Рекомендуется для студентов телекоммуникационных вузов, изучаюших теорию и практику передачи информации по каналам связи
Федеральное государственное образовательное бюджетное
учреждение высшего профессионального образования
“Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики”
Б.И. Филиппов
Теория электрической связи
Учебное пособие
Рекомендуется для студентов телекоммуникационных вузов, изучаюших теорию и практику передачи информации по каналам связи
по направлению подготовки дипломированных специалистов 552500,
654200 (радиотехника), 550400 (телекоммуникации), по направлению общепрофессиональных дисциплин (ОПД) – «Теория электрической связи»,
«Радиотехнические цепи и сигналы» и др.
Новосибирск
2011
УДК 621.391 (075)
ББК 32.81
Б.И. Филиппов
Теория электрической связи
Т33 2011. – 284 с.: ил.
Данная книга состоит из двух частей.
В первой части излагаются физические явления в нелинейных электрических и параметрических цепях, применяемых в системах связи. Выявляются основные характеристики и особенности схем нелинейных устройств, рассматриваются различные математические методы, применяемые при расчете таких цепей и устройств. Кроме того, в этой части рассматриваются случайные процессы, их представление, вероятностные и числовые характеристики.
Во второй части рассматривается теория передачи сигналов как единая научная дисциплина, основу которой составляют теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации.
Излагаются общие закономерности передачи информации по каналам связи, определяются потенциальные возможности способов передачи и приема сигналов, сравниваются различные системы связи между собой.
Книга предназначена для студентов электротехнических университетов связи и инженеров, работающих в области радиотехники и связи.
Рецензенты: зав.кафедрой САПР СибГУТИ,
д.т.н., профессор Сединин В.И.
ученый секретарь ФГУП “СНИИМ”
д.т.н.,профессор, действительный член
Россияской метрологической академии
Пальчун Ю.А.
Предисловие
Настоящий учебник составлен в соответствии с программой по курсу «Теория электрической связи». В основу учебника положены лекции, читавшиеся автором в Сибирском Государственном Университете Телекоммуникаций и Информатики (СибГУТИ), г. Новосибирск. В работе были использованы учебные пособия, написанные проф. А.А. Макаровым и доц. Л.А. Чиненковым кафедры Радиотехнических систем СибГУТИ.
Курс теории электрической связи базируется на материалах теории линейных и нелинейных электрических цепей, теории случайных процессов и призван создать общие основы для изучения студентами с единых позиций современной теории связи. Автор стремился там, где это возможно, освободить изложение от обилия математических фактов и строгости в доказательствах с целью сделать ясным физическое толкование полученных результатов. С этой же целью основные положения теории иллюстрируются конкретными примерами из различных областей техники связи.
В работе над книгой большую помощь оказали автору сотрудники кафедры радиотехнических систем СибГУТИ. Ценные замечания были сделаны проф. В.И. Седининым и проф. Ю.А. Пальчуном. Пользуясь случаем, автор выражает всем, способствующим улучшению книги, свою искреннюю благодарность.
Автор
Часть I. Теория нелинейных электрических цепей
1. Задачи курса ТЭС
Общие сведения о курсе
Курс «Теория электрической связи» (ТЭС) относится к числу фундаментальных дисциплин подготовки высококвалифицированных инженеров, владеющих современными методами анализа и синтеза систем и устройств связи различного назначения. В нем принят единый методологический подход к решению задач электросвязи на основе вероятностных представлений.
Целью курса является изучение основных закономерностей и методов передачи информации по каналам связи. В курсе рассматриваются:
1) способы математического представления сообщений, сигналов и помех;
2) методы формирования сигналов и их преобразования в электрических цепях;
3) вопросы анализа помехоустойчивости и пропускной способности систем электросвязи;
4) методы помехоустойчивого кодирования, оптимального приема сообщений;
5) принципы многоканальной передачи и распределения информации в сетях связи;
6) вопросы оптимизации систем электросвязи.
Курс ТЭС базируется на таких дисциплинах, как высшая математика, физика, теория электрических цепей (ТЭЦ), электроника, квантовые приборы и микроэлектроника, вычислительная техника и программирование.
Курс ТЭС вместе с курсом ТЭЦ составляют теоретическую основу техники связи, элементы которой изучаются в последующих инженерных дисциплинах.