Билет 23 основным диапазоном частот

1. Представление сигналов в цифровом виде. Теорема отсчетов. Нормирование частоты.

Дискретизация — представление непрерывного по времени аналогового сигнала дискретным. Технически дискретизация реализуется с помощью амплитудно-импульсного модулятора, на один вход которого подается аналоговый сигнал, а на второй — импульсы дискретизации.

В результате дискретизации непрерывный аналоговый сигнал заменяется на ряд очень коротких импульсов-отсчетов, амплитуды которых равны значениям аналогового сигнала в дискретные моменты времени.

Собственно к аналого-цифровому преобразованию относятся операции квантования и кодирования сигнала. Отсчеты, полученные в результате дискретизации, поступают на вход АЦП. Каждый отобранный импульс сравнивается с принятой шкалой дискретных уровней и округляется до ближайшего эталонного значения. Эта операция называется квантованием. Шкала дискретных уровней охватывает весь диапазон напряжений входного сигнала. Частоту дискретизации и число разрядов выбирают, исходя из требований, предъявляемых к воспроизводимому сигналу. Теоре́ма Коте́льникова (в англоязычной литературе — теорема Найквиста — Шеннона, теорема отсчётов) — фундаментальное утверждение в области цифровой обработки сигналов, связывает аналоговые и дискретные сигналы и гласит, что «любую функцию F(t), состоящую из частот от 0 до f_1, можно непрерывно передавать с любой точностью при помощи чисел, следующих друг за другом через 1/(2f_1) секунд»

Согласно теореме Котельникова максимальная частота аналогового сигнала не должна превышать половины частоты дискретизации этого сигнала, следовательно, в частотной области все дискретные сигналы целесообразно рассматривать только в области , которая называется основной полосой частот или основным диапазоном частот.

Это позволяет ввести понятие нормированной частоты

,

или

, (1.8)

в результате чего основная полоса частот станет равной или Î [0; π]. Обычно отдается предпочтение абсолютной частоте f и нормированной частоте .

Введение нормированной частоты указывает на то, что в ЦОС важны не абсолютные значения частот сигнала и дискретизации, а их отношение. То есть если отношение двух разных частот сигнала и дискретизации можно получить одинаковые дискретные сигналы в шкале нормированной частоты.

2. Система мобильной связи UMTS.

UMTS – технология сотовой связи, разработана ЕиТ для внедрения 3G в Европе. В качестве способа передачи используется технология w-cdma.

Сеть 3G строится на базе тех же компонентов, что и и рассмотренные выше подвижные сети. Это: мобильная телефонная станция, в системе UMTS она называется UE (User Equipment); базовая телефонная станция (по терминологии UMTS — узел B); контроллер базовой станции (BSC) и центр коммутации мобильной связи (MSC).

В системе WCDMA вместо термина " контроллер базовой станции" применяется термин " контроллер управления радиосетью" (RNC — Radio Network Controller).

UE и UTRAN (сеть наземного доступа UMTS) работают в соответствии с полностью новыми протоколами, построение которых основано на потребностях новой технологии радиосвязи WCDMA. И наоборот, построение основной сети CN — Core Network — повторяет GSM. Это дает системе с новой технологией радиосвязи глобальную базу из известной и испытанной технологии CN, что способствует ускорению ее внедрения и позволяет использовать такое замечательное преимущество, как глобальный роуминг. Но в перспективе UMTS ориентируется на быстродействующую сеть на базе ATM -технологии

По своим функциям сеть состоит из сети наземного радиодоступа (UTRAN — UMTS Terrestrial RAN), которая оперирует всеми функциями, относящимися к радиосвязи, и базовой сети (CN — Core Network). Они обеспечивают коммутацию и маршрутизацию вызовов и каналы передачи данных во внешние сети. В системе UMTS применяется оборудование пользователя (UE — User Equipment), которое взаимодействует с ним, и радиоинтерфейс (Uu).

Другим способом группирования элементов сети UMTS служит деление их на подсети. Система UMTS является модульной в том смысле, что она может иметь несколько элементов сети одного и того же типа. В принципе, минимальным требованием для того, чтобы сеть работала и обеспечивала все свои функциональные возможности, является наличие по крайней мере одного логического элемента сети каждого типа (отметим, что некоторые функции и, следовательно, некоторые элементы сети являются необязательными). Возможность иметь несколько объектов одного и того же типа позволяет делить систему UMTS на подсети, которые работают либо самостоятельно, либо вместе с другими подсетями и являются тождественными друг другу. Такая сеть называется UMTS PLMN (наземная мобильная сеть общего пользования). Обычно одна PLMN эксплуатируется одним оператором и может соединяться с другими PLMN так же, как и с другими типами сетей, например, ISDN, PSTN, Интернет (TCP/IP) и т. д.