Сети и системы передачи данных

1. Технология Wi-Fi. Основные особенности и характеристики технологии Wi-Fi. Частотные каналы технологии Wi-Fi. Понятие неперекрывающихся каналов.

2. Уровень доступа к среде стандарта 802.11. Распределенный режим доступа к разделяемой среде DCF. Централизованный режим доступа к разделяемой среде PCF.

3. Технология расширения спектра. Технологии FHSS, DSSS и CCK. Достоинства и недостатки.

4. Формат кадра MAC IEEE 802.11. Типы кадров и их назначение.

5. Модель архитектуры IEEE 802.11. Понятие BSS, IBSS, ESS, DS.

6. Основные режимы беспроводной сети особенности их организации. Режим Ad Hoc. Инфраструктурный режим. Режимы WDS и WDS with AP.

7. Безопасность беспроводных сетей 802.11. Угрозы и риски безопасности беспроводных сетей. Протоколы безопасности беспроводных сетей. Аутентификация в беспроводных сетях.

8. Технология Bluetooth. Основные характеристики сетей Bluetooth. Обеспечение безопасности связи в сетях Bluetooth. Понятие профилей. Виды профилей.

9. Технология ZigBee. Основные принципы организации сетей ZigBee.

10. Технология WiMAX. Эволюция стандартов IEEE 802.16. Основные особенности. Базовая модель сети WiMAX. Основные элементы сети WiMAX, их назначение и функции. Назначение опорных точек.

11. Качество обслуживания QoS в сетях WiMAX. Классы обслуживания. Понятие соединения и сервисного потока.

12. Типы мобильности в сетях WiMAX.

13. Стек протоколов 802.16. MAC-уровень стандарте IEEE 802.16. Пакеты MAC-уровень.

14. Управление радиоресурсами в сетях WiMAX. Понятие контроллера радиоресурсов, агента радиосредств. Базовая модель системы управления радиоресурсами (профиль С).

15. Технология LTE. Основные особенности. Частотные диапазоны, предназначенные для развертывания систем LTE. Основные функциональные элементы сети.

16. Пояснить структуру построения эталонной модели взаимодействия открытых систем и назначение уровней протокольного стека.

17. Зарисовать и пояснить протокольный стек ТСР\IP, назначение протоколов и инкапсуляцию протоколов.

18. Пояснить архитектуру сети FDDI порядок передачи по сети информации, формат маркера и формат протокола.

19. Пояснить формат протокола Ipv4, назначение всех его полей,адресацию.

20. Пояснить формат протокола Ipv6, назначение всех его полей, адресацию, типы адресов и согласование с адресом протокола Ipv4.

21. Пояснить принцип работы протокола MPLS- многопротокольная коммутация по меткам.

22. Пояснить принцип работы протокола маршрутизации OSPF и формат протокола.

23. Пояснить порядок доступа к сети EHTERNET, формат протокола.

24. Пояснить функции коммутатора, типы коммутаторов, способы передачи.

25. Пояснить назначение маршрутизатора, структурную схему маршрутизаторов и таблицы маршрутизаторов.

26. Теорема В.А. Котельникова. Принцип временного разделения каналов.

27. Пояснить процесс амплитудно-импульсной модуляции. Форма и спектр сигналов АИМ-1 и АИМ-2. Выбор частоты дискретизации.

28. Квантование сигнала по уровню. Пояснить принцип равномерного квантования сигнала. Шаг квантования, шумы квантования. Способы их уменьшения.

29. Структурная схема нелинейного кодера. Пояснить принцип работы, привести графики.

30. Структурная схема нелинейного декодера. Пояснить принцип работы, привести графики.

31. Пояснить назначение и принцип построения ГО передачи, приема. Пояснить временные диаграммы работы ГО и принцип расчета вырабатываемых частот.

32. Тактовая синхронизация. Источники тактового синхросигнала, их характеристики. Пояснить принцип выделения тактовой частоты на примере схема выделителя тактовой частоты.

33. Назначение и принцип передачи сигналов цикловой синхронизации. Структурная схема приемника циклового синхросигнала.

34. Линейные коды. Требования, предъявляемые к линейным кодам. Сравнительная характеристика кодов HDB-3, AMI, ВН, МБВН.

35. Оборудование оконечной станции ИКМ ВРК. Структурная схема системы передачи с ИКМ. Назначение блоков и узлов оборудования.

36. Основной цифровой канал. Формат потока Е1. Скорость передачи данных в потоке E1. Расчет числа каналов СУВ, циклов в ЦСП плезиозронной цифровой иерархии.

37. Линейный тракт ЦСП. Назначение регенераторов, их основные характеристики. Структурная схема линейного регенератора.

38. Модели данных. Иерархическая модель данных.

39. Модели данных. Сетевая модель данных.

40. Модели данных. Реляционная модель данных.

41. Основные функции реляционной СУБД

42. Основные понятия реляционной базы данных.

43. Метод «сущность связь»

44. Этапы проектирования базы данных

45. Классификация баз данных

46. Транзакции. Целостность баз данных

47. Основные задачи администрирования базы данных

 

Задачи:

1. Определить дальность работы беспроводного канала связи на скорости 54 Мбит/с для точки доступа D-Link DWL-3200AP и беспроводного адаптера D-Link DWA-126, работающих на шестом частотном канале. Паспортные характеристики устройств:

мощность передатчика D-Link DWL-3200AP: 63mW (18dBm);

мощность передатчика D-Link DWA-126: 63mW (18dBm);

чувствительность приемника D-Link DWL-3200AP на скорости 54 Мбит/с: –72dBm;

чувствительность приемника D-Link DWA-126 на скорости 54 Мбит/с: –65dBm;

коэффициент усиления штатной антенны D-Link DWL-3200AP: две съемные дипольные разнесенные антенны 5dBi с реверсным SMA –разъемом;

коэффициент усиления штатной антенны D-Link DWA-126: съемная всенаправленная антенна, 3dBi.

2. Определить радиус первой зоны Френеля, если расстояние между двумя антеннами составляет 1000 м, а между препятствием и второй антенной – 700 м. Используемый частотный канал – 6 (шестой).

3. Сеть Интернет имеет адресацию класса В, необходимо организовать 38 подсетей. Определить маску подсетей, диапазон адресов сети данного класса и адреса 7,12,26 подсетей

4. Пусть IP – адрес подсети равен 186.43.25.12, а значение маски для этой подсети –255.255.248.0. Определить номер подсети, номер машины в подсети. Какое максимальное число узлов может быть в этой подсети.

5. Пусть IP – адрес узла подсети равен 125.65.71.67/22. Определить номер подсети. Номер хоста в подсети. Какое максимальное число узлов может быть в этой подсети.

6. Сеть Интернет имеет адресацию класса А, необходимо организовать 56 подсетей. Определить маску подсетей, диапазон адресов сети данного класса и адреса 6,14,36 подсетей. Количество хостов в сети.

7. Выполнить операцию нелинейного кодирования, если амплитуда АИМ сигнала = 277D. Найти ошибку квантования, уровень квантования, номер сегмента, уровень квантования в сегменте.

8. Определить частоту дискретизации F_д, тактовую частоту f_т, длительность тактового (разрядного) интервала T_т, длительность импульса t_и, длительность канального интервала T_ки, длительность цикла T_ц, длительность сверхцикла T_сц системы ЦСП с ИКМ. Если спектр входного сигнала 0,3-4,8 кГц. Количество каналов ТЧ - 18, количество разрядов - 8.

9. Задана импульсная последовательность 1000000000000011000001. Зарисовать временные диаграммы в линейном коде ВН, МБВН, ЧПИ, КВП-3.

10. Выполнить операцию нелинейного кодирования, если амплитуда АИМ сигнала = 879D. Выполнить операцию нелинейного декодирования полученной кодовой группы и определить ошибку квантования в системе кодер-декодер.

11. Начертить структурную схему ГО_пер для ЦСП с ИКМ (количество каналов ТЧ - 8, разрядность кодовой группы - 5) и рассчитать тактовую частоту f_т, частоту следования разрядов f_р, частоту следования каналов f_к, частоту следования циклов f_ц, если спектр частот входного сигнала 0,3-3,4 кГц.

12. Определить полосу частот и скорость цифрового потока 20-канальной системы передачи с ИКМ, если максимальное число уровней квантования группового АИМ сигнала Мкв=256 и Fв=3,4 кГц.

 

 

5.3 Устройства приема и передачи радиосигналов:

1. Структурная схема генератора радиосигналов. Физические принципы работы, характеристики. Баланс мощностей в ВЧ генераторе. Согласование электронного прибора с источником возбуждения и нагрузкой. Коэффициент усиления по мощности.

2. Ламповый высокочастотный генератор с внешним возбуждением. Типовая электрическая схема, принцип работы, нагрузочные и динамические характеристики. Оптимальный режим работы.

3. Транзисторный высокочастотный генератор с внешним возбуждением. Типовая электрическая схема, принцип работы, режимы работы. Сложение мощностей.

4. Входные и выходные каскады генераторов с внешним возбуждением. Согласование ВЧ генератора с антенной.

5. СВЧ генератор с внешним возбуждением. Типовая электрическая схема, принцип работы. Линейный режим и режим перелива мощности.

6. Автогенераторы. Назначение, принцип работы, типовая электрическая схема. Установившейся режим работы, стабильность частоты.

7. Синтезатор частот. Назначение, принцип работы, типовая электрическая схема. Частотная и фазовая автоподстройка частоты. Цифровой синтезатор частот. Диодные СВЧ автогенераторы.

8. Умножители частоты. Назначение, принцип работы, типовая электрическая схема. Транзисторный и диодный умножители частоты.

9. Энергетические характеристики радиоприемных устройств. Способы суммирования мощностей сигналов. Методы форсирования колебательной мощности.

10. Радиопередатчики с амплитудной модуляцией. Принцип работы, типовая электрическая схема. Виды амплитудной модуляции. Передатчики изображения.

11. Радиопередатчики с частотной и фазовой модуляцией. Модуляция аналоговых и дискретных сообщений. Стабилизация частоты несущей. Радиопередатчики с частотной модуляцией для радиовещания и звукового сопровождения телевизионных программ.

12. Радиовещательные и телевизионные станции. Структурная схема, энергетические характеристики. СВЧ передатчики радиорелейных линий.

13. Назначение радиоприемных устройств. Обобщенная структурная схема радиоприемного устройства. Классификация радиоприемных устройств. Радиоприемные устройства прямого усиления и с двойным преобразованием частоты. Гетеродины. Супергетеродинные радиоприемные устройства.

14. Характеристики радиоприемных устройств. Диапазон рабочих частот, чувствительность, коэффициент шума и относительная шумовая температура, частотная избирательность, динамический диапазон.

15. Назначение, типовые электрические схемы и характеристики входных цепей радиоприемных устройств. Динамические свойства, фильтры помех. Входные цепи СВЧ. Согласующие цепи.

16. Усилители радиочастоты. Назначение, типовые электрические схемы, основные характеристики и принцип работы. Устойчивость работы. Малошумящие усилители.

17. Преобразователи частоты радиоприемных устройств. Назначение, типовые электрические схемы, основные характеристики и принцип работы. Способы подавления шумов и зеркального канала.

18. Усилители промежуточной частоты радиоприемных устройств. Назначение, типовые электрические схемы, основные характеристики и принцип работы. Фильтры сосредоточенной селекции. Выбор промежуточной частоты.

19. Детектирование амплитудно-модулированных сигналов. Принципы детектирования. Схемы реализации амплитудных детекторов. Искажения в амплитудных детекторах. Детектирование импульсных радиосигналов.

20. Детектирование фазомодулированных и частотно-модулированных сигналов. Принципы детектирования. Схемы реализации фазомодулированных и частотно-модулированных детекторов.

21. Системы регулировки усиления и полосы пропускания линейного тракта приема. Назначение, типовые электрические схемы, основные характеристики и принцип работы.

22. Гетеродины, назначение, типовые электрические схемы, принцип работы. Системы автоматической подстройки частоты гетеродина. Классификация, принцип работы.

23. Помехи радиоприему. Классификация радиопомех, понятие помехоустойчивости, защита от перегрузок. Оценка чувствительности радиоприемного устройства.

24. Прием амплитудно-модулированных и фазомодулированных сигналов. Прием однополосных сигналов. Влияние помех, вносимые искажения. Подавление порогового эффекта.

25. Согласование линии передачи с нагрузкой. Цели и критерии согласования. Методы согласования параллельными и последовательными согласующими элементами.

26. Классификация антенн по частотным диапазонам. Примеры антенн различных частотных диапазонов.

27. Комплексная векторная характеристика направленности антенн и её составляющие: амплитудная диаграмма направленности (АДН), фазовая ДН, поляризационная ДН, основные численные оценки.

28. Вибраторные антенны. Распределение тока и диаграмма направленности симметричного вибратора. Примеры вибраторов различных частотных диапазонов.

29. Апертурные антенны связи. Принципы работы и характеристики направленности зеркальной пораболической антенны. Примеры выполнения зеркальных антенн с различными диаграммами направленности.

 

 

Задачи:

1. Определить мощность, рассеиваемую на аноде лампы ГУ-28Б при е_амин = 1 кВ, е_амакс = 600 В, Е_с2 = 1 кВ, Е_а = 4 кВ, θ = 90⁰.

2. Определить мощность, рассеиваемую на аноде лампы ГУ-61А при U_а = 7,5 кВ, ξ = 0,75, е_амакс = 150 В, Е_с2 = 1 кВ, θ = 80⁰.

3. Определить угол отсечки анодного тока лампы ГУ-28Б при Е_а = 4 кВ, ξ = 0,75, i_амакс = 12 А, Р₀ = 15,36 кВт, Р = 9 кВт.

4. Пользуясь анодно-сеточными статическими характеристиками лампы ГУ-46Б, определить ток i_{с2 макс}экранирующей сетки и его составляющую I_с20 при е_амин = 1 кВ, ξ = 0,75, Е_с2 = 500 В, Е_с = - 150 В, U_с = 200 В.

5. Принцип стабилизации частоты автоколебаний в фильтровых схемах кварцевых генераторов.

6. Автогенератор выполнен по схеме с автотрансформаторной обратной связью. Параметры активного прибора: крутизна по току 0.2 А/В, проницаемость – 0.01. Параметры контура: ёмкость 2000 пф., добротность –100, Катушка контура содержит 15 витков, Между коллектором и базой включено 10 витков, а между базой и эмиттером –2 витка. Частота автоколебаний -8 МГц. Возможно ли самовозбуждение автогенератора? Изобразите возможные эквивалентные схемы автогенератора.

7. Рассчитать параметры узкополосной согласующей цепи Г-типа для согласования сопротивлений 4 и 30 Ом. Выбрать величину индуктивности блокировочного дросселя в цепи смещения базы транзистора. Оценить величину КПД согласующей цепи, пологая не нагруженную добротность 100.

8. Рассчитать параметры узкополосной согласующей цепи Т-типа для согласования сопротивлений 2 и 80 Ом. Выбрать величину индуктивности блокировочного дросселя в цепи смещения базы транзистора. Оценить величину КПД согласующей цепи, пологая ненагруженную добротность 100.

9. Зависимость тока стока I_с полевого транзистора, используемого в смесителе, от напряжения на затворе U_з определяется формулой I_с = bU_2з. Коэффициент b = 1 мА/В², амплитуда напряжения U_г = 1 В. Рассчитайте зависимость крутизны преобразования по первой гармонике колебания гетеродина от напряжения, смещения на затворе при изменении его от 0 до 3 В.

10. Даны параметры экспоненты, аппроксимирующей ВАХ диода: а = 15 В^–1, I₀ = 2 мкА. Выберите сопротивление нагрузки последовательного АД, чтобы его входное сопротивление возможно меньше зависело от амплитуды входного напряжения. Рассчитайте значение входного сопротивления.

11. Определите частоту модуляции, при которой возникают нелинейные искажения на выходе последовательного диодного АД (детекторная характеристика линейная, R = 0,1 МОм, С = 100 пФ, Rобр = 0,2 МОм, m = 0,8).

12. Определить в общем виде частоту дополнительного канала приема для преобразования частоты. Настройка первого гетеродина верхняя, второго – нижняя. Первая и вторая промежуточная частоты 1,6 и 0,11 МГц соответственно.

13. Определить коэффициент передачи системы ПЧ, если заданы полосы пропускания и селективности, крутизна преобразования 12 мА/В, собственная добротность контура 100, эквивалентная 4, выходная проводимость преобразователя 1мСм, выходная проводимость транзистора следующего каскада 7 мСм.

14. Определить в дБ диапазон изменения коэффициента усиления автомобильного приемника, если действие АРУ характеризуется изменениями напряжения сигнала на входе и выходе соответственно 46 и 6 дБ.

15. Диапазон автоматической регулировки усиления магистрального приемника 80 дБ. Определить диапазон изменения сигнала на входе, если на выходе он 6 дБ.

 

5.4 Телевидение и звуковое вещание:

1. Структурная телевизионной системы. Принципы формирования изображения.

2. Зрительное восприятие видеосигнала. Особенности восприятия движения, мерцания, цвета и пространства.

3. Принципы формирования телевизионного сигнала. Спектральная характеристика и цветокоррекция.

4. Фотоэлектрические преобразователи изображения. Физические принципы действия, схемы реализации, характеристики.

5. Принципы обработки сигналов изображения. Параметры цифрового представления сигналов изображения.

6. Кодирование и передача изображения по каналам связи. Яркостный и цветоразностный каналы. Частотное уплотнение спектра.

7. Воспроизведение изображений. Формирование цветного изображения. Телевизионный приемник.

8. Принципы записи изображения. Частотное модулирование телевизионных сигналов. Коррекция сигналов. Форматы видеозаписи.

9. Стандарты и алгоритмы сжатия видеоинформации. Параметры качества видеоизображения.

10. Стандарты цифрового телевидения. Стандарты аналогового телевидения. Структура системы цифрового телевещания.

11. Общие принципы передачи телевизионных сигналов. Виды модуляции сигналов при передаче по радиоканалу.

12. Стандарты цифровой компрессии изображений.

13. Строение слуховой системы человека. Акустические и электрические уровни. Звуковые сигналы. Их характеристики.

14. Абсолютный порог слышимости. Критические полосы слуха. Маскировка звуковых сигналов. Пороги слышимости при маскировке.

15. Временные характеристики слуха. Уровень громкости. Громкость звука. Высота и тембр звука. Бинаунарный слух.

16. Динамический диапазон и спектральная плотность мощности сигналов звукового вещания. Огибающая и мгновенная частота звуковых сигналов.

17. Характеристики звукового поля в помещении. Основные критерии акустического качества помещений. Оптимальное время реверберации. Измерения звуковых сигналов.

18. Способы создания оптимальных акустических условий в студийных помещениях. Принципы акустического расчета помещения.

19. Акустические системы, многоканальный звук, форматы звуковых сигналов.

20. Регуляторы уровня, параметры, принцип работы. Автоматические регуляторы уровня, искажения вносимые ими в звуковой сигнал.

21. Громкоговорители, типы, характеристики, эквивалентные электрические схемы.

22. Микрофоны, типы, характеристики, эквивалентные электрические схемы.

23. Стереофонические системы, многоканальные стереофонические системы, универсальный формат звуковых сигналов.

24. Системы звукоусиления, акустическая обратная связь. Методы оценки качества звукопередачи.

 

Задачи:

1. Найти звукопоглощение в помещении с размерами 24*4*8 и временем реверберации Т_р=0,78 на частоте 2000 Гц с учетом затухания звуковой энергии в воздухе, если μ=0,004?

2. Начертить структурную схему канала звукового вещания. Назвать основные функциональные блоки, входящие в состав схемы канала. Пояснить принц взаимодействия отдельных блоков схемы и ее работу в целом.

3. Четкость телевизионного изображения по горизонта­ли (в ТВЛ). Заданы: число элементов изображения = 300 000, часто­та кадров = 25 Гц, относительная длительность строчного обратно­го хода = 0,2, Кэлл-фактор = 0,75, число строк в кадре =525, развертка чересстрочная. Определить количество различимых в изображении вертикальных линий (черных плюс белых), макси­мальную частоту видеосигнала , длительность одного элемента изображения (форма сканирующего элемента - эллипс).

4. Определить динамический диапазон микрофона, если его уровень собственных шумов равен 30 дБ, а предельный уровень звукового давления 80дБ? Объясните, что означает термин предельный уровень звукового давления микрофона?

5. Формат дискретизации сигнала обозначен как 4:2:2. Поясните, что означает каждое значение и как оно влияет на качество изображения?

6. Устройство ненаправленного конденсаторного микрофона? Как формируются его ЧХЧ и ХН?

7.Назовите основные причины нелинейных искажений в громкоговорителях, предложите методы их измерений?

5.5 Системы радиосвязи, передачи данных и сети телерадиовещания:

1. Назначение, устройство и принцип действия приемной станции спутникового ТВ вещания. Состав оборудования, понятие ствола, виды стволов.

2. Принцип радиорелейной связи прямой видимости, диапазоны применяемых частот. Характеристики передачи. Множитель ослабления. Уровень сигнала. Энергетические соотношения.

3. Радиорелейные линии связи прямой видимости. Типы интервалов РРЛ. Факторы, влияющие на устойчивость связи. Методы повышения устойчивости. Планы распределения частот на РРЛ.

4. Структурная схема тракта передачи наружного блока цифровой РРЛ (на примере обобщенной схемы).

5. Структурная схема тракта приема наружного блока аналоговой РРЛ (на примере обобщенной схемы).

6. Структурная электрическая схема спутникового радиоприемного устройства с двойным преобразованием частоты. Объяснить назначение элементов схемы, работу схемы.

7. Электропитание РРС. Оборудование телеуправления, телесигнализации, служебной связи РРС.

8. Помехи и искажения в радиотракте передачи. Влияние эффекта Доплера. Предискажающий и востанавливающий контуры. Корректор группового времени запаздывания.

9. Спутниковые системы передачи. Орбиты и зоны радиовидимости спутников. Земные станции ССП. Жизненный цикл ИСЗ. Шумовая температура бортового приемника ИСЗ.

10. Многостанционный доступ в спутниковых системах связи. Скремлирование цифрового сигнала. Перемежение.

11. Методы борьбы с замираниями сигнала в РРЛ и ССП. Характеристики замираний. Способы разнесения сигналов. Особенности борьбы с замираниями при цифровой и аналоговой передаче сигналов.

12. Особенности аппаратуры РРЛ и ССП. Антенно-фидерные устройства. Тракты промежуточной частоты, преобразователи промежуточной частоты. Усилители мощности. Входные устройства приемников.