Кодирование и модуляция. Демодуляция и декодирование

в последовательность некоторых символов. Для этого устанавливают взаимно-однозначное соответствие между

сообщениями и символами, которое называется кодом. Код должен быть известен (заложен в аппаратуру) как на передающей, так и на приемной сторонах.


Модуляция - преобразование сообщения (первичного сигнала) в сигнал, пригодный для передачи по данной линии связи. При этом преобразовании осуществляется согласование источника с каналом.

и представить число N как
N=... +a2m2+a1m1+a0m0,
где – коэффициенты, принимающие значения

от 0 до m–1. Задаваясь величиной m, можно построить любую систему счисления.

При m=2 получим двоичную систему, в которой числа записываются с помощью всего лишь двух цифр – 0 и 1.

и m-ичные (недвоичные) коды.
Различают коды равномерные и неравномерные.
Равномерные коды -

все комбинации имеют одинаковую длину.
Число возможных комбинаций равно mn.

Неравномерные коды - кодовые комбинации отличаются друг от друга не только взаимным расположением символов, но и их количеством.
Различные комбинации имеют различную длительность.

По помехоустойчивости коды делятся на простые (примитивные) и корректирующие.

схема системы передачи дискретных сообщений

в приемнике
В системах передачи дискретных сообщений принято различать две группы

устройств: кодеки и модемы.
Кодеком называются устройства, преобразующие сообщение в код (кодер) и код в сообщение (декодер).
Модемом – устройства, преобразующие код в сигнал (модулятор) и сигнал в код (демодулятор).

сигнал, а затем, как правило, с помощью модулятора формируется сигнал,

который и посылается в линию связи. Принятое колебание подвергается обратным преобразованиям, в результате которых выделяется первичный сигнал. По нему затем восстанавливается с той или иной точностью сообщение.

преобразуется в последовательность элементов (посылок) сигнала. В частном случае дискретная

модуляция сводится к воздействию кодовых символов на переносчик f(t).

Посредством модуляции один из параметров переносчика изменяется по закону, определяемому кодом. При непосредственной передаче переносчиком может быть постоянный ток, изменяющимися параметрами которого являются величина и направление тока. Обычно же в качестве переносчика, как и в непрерывной модуляции, используется переменный ток (гармоническое колебание).

фазовую (ФМ) модуляции. Дискретную модуляцию часто называют манипуляцией, а устройство,

осуществляющее дискретную модуляцию (дискретный модулятор), называют манипулятором или генератором сигналов.

Сигналы при различных видах дискретной модуляции

В отличие от ФМ, при ОФМ фаза сигналов отсчитывается не

от некоторого эталона, а от фазы предыдущего элемента сигнала. В двоичном случае символ 0 передается отрезком синусоиды с начальной фазой предшествующего элемента сигнала, а символ 1 – таким же отрезком с начальной фазой, отличающейся от начальной фазы предшествующего элемента сигнала на π.
При ОФМ передача начинается с посылки одного, не несущего информации элемента, который служит опорным сигналом для сравнения фазы последующего элемента.

символов 0, 1, ..., m–1 в определенные отрезки сигнала ui(t),

где i=0, 1, ..., m–1 – передаваемый символ. При этом вид отрезка сигнала ui(t), в принципе, может быть произволен. В действительности его выбирают так, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к системе связи (в частности, по скорости передачи и по занимаемой полосе частот), и чтобы сигналы хорошо различались с учетом воздействующих помех.

передачи посылок (техническую скорость или скорость телеграфирования).

Эта скорость v

выражается числом посылок, передаваемых за единицу времени.

Измеряется техническая скорость в бодах. Один Бод – это скорость, при которой за 1с передается одна посылка.

Если длительность посылки Т выражена в секундах, то скорость телеграфирования будет равна v=1/T, Бод.

Если полосу частот ограничить третьей гармоникой, то ширина спектра первичного сигнала Fc=l,5v, Гц.

восстанавливается первичный сигнал, отображающий переданное сообщение.
В системах передачи дискретных

сообщений в результате демодуляции последовательность элементов сигнала превращается в последовательность кодовых символов, после чего эта последовательность преобразуется в последовательность элементов сообщения, выдаваемую получателю. Это преобразование называется декодированием.

Сначала производится демодуляция сигнала.

существенно отличаться от переданного. Поэтому всегда можно высказать ряд предположений

(гипотез) о том, какое сообщение передавалось.

Та часть приемного устройства, которая осуществляет анализ приходящего сигнала и принимает решение о переданном сообщении, называется решающей схемой.

является демодулятор.
В системах передачи дискретных сообщений решающая схема обычно состоит

из двух частей:– демодулятора и декодера.

Иногда операции демодуляции и декодирования выполняет одно устройство, которое приходящую последовательность элементов сигнала преобразует сразу в последовательность букв сообщения.

Такой метод приема называют «приемом в целом», в отличие от «поэлементного приема» с двумя решающими схемами.

пришедший сигнал. С этой целью он подвергается различным преобразованиям, которые

называют обработкой сигнала. Одной из задач теории связи является отыскание правил оптимальной обработки сигнала, при которой решение о переданном сообщении оказывается наиболее достоверным. Эти правила зависят от свойств канала и методов передачи (кодирования и модуляции). Иногда оптимальные правила обработки оказываются сложными и с целью упрощения аппаратуры используют другую, не оптимальную обработку.

Операции, входящие в процедуру обработки сигнала, могут быть весьма разнообразными. Чаще всего приходится применять в процессе обработки фильтрацию, перемножение сигналов, сложение, интегрирование (реже дифференцирование), стробирование, ограничение, сравнение двух или нескольких отсчетов, возведение в квадрат и другие функциональные преобразования. Многие операции обработки принятого сигнала направлены на то, чтобы увеличить отношение мощности сигнала к мощности помехи.