Аналоговая и цифровая передача. Узкополосная и широкополосная передача. Ограничение Найквиста. Теорема Котельникова.
Аналоговая передача – передача непрерывно изменяющихся электромагнитных волн, распространяющихся в различных средах. Такой сигнал принимает бесконечное число сколь угодно близких значений из непрерывного множества и описывается как непрерывная функция времени.
Пример: значения температуры, сигнал с микрофона.
Цифровая передача – передача сигнала, изменяющееся только через регулярные интервалы времени и имеющий одну, две или несколько предварительно определенных амплитуд для каждого интервала.
Пример: цифровая телефония.
Узкополосные системы передают данные в виде цифрового сигнала одной частоты. Сигналы представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе вся емкость коммуникационного канала используется для передачи одного импульса, т. е. цифровой сигнал использует всю полосу пропускания кабеля. Полоса пропускания – это разница между максимальной и минимальной частотой, которая может быть передана по кабелю.
Каждое устройство в сетях с узкополосной передачей посылает данные в обоих направлениях, а некоторые могут и передавать и принимать.
Передвигаясь по кабелю, сигнал постепенно затухает и может исказиться. Чтобы избежать этого, в узкополосных системах используют репитеры, которые усиливают сигнал и ретранслируют его в дополнительные сегменты позволяя тем самым увеличить общую длину кабеля.
|
|
|
Широкополосные системы передают данные в виде аналогового сигнала, который использует некоторый интервал частот. Сигналы представляют собой непрерывные электромагнитные или оптические волны. При таком способе сигналы передаются по физической среде в одном направлении.
Если обеспечить необходимую полосу пропускания, то по одному кабелю одновременно может идти вещание нескольких систем, таких как, кабельное телевидение и передача данных.
Каждой передающей системе выделяется часть полосы пропускания. Все устройства связанные с этой системой, должны быть настроены, таким образом, чтобы работать именно с выделенной частью полосы пропускания.
Если в узкополосных системах для восстановления сигнала используют репитеры, то в широкополосных – усилители.
В широкополосной системе сигнал передается только в одном направлении, поэтому чтобы все устройства могли принимать, и передавать данные, необходимо обеспечить два пути для прохождения сигнала.
Ограничение Найквиста. Оно гласит, что если произвольный сигнал прошел через низкочастотный фильтр с полосой пропускания H, то такой отфильтрованный сигнал может быть полностью восстановлен по дискретным значениям этого сигнала, измеренным с частотой 2H в секунду.
Уравнение Найквиста:
B = 2*H*log_2V, бит/с
Где
B – максимальная скорость передачи данных
V – количество дискретных уровней, на которые разложен сигнал
H – полоса пропускания
Но на практике получила использование другая формула:
B = H*〖log_2 (〗〖1+S/N)〗, где
S/N – отношение сигнал/шум, выражаемое в дБ
К примеру, канал с частотной полосой пропускания в 3000 Гц и отношением мощностей сигнала и термального шума в 30 дБ никогда не сможет передавать более 30 000 бит/с, независимо от способа модуляции сигнала, то есть количества используемых уровней сигнала, частоты дискретизации и других параметров.
|
|
|
Теорема Котельникова
Любая непрерывная функция, спектр которой не содержит составляющих на частотах выше 
, полностью определяется своими отсчетами, взятыми через интервал времени
– интервал дискретизации.
Билет 29.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 269; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!