- •Лекция № 1. Общие сведения о системах электрической связи
- •В системе черно-белого телевидения сообщением является последовательность кадров, каждый из которых, в свою
- •Всовременных системах связи используются разнообразные сигналы
- •Математическое описание и представление сигналов позволяет создать математическую модель сигнала.
- •Сигнал, описывающий во времени непрерывно изменяющийся процесс, называется аналоговым. Сигнал конечной длительности является
- •На рис. 1.2. представлена другая возможная классификация сигналов.
- •По виду передаваемых сообщений сигналы, например, можно разделить на радиовещательные, телевизионные, телеграфные и
- •По виду модуляции сигналы различаются по признаку того параметра, который изменяется по закону
- •На рис. 1.3 приведены осциллограммы различных, широко применяемых в системах связи, сигналов.
- •На рис. 1.3. изображены следующие сигналы: а – периодический импульсный,
- •Кроме перечисленных, используются и другие признаки классификации сигналов, например, иногда различают информационные и
- •Произведение этих трех величин называется объемом сигнала:
- •Стоит также отметить, что не все помехи, как и не все сигналы, являются
- •1.2. Общие принципы построения систем связи
- •Рис. 1.7. Обобщенная структурная схема системы связи
- •Кодер:
- •Кодер, модулятор, генератор несущей и выходное устройство образуют передатчик.
- •Входное устройство – выделяет сигнал своего передатчика, отфильтровывает (не пропускает) сигналы соседних по
- •С кодированием не следует путать шифрование сообщений. Цель шифрования состоит в предотвращении
- •Рис. 1.8. Несущее гармоническое колебание (а) и получаемые на его основе модулированные сигналы:
- •При заданной форме импульсов последовательность характеризуется амплитудным (пиковым) значением, длительностью импульсов и периодом
- •Рис. 1.9. Виды дискретной модуляции (манипуляции) гармонического колебания: ДАМ (а), ДЧМ (б), ДФМ
- •Часто перед демодуляцией применяют дополнительное преобразование с целью повышения достоверности (уменьшения вероятности ошибки).
- •1.3. Классификация систем связи
- •Различают следующие режимы работы СС:
- •Каналы связи можно характеризовать по аналогии с сигналами следующими тремя параметрами:
При заданной форме импульсов последовательность характеризуется амплитудным (пиковым) значением, длительностью импульсов и периодом повторения.
Поэтому при аналоговом первичном сигнале различают:
–амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ), по закону изменения первичного сигнала изменяется амплитуда импульсов;
–широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), изменяется длительность («ширина») импульсов;
–времяимпульсную модуляцию (ВИМ), изменяется время задержки импульсов относительно среднего положения;
–частотно-импульсную модуляцию (ЧИМ), в такт с первичным сигналом изменяется частота следования импульсов.
Широко применяют также модуляцию гармонического колебания квантованным (цифровым) первичным сигналом.
Различают три вида дискретной (цифровой) модуляции (манипуляции): амплитудную (ДАМ, ЦАМ), частотную (ДЧМ, ЦЧМ) и фазовую (ДФМ, ЦФМ), рис. 1.9.
Рис. 1.9. Виды дискретной модуляции (манипуляции) гармонического колебания: ДАМ (а), ДЧМ (б), ДФМ (в)
Колебание при дискретной модуляции характеризуют технической скоростью (скоростью модуляции, скоростью телеграфирования), равной количеству элементарных посылок в секунду. Единицей измерения скорости модуляции является бод (1 бод соответствует одной посылке в секунду).
Демодуляция заключается в восстановлении первичного сигнала по принятому искаженному колебанию, а декодирование – в восстановлении дискретного сообщения по демодулированному сигналу.
Часто перед демодуляцией применяют дополнительное преобразование с целью повышения достоверности (уменьшения вероятности ошибки). Такое преобразование называют обработкой.
Оптимальной называется обработка, обеспечивающая наивысшую достоверность решения.
Если оптимальная обработка оказывается слишком сложной и/или дорогостоящей, применяют квазиоптимальную (субоптимальную) обработку, которая проще и дешевле и при этом обеспечивает достоверность, близкую к предельной.
Часто квазиоптимальная обработка представляет собой фильтрацию принятого колебания с целью подавления помех.
1.3. Классификация систем связи
По виду передаваемых сообщений различают:
-телеграфию (передача текста),
-телефонию (передача речи),
-фототелеграфию (передача неподвижных изображений),
-телевидение (передача подвижных изображений),
-телеметрию (передача результатов измерений),
-телеуправление (передача управляющих команд),
-передачу данных (в вычислительных системах и АСУ).
По диапазону частот – в соответствии с декадным делением диапазонов электромагнитных волн от мириаметровых (3÷30) кГц до децимиллиметровых (300÷3000) ГГц.
По назначению – вещательные (высококачественная передача речи, музыки, видео от малого числа источников сообщений большому количеству их получателей) и профессиональные (связные), в которых число источников и получателей сообщений одного порядка.
Различают следующие режимы работы СС:
1)симплексный (передача сигналов в одном направлении);
2)дуплексный (одновременная передача сигналов в прямом и обратном направлениях);
3)полудуплексный (поочередная передача сигналов в прямом и обратном направлениях);
Каналом связи называется комплекс радиотехнических устройств, при помощи которых передается и принимается информация, плюс среда между ними.
В зависимости от вида сигналов на входе и выходе различают каналы:
-непрерывные;
-дискретные;
-дискретно-непрерывные;
-непрерывно-дискретные.
Каналы связи можно характеризовать по аналогии с сигналами следующими тремя параметрами:
- временем доступа Тк,
- шириной полосы пропускания |
F , |
- динамическим диапазоном |
[дБ], |
где Pк.доп. – максимально допустимая мощность сигнала в канале, Pш – мощность собственных шумов канала.
Обобщенным параметром канала является его емкость:
Vк Tк Fк Dк
Очевидным необходимым условием согласования сигнала и канала является выполнение неравенства Vc < Vк.