Перечень вопросов к экзамену

1. Количественные меры помехоустойчивости цифровых и аналоговых систем передачи.

2. Критерий оптимальности демодуляторов сигналов цифровой модуляции. Алгоритмы демодуляции:

– правило решения по максимуму апостериорной вероятности;

– правило решения по максимуму правдоподобия;

– правило решения с разбивкой пространства канальных символов на области сигналов.

3. Способы вычисления координат демодулируемого сигнала в пространстве канальных символов.

4. Согласованный фильтр, определение, вывод формул и их анализ:

- пикового отношения сигнал/шум на выходе фильтра;

- выигрыша фильтра в отношении сигнал/шум;

- комплексной передаточной функции, АЧХ и ФЧХ фильтра;

- импульсного отклика фильтра;

- формы сигнала на выходе фильтра при действии на его входе согласованного с ним сигнала;

- формы сигнала на выходе фильтра при действии на его входе сигнала, не согласованного с фильтром.

5. Назначение формирующего и согласованного фильтров в модемах сигналов цифровой модуляции. АЧХ этих фильтров.

6. Коррелятор, схема, назначение. Сравнить обработку сигнала в демодуляторе коррелятором и согласованным фильтром.

7. Схема оптимального демодулятора сигнала цифровой модуляции (АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16). Объяснить принцип работы схемы. Сформулировать требования к отдельным блокам демодулятора.

8. Вывести формулу вероятности ошибки канального символа в двоичной системе передачи: канал с АБГШ, задано расстояние между сигналами.

9. Используя формулу вероятности ошибки канального символа в двоичной системе передачи, вывести формулу вероятности ошибки бита в системе передачи заданным сигналом (АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ‑16), если задана средняя мощность модулированного сигнала, скорость цифрового сигнала.

10. Сравнить помехоустойчивость систем передачи заданными сигналами (АИМ-2, АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16).

11. Двоичный цифровой сигнал со скоростью R передается каналом связи с полосой пропускания F_к заданным сигналом (АИМ-2, АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16). Задано отношение средних мощностей сигнала и шума на входе демодулятора P_s/P_n. Вычислить вероятность ошибки двоичного символа на выходе демодулятора, считая, что демодулятор оптимальный.

12. Определить необходимое отношение средних мощностей сигнала и шума на входе демодулятора P_s/P_n для обеспечения вероятности ошибки р. Задан сигнал (АИМ-2, АИМ-4, АМ-2, ЧМ-2, ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, КАМ-16), скорость цифрового сигнала R и полоса пропускания канала связи F_к.

13. Объяснить назначение тактовой синхронизации в демодуляторах сигналов цифровой модуляции. Описать принцип построения схемы тактовой синхронизации.

14. Объяснить назначение схемы восстановления несущего колебания в демодуляторах сигналов цифровой модуляции. Описать принцип построения схемы восстановления несущего колебания. Пояснить, что такое детектор ошибки Костаса.

15. Объяснить, что такое неопределенность фазы опорного колебания в демодуляторах сигналов цифровой модуляции. Объяснить принцип формирования и демодуляции, помехоустойчивость приема сигнала:

– двоичной фазоразностной модуляции (ФРМ-2);

– четверичной фазоразностной модуляции (ФРМ-4).

16. Объяснить принцип (схемы) некогерентной демодуляции сигналов АМ-2, ЧМ-2 и ФРМ-2. Провести сравнение помехоустойчивости когерентного и некогерентного способов демодуляции сигналов АМ-2, ЧМ-2 и ФРМ-2.

17. Объяснить причины возникновениям МСИ в системах передачи, методы уменьшения или устранение МСИ, методы оценивания помехоустойчивости систем передачи в условиях МСИ.

18. Пересчитать причины неоптимальности реальных демодуляторов сигналов цифровой модуляции. Объяснить, что такое энергетические потери демодуляции.

19. Объяснить, что такое дружные и частотно-селективные замирания, принципы пространственного, временного, частотного и поляризационного разнесения, методы обработки разнесенных сигналов, принцип обработки сигнала Rake-приемником, принцип передачи методом OFDM.

20. Источники возникновения и характеристики сосредоточенных и импульсных помех. Описать методы защиты от сосредоточенных и импульсных помех.

21. Привести схему оптимального демодулятора заданного сигнала аналоговой модуляции (АМ, БМ, ОМ, ЧМ, ФМ). Сформулировать требования к отдельным блокам демодулятора.

22. Сформулировать критерий оптимальности оптимального линейного фильтра (ОЛФ). Вывести формулу для АЧХ ОЛФ. Объяснить, при каком условии ошибку восстановления сигнала можно свести к нулю. Объяснить отличие ОЛФ и согласованного фильтра с точки зрения ослабления помехи.

23. Провести сравнение выигрыша в отношении сигнал/шум демодуляторов сигналов АМ, БМ, ОМ, ЧМ и ФМ. Объяснить, в чем заключается явление «порога помехоустойчивости приема сигнала ЧМ».