нулевой?
11. Когда полезно кодировать блоки букв, а не отдельные буквы?
12. Какой способ разделения кодовых комбинаций применяется в кодах, обладающих малой избыточностью?
13. В чем заключается главный недостаток кодов Хафмана и Шеннона-Фано?
14. Откуда берется кодовая таблица, используемая при кодировании кодом Лемпела-Зива?
15. От чего зависит пропускная способность непрерывного канала связи с аддитивным белым шумом?
Демодуляция цифровых сигналов
1. Дайте определения когерентной и некогерентной СПИ.
2. Сформулируйте задачу, решаемую демодулятором сигнала в цифровой СПИ.
3. Опишите преобразования принимаемых импульсов при демодуляции двоичного сигнала, не искаженного в канале передачи.
4. Приведите схему оптимального демодулятора двоичных сигналов в когерентной СПИ.
5. Приведите схему оптимального демодулятора двоичных сигналов в частично-когерентной СПИ при использовании ОФМ.
6. Запишите формулу для определения полной вероятности ошибки на выходе оптимального демодулятора двоичных сигналов в когерентной СПИ.
7. Запишите формулу для определения полной вероятности ошибки на выходе оптимального демодулятора двоичных сигналов в частично-когерентной СПИ при использовании ОФМ.
8. Почему в цифровых СПИ не применяются методы ОФМ с кратностью большей трех?
9. В которой из радиолиний – ‘Земля – ИСЗ’ или ‘ИСЗ – Земля’ – можно обеспечить более высокое качество передачи и почему?
10. Покажите, что при большом отношении сигнал/шум некогерентная СПИ мало уступает когерентной СПИ.
11. Укажите физические явления, приводящие к тому, что передаточные характеристики канала связи становятся случайными.
12. Дайте определение многолучевой линии.
13. При каких условиях становятся существенными искажения сигнала, обусловленные частотно-селективными замираниями?
14. Какой метод является основным для повышения устойчивости связи в каналах с замираниями?
15. Опишите методы комбинирования разнесенных сигналов.
16. Почему применение автоматической регулировки усиления при одиночном приеме сигнала в канале с замираниями не уменьшает вероятности ошибки при его демодуляции?
17. Всегда ли целесообразно применять помехоустойчивое кодирование для уменьшения итоговой битовой вероятности ошибки?
18. При каких условиях можно использовать мягкую процедуру вынесения решения в процессе приема цифровых сигналов?
19. Какой обработке подвергается цифровой сигнал в регенераторе?
20. Перечислите преимущества цифровых СПИ перед аналоговыми.
21. Какова суть порогового эффекта, характерного для цифровых СПИ и проявляющегося при изменении уровня полезного сигнала по отношению к уровню помех.