Лекция №2. СИСТЕМЫ, КАНАЛЫ И СЕТИ СВЯЗИ
Общие понятия
Различают два типа систем передачи: дистанционные и информационные. Дистанционные системы передачи — такие системы передачи, когда преобразователи любой информации в сигнал и любой сигнал в информацию находятся в одной электрической цепи (основным показателем является КПД). Достоинством этих систем является надежность, недостатком—однонаправленность информации. Под информационной системой передачи будем понимать такую систему, в которой основной идеей будет передача смысла передаваемой информации, т.е. совокупность различных преобразователей, обеспечивающих преобразование информации в параметр передаваемого сигнала с последующей его передачей и обратной ему величиной. Эффективность информационной системы зависит от:
— скорости передачи информации в единицу времени (количественная сторона любой системы);
— разность между переданной и принятой информацией (качественная сторона).
В реальной системе связи качество передачи зависит от степени искажений принятого сообщения. Эти искажения зависят от свойств и технического состояния системы, а также от интенсивности и характера помех. В правильно спроектированной и технически исправной системе связи искажения сообщений обусловлены лишь воздействием помех. В этом случае качество передачи определяется помехоустойчивостью системы.
Под помехоустойчивостью обычно понимают способность системы противостоять вредному влиянию помех на передачу сообщений. Так как действие помех проявляется в том, что принятое сообщение отличается от переданного, то количественно помехоустойчивость при заданной помехе можно характеризовать степенью соответствия принятого сообщения переданному. Назовем эту величину общим термином — верность. Количественную меру верности приходится выбирать по-разному в зависимости от характера сообщения.
|
|
|
Обобщенными показателями любой информационной системы является пропускная способность, т.е. максимально возможная скорость передачи информации в условиях действия заданной помехи.
Приемником называют совокупность технических средств, преобразующих принятый сигнал в сообщение.
Источником называют совокупность технических средств, преобразующих сообщение в сигнал. Помехой называется источник посторонних шумов, как правило, помехи действуют в линии связи.
Всякое средство, позволяющее корреспонденту доставлять одному или нескольким определенным (в телефонии и телеграфии) или возможным (в радиовещании) корреспондентам информацию любого рода в любой используемой форме (письменный или печатный документ, неподвижное или подвижное изображение, речь, музыка, видимые или слышимые сигналы, сигналы управления механизмами и т.д.) с использованием любой системы передачи (проводной, радио, оптической и т.д.) называется электросвязью (связью). Связь классифицируется по видам в зависимости от характера передаваемых сообщений или среды распространения сигналов (рис. 1.1).
|
|
|
На рисунке 2.1 изображена структурная схема простейшей одноканальной системы связи. Рассмотрим назначение отдельных элементов этой схемы. Источникам сообщений и получателем в одних системах связи может быть человек, в других — различного рода устройства (автомат, вычислительная машина и т.д.).
Устройство, преобразующее сообщение в сигнал, называют передающим, а устройство, преобразующее принятый сигнал в сообщение, - приёмным.
С помощью первичного преобразователя в передающем устройстве сообщение а, которое может иметь любую физическую природу (изображение, звуковое колебание и т.п.), преобразуется в первичный электрический сигнал b(t).
В телефонии, например, эта операция сводится к превращению акустических колебаний в пропорционально изменяющееся электрическое напряжение на выходе микрофона.
|
|
|
В телеграфии с помощью телеграфного аппарата последовательность элементов сообщения (букв) заменяется последовательностью кодовых символов (0, 1 или точка, тире), которая одновременно преобразуется в последовательность электрических импульсов постоянного тока.
В передатчике первичный сигнал b(t) (обычно низкочастотный) превращается во вторичный (высокочастотный) сигнал u(t), пригодный для передачи по используемому каналу. Это осуществляется посредством модуляции.
Преобразование сообщения в сигнал должно быть обратимым. В этом случае по выходному сигналу можно восстановить входной первичный сигнал, т.е. получить всю информацию, содержащуюся в переданном сообщении. В противном случае часть информации будет потеряна при передаче.
Линией связиназывается физическая среда и совокупность аппаратных средств, используемых для передачи сигналов от передатчика к приёмнику. В системах электрической связи — это прежде всего кабель или волновод, в системах радиосвязи - область пространства, в котором распространяются электромагнитные волны от передатчика к приёмнику. При передаче канальный сигнал u(t) может искажаться и на него могут накладываться помехи n(t). Приёмное устройство обрабатывает принятое колебание
|
|
|
z(t) = s(t) + n(t),
представляющее собой сумму пришедшего искажённого сигнала s(t) и помехи n(t), и восстанавливает по нему сообщение 
, которое с некоторой погрешностью отображает переданное сообщение а. Другими словами, приёмник должен на основе анализа колебания z(t) определить, какое из возможных сообщении передавалось. Поэтому приёмное устройство является одним из наиболее ответственных и сложных элементов системы связи.
Совокупность технических средств для передачи сообщений от источника к потребителю называется системой связи. Этими средствами являются передающее устройство, линия связи и приёмное устройство. Иногда в понятие система связи включается источник и потребитель сообщений.
По виду передаваемых сообщений различают следующие системы связи:
- передача речи (телефония);
- передача текста (телеграфия);
- передача неподвижных изображений (фототелеграфия);
- передача подвижных изображений (телевидение),
- телеизмерение, телеуправление и передача данных.
По назначению телефонные и телевизионные системы делят на вещательные, отличающиеся высокой степенью художественности воспроизведения сообщений, и профессиональные, имеющие специальное применение (служебная связь, промышленное телевидение и т.п.).
В системе телеизмерения физическая величина, подлежащая измерению (температура, давление, скорость и т.п.), с помощью датчиков преобразуется в первичный электрический сигнал, поступающий на передатчик. На приёмном конце переданную физическую величину или её изменения выделяют из сигнала и наблюдают или регистрируют с помощью записывающих приборов. В системе телеуправления осуществляется передача команд для автоматического выполнения определённых действий. Нередко эти команды формируют автоматически на основании результатов измерения, переданных телеметрической системой.
Внедрение высокоэффективных ЭВМ привело к необходимости быстрого развития систем передачи данных, обеспечивающих обмен информацией между вычислительными средствами и объектами автоматизированных систем управления. Этот вид электросвязи по сравнению с телеграфной отличается более высокими требованиями к скорости и верности передачи информации.
Каналам связи называется совокупность средств, обеспечивающих передачу сигнала от некоторой точки А системы до точки Б (рисунок 2.2). Точки А и Б могут быть выбраны произвольно, лишь бы между ними проходил сигнал. Часть системы связи, расположенная до точки А, является источником сигнала для этого канала. Если сигналы, поступающие на вход канала и снимаемые с его выхода, являются дискретными (по уровням), то канал называется дискретным.
Если входные и выходные сигналы канала являются непрерывными (по уровню), то и канал называется непрерывным. Встречаются также дискретно-непрерывные и непрерывно-дискретные каналы, на вход которых поступают дискретные сигналы, а с выхода снимаются непрерывные, или наоборот. Из сказанного видно, что канал может быть дискретным или непрерывным независимо от характера передаваемых сообщений. Более того, в одной и той же системе связи можно выделить как дискретный, так и непрерывный канал. Всё зависит от того, каким образом выбраны точки А и Б входа и выхода канала.
Классификация каналов связи
Каналы связи являются основным звеном любой системы передачи информации. Классификацию каналов связи можно осуществить по различным признакам (табл. 2.1).
Таблица 2.1 – Классификация каналов связи
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1224; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!