ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ОРТОГОНАЛЬНЫМИ ФУНКЦИЯМИ

Х. Ф. Хармут ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ОРТОГОНАЛЬНЫМИ ФУНКЦИЯМИ 1975 Х Ф Хармут ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ОРТОГОНАЛЬНЫМИ ФУНКЦИЯМИ 1975 Перевод с английского Н. Г. Дядюнова, А. И. Сенина Издательство «Связь» Москва 1975 Х20 6Ф1 X. Ф. Хармут Х20 Передача информации ортогональными функциями. Пер. с англ. Дядюнова Н. Г. и Сенина А. И. М., «Связь», 1975. 272 с. с ил., табл., библ. Книга посвящена вопросам общей теории связи. В доступной форме излагаются вопросы применения системы функций Уолша в технике связи. В частности, рассматриваются разложение сигналов по функциям Уолша, построение фильтров и многоканальных систем связи на основе функций Уолша, излучение волн Уолша. Большая часть книги оригинальна и малоизвестна. Книга представляет большой интерес для научных работников, аспирантов и инженеров, которые по роду своей деятельности связаны с проектированием и построением систем связи. 6Ф1 30401—049 -27 045(01)—75 Henning F. Harmuth TRANSMISSION OF INFORMATION BY ORTHOGONAL FUNCTIONS Berlin. Heidelberg. New York 1970 Перевод на русский язык, «Связь», 1975. ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ПЕРЕВОДУ Как известно, современная теория связи основана на системе синусоидальных и косинусоидальных функций. Объясняется это рядом причин. Одной из них является простота получения гармонических колебаний. Другой не менее важной причиной является то, что гармонические сигналы проходят без искажений через линейные инвариантные во времени системы. Синусоидальные функции выражаются через комплексные экспоненциальные функции, что позволило использовать операторный метод при изучении вопросов прохождения сигналов через различные устройства. Однако теория связи может быть построена и на основе других систем функций. В частности, в последнее время большое внимание уделяется системе функций Уолша. Эта система является полной ортогональной системой функций. Её можно использовать для разложения сигналов, введя понятия ряда Уолша — Фурье и преобразования Уолша — Фурье, аналогичные обычному ряду Фурье и преобразованию Фурье. На основе системы функций Уолша можно построить теорию фильтров, для реализации которых нет необходимости использовать индуктивности, что является очень важным их преимуществом перед обычными частотными фильтрами. В настоящее время в ряде стран построены и успешно работают многоканальные системы на основе функций Уолша. Изложению вопросов, связанных с применением функций Уолша в технике связи, и посвящена книга X. Ф. Хармута «Передача информации ортогональными функциями». Книга представляет большой интерес для научных работников, аспирантов и инженеров, по роду своей деятельности связанных с проектированием и построением систем связи. Н. Г. Дядюнов, А. И. Сенин ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА Свойство ортогональности функций использовалось в технике связи с момента её зарождения. Оно широко использовалось Котельниковым в его теоретической работе, написанной в 1947 г. Десятью годами позже в этой области независимо работали уже многие исследователи. Однако до появления интегральных схем из полученных теоретических результатов вряд ли можно было получить какой-либо практический выход. Теория связи, основанная на ортогональных функциях, могла бы быть разработана еще много лет назад. Однако в то время из систем ортогональных функций были известны только синусоидальные функции и прямоугольные импульсы и это делало сложным описание известных результатов. Благодаря развитию полупроводниковой технологии появились новые примеры систем ортогональных функций: малоизвестные функции Уолша. В этой книге основное внимание уделено функциям Уолша, так как синусоидалькым функциям, прямоугольным импульсам и импульсам, построенным из них, посвящена обширная литература. Существует две причины, по которым в системах связи в данное время применяется столь ограниченное число систем ортогональных функций. Во-первых, кроме свойства ортогональности, эти системы должны обладать еще целым рядом свойств, такими, как полнота или «хорошие» теоремы сдвига и умножения. Второй причиной является то, что сигналы, описываемые функциями, должны легко генерироваться. Важность этого второго требования легко оценить, если представить себе задачу получения миллиона или более таких сигналов в одной системе. До 1960 г. именно свойство ортогональности привлекало внимание исследователей при изучении проблем передачи цифровых сообщений в присутствии шума. Но раньше или позже должен был возникнуть вопрос, чем, в принципе, отличаются системы синусоидальных функций от других ортогональных систем. Этот вопрос привёл к обобщению понятия частоты и таких понятий, связанных с ним, как частотный спектр мощности, амплитудно- и фазо-частотные характеристики. Функции Уолша позволили построить практически реализуемые фильтры и устройства уплотнения каналов, основанные на этом обобщенном понятии частоты. Любая инженерная теория должна внести не только новые аспекты в понимание какого-либо вопроса, но и позволять создавать новое, экономически выгодное оборудование. Было разработано большое число приборов, использующих системы ортогональных, функций, но вопросы их экономической эффективности остаются до сих пор нерешёнными. X. Ф. Хармут