Основы построения систем передачи информации: Методические указания к практическим занятиям и СРС по курсу "Методы и средства защиты информации"

Министерство общего и профессионального образования

 Российской Федерации

Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова

Кафедра

САПР

И.В. Задонцев

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ И СРС

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

“МЕТОДЫ И СРЕДСТВА

ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ”

(Основы построения систем передачи информации)

Барнаул · 2002

УДК 32.073.2

И.В. Методические указания к практическим занятиям и СРС по курсу “Методы и средства защиты информации” для студентов специальности САПР. (Основы построения систем передачи информации) / Алт.гос.техн.ун-т им.И.И.Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ. – 2000. – 68 с.

Методические указания обеспечивают практические занятия и СРС по дисциплине “Методы и средства защиты информации”, читаемого на кафедре “Системы автоматизированного проектирования” по теме “Основы построения систем передачи информации” в рамках автоматизированной системы поддержки преподавания.

Указания подготовлены кандидатом физико-математических наук доцентом Левкиным И.В.

Рассмотрены и одобрены

на заседании кафедры САПР.

Протокол N 10  от 31.06.00 г.

Рецензент: кандидат технических наук Михеева А.А.

ã Алтайский государственный технический университет им

    И.И.Ползунова, 2000 г.

Методические указания.

Тема изучается на лекционных занятиях, закрепляется - на практических занятиях и СРС.

Для экономии времени на занятиях далее приводится конспект лекций, который может служить опорой при освоении материала. Практические занятия ориентированы на расширение и закрепление знаний по соответствующим разделам темы.

При подготовке к занятиям целесообразно использование электронной библиотеки кафедры, записанной на соответствующих компакт-дисках и устанавливаемой на кафедральном сервере. Для поиска литературы в библиотеке рекомендуется применять электронный каталог – файл library.mdb также устанавливаемый на кафедральном сервере.

Конспект

Радиотехнический метод передачи информации

·  Электротехника, радиотехника. Информация, сообщение, носитель сообщения, сигнал, преобразование сообщения. Электромагнитные волны.

·  Радиолиния.

·  Диапазон  электромагнитных волн, используемый в радиоэлектронике.

Длина волны – минимальное расстояние между двумя точками пространства, поле в которых одинаково. ,

,  ,  .

, T – период, f – частота колебаний.

Радиоволны: , .

, где I_m – амплитуда тока, - частота колебаний, t – время, - начальная фаза.

·  Принцип передачи информации по радиолинии.

Носитель сообщения, сигнал – физический процесс, электрический сигнал.

Низкая частота сигнала, невозможность реализации, косвенный метод.

, АМ, ЧМ, ФМ.  Модуляция – процесс управления одним из высокочастотных параметров.

Управляющий сигнал (видеосигнал)– низкочастотный сигнал, который используется для модуляции высокочастотных колебаний.

Радиосигнал – сигнал, который получается в результате модуляции высокочастотных колебаний.

Радиопередающее устройство: ,

для АМ: , ,  .

,  - линейная функция передаваемого сообщения.

Приемное устройство: ,

, .

·  Управляющие сигналы, их параметры и спектры.

Однотональный управляющий сигнал:  , где - амплитуда, - частота, - начальная фаза.

Многотональный управляющий сигнал: .

Ряд Фурье для периодической функции f(x):

, где a₀, a_k, b_k – коэффициенты Фурье.

Спектром сигнала называется совокупность гармонических колебаний, на которые можно его разложить.

Амплитудно-частотный и фазочастотный спектры (будем рассматривать только амплитудно-частотный спектр).

Ширина спектра - . Активная ширина спектра, 95% энергии. Воспринимаемые звуковые сигналы: 16-20 Гц (узкополосные); TV-сигналы: 4-5 МГц (широкополосные).

Теорема Котельникова. Если в состав непрерывного сигнала u(t) входят колебания разных частот от f_min до f_max, то такой сигнал полностью определяется его дискретными значениями, взятыми через интервалы времени .

Квантование сигналов.

Кодирование непрерывной функции времени: а. - квантование и дискретизация; б - код с основанием, равным числу уровней квантования; в - двоичный код.

·  Радиосигналы, их параметры и спектры.

Однотональный сигнал F<<f_н:

Три гармонических колебания:

составляющая несущей частоты f_н;

боковая составляющая суммарной частоты f_н+F;

боковая составляющая разностной частоты f_н-F.

Многотональный сигнал содержит большее число гармонических составляющих, каждая из которых F_k при модуляции образует с несущей частотой  пару боковых составляющих с частотами f_н+F_k и f_н-F_k.

Спектр амплитудно-модулированного сигнала занимает на оси частот полосу, определяемую максимальной из частот спектра управляющего сигнала F_k -

Нормальная работа приемо-передающих устройств различных радиолиний возможна при условии, если спектры используемых ими сигналов не перекрываются.

Передача высокочастотной энергии в открытом пространстве

·  Распространение радиоволн: cтроение атмосферы, тропосфера (10-15 км), стратосфера (до 60 км), ионосфера (до 20000 км); земные, тропосферные, ионосферные радиоволны;

·  В свободном пространстве радиоволна обладает поперечной структурой, т.е. входящие в ее состав электрическое и магнитное поля перпендикулярны друг другу и направлению распространения.

·  При распространении радиоволн в атмосфере происходит искривление траектории волны, причем степень искривления и направление зависят от состояния атмосферы. Это явление называется рефракцией, оно объясняется изменение