Сообщение сигнал и канал
Обновлено: 05.07.2024
Вопросы и здания
1. Для чего предназначена электрическая связь?
3. Что собой представляет преобразование и как оно происходит?
4. Какая комбинация называется кодовой?
5. Что собой представляет кодирование?
7. Что собой представляет код?
8. Как образуется и что собой представляет двоичный, или бинарный, код?
9. В чем заключается не симметричные и симметричные коды?
10. В чем отличие неизбыточных кодов от избыточных?
11. Что такое модуляция и в чем состоит процесс модуляции?
12. Выполните таблицу следующей формы:
Виды модуляции
№ п.п. | Вид модуляции | Рисунок | Описание |
13. Что такое демодуляция и в чем заключается (в чем состоит) процесс демодуляции?
14.Как измеряется сигнал?
15. Какие сигналы называют детерминированными, случайными, непрерывными и дискретными?
16. Чем характеризуется уровень сигнала?
17. Какая связь называется многоканальной и с какой целью она применяется?
18. Какие методы разделения каналов применяют для передачи информации на расстояние и в системах связи?
19. В чем заключается сущность наиболее часто применяемого в системах связи метода частотного разделения каналов?
Код Бодо, применяемый в телеграфии, состоит из пяти элементов и двух позиций. Все комбинации кода Бодо составлены из одинакового числа элементов и имеют одинаковую длительность. Благодаря этому каждый элемент занимает вполне определенное положение во времени, находясь на определенном месте внутри комбинации.
Комбинации кода Бодо составляются пятью элементами каждая, с помощью которых можно передать 32 различных символа (2 5 = 32). Ниже приведено несколько комбинаций кода Бодо, в которых используется двоичная система. Причем 1 означает посылку тока, а 0 – отсутствие тока, паузу.
Коды бывают несимметричные, в которых символы кодируются неодинаковым количеством элементов (азбука Морзе), и симметричные – с одинаковым количеством элементов (код Бодо). В вычислительных сетях каждый символ кодируется восемью элементами (одним байтом).
Построение кода определяется числом элементов кода, а не физическими различиями между ними (например, силой тока импульсов). При построении кода учитывают возможности канала связи, кодирующих устройств и соответствующих им средств обратного преобразования – декодирующих устройств.
По способу построения коды делятся на систематические и несистематические. Особенность построения систематических кодов заключается в том, что в них четко разделены часть кода, несущая основную информацию, и часть кода, служащая для обнаружения и исправления ошибок, которая представляет собой контрольную информацию.
Несистематические коды указанным свойством не обладают и строятся с использованием различных методов комбинирования его элементов.
Коды бывают неизбыточные и избыточные. У неизбыточных кодов все возможные кодовые комбинации М используются для передачи смысловой информации. При основании системы счисления К код может быть построен как отображение множества десятичных чисел от нуля до М – 1 с числом разрядов п в каждой кодовой комбинации. Например, для М – 4 двоичный неизбыточный код может быть получен как представление чисел 0, 1, 2, 3 двухэлементным двоичным кодом: 00, 01, 10, 11 соответственно.
Отличие неизбыточных кодов от избыточных состоит в том, что из-за отсутствия избыточности они не способны обнаруживать ошибку и поэтому не могут быть использованы для передачи информации по каналам с помехами. Введение избыточности в код обеспечивает повышение помехоустойчивости при передаче информации по реальным каналам связи, а также позволяет обнаруживать и корректировать (исправлять) ошибки.
В телефонной линии связи постоянно присутствует электрический сигнал (несущая частота) напряжением 60 В для России и 30 В за рубежом.
Для передачи на значительные расстояния речевых сигналов, лежащих в низкочастотном (тональном) спектре частот (300-3 400 Гц), применяют те или иные виды модуляции.
При амплитудной модуляции гармонического колебания (рис. 3.1) воздействию подвергается амплитуда несущего (высокочастотного (ВЧ)) сигнала, изменяемая во времени в соответствии с изменением передаваемого низкочастотного сигнала.
При частотной модуляции изменяется частота несущего сигнала в соответствии с изменением уровня передаваемого низкочастотного сигнала.
Рис. 3.1. Виды модуляции
Импульсная модуляция – процесс изменения параметров импульсной последовательности сигнала-переносчика. Различают амплитудно-, широтно-, фазово- и частотно-импульсную модуляции.
Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) – модуляция, при которой изменяется только амплитуда импульсов – переносчиков информации.
Сущность фазово-импульсной модуляции состоит в том, что при воздействии модулирующего сигнала происходит смещение импульсов – переносчиков во времени относительно их немодулированного положения на величину, пропорциональную мгновенному значению сигнала. Ширина импульсов при этом не изменяется.
Демодуляция – процесс выделения низкочастотного (модулирующего) сигнала из высокочастотного (в радиосвязи), т. е. процесс, обратный модуляции. Для непрерывной модуляции демодуляция принципиально равнозначна процессу детектирования, состоящего из двух частей: создания низкочастотного сигнала на основе модулированных высокочастотных колебаний, отфильтровывания полезного низкочастотного сигнала от высокочастотных колебаний, для чего используются детекторы и фильтры.
Демодуляция частотно-модулированных колебаний состоит в том, что сначала эти колебания преобразуются в амплитудно-модулированные, а затем они детектируются.
Для определения наилучших условий передачи сигнала необходимо знать единицу его измерения. Сигнал, рассматриваемый как явление во времени, имеет начало и конец. Следовательно, одной из единиц измерения сигнала является его длительность Тс, которая непосредственно связана с количеством передаваемой информации. Чем больше длительность сигнала, тем на большее время занимается канал связи. Длительность сигнала определяет интервал времени, в пределах которого он передается.
По степени определенности сигналы бывают детерминированными и случайными. Детерминированными называют сигналы, значения которых в любые моменты времени являются известными величинами. Примерами детерминированных сигналов могут служить импульсы известной формы, величины и положения во времени. К таким сигналам относят синусоидальные колебания с известной амплитудой, частотой и фазой.
Случайными (вероятностными) называют сигналы, значения которых в любые моменты времени случайны и представляют собой хаотические функции времени.
Детерминированные и случайные сигналы разделяются на непрерывные и дискретные. Непрерывный сигнал имеет различные значения уровня на заданном отрезке времени. Дискретный сигнал задается конечным значением уровня в определенный момент времени и определяется Длительностью в фиксированные моменты времени.
Важной характеристикой сигнала является его средняя мощность, характеризующая уровень сигнала. Однако мощность сигнала сама по себе не определяет свойства сигнала как переносчика сведений, так как нельзя пренебречь реальными условиями передачи сигналов, определяемыми наличием помех. В связи с этим уровень сигнала, дБ, целесообразно характеризовать не абсолютной мощностью, а отношением мощности сигнала к мощности помех.
Систему многоканальной связи можно представить следующей структурной схемой (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Схема системы многоканальной связи:
11–ln – отправители; 21–2n – преобразователи; 31–3n – передатчики; 4 – линия связи; 51–5n – селекторы (разделители); 61–6n – приемники; 71–7n – преобразователи; 81–8n – получатели; 9 – помехи
Для передачи информации на расстояние применяют временной, частотный, фазовый, цифровой и комбинированный методы разделения каналов. В системах связи в основном применяют временной, частотный, кодовый и комбинированный методы.
Сущность наиболее часто применяемого в системах связи метода частотного разделения каналов заключается в том, что сигналы передаются различной частоты. А на приемном пункте в качестве селекторов применяются настроенные на эти частоты фильтры, пропускающие сигналы только определенной частоты.
В системах с временным разделением каналов для каждого источника сигналов периодически отводится отдельный отрезок времени длительностью Т. Физическое выделение временных участков (интервалов) производится с помощью коммутаторов (переключателей). Перед передачей информации посылают синхронизирующий сигнал, относительно которого ведется разделение работы каналов во времени.
Историческое сочинение по периоду истории с 1019-1054 г.: Все эти процессы связаны с деятельностью таких личностей, как.
7 Код представляет собой набор комбинаций, составленных из различных элементов. Под элементами кода понимаются различные элементарные сигналы, отличающиеся друг от друга.
8 Код Бодо, применяемый в телеграфии, состоит из пяти элементов и двух позиций. Все комбинации кода Бодо составлены из одинакового числа элементов и имеют одинаковую длительность.
9 Систематические коды могут быть построены по детерминированным алгоритмам, в соответствии с которыми можно найти достаточно простые способы выявления этих кодов с обнаружением или исправлением ошибок. Несистематические коды указанным свойством не обладают и строятся с использованием различных методов комбинирования его элементов.
10 не избыточные избыточные Переход от не избыточного кода к избыточному при использовании систематических кодов осуществляется добавлением некоторых контрольных позиций
13 Существуют две разновидности амплитудно- импульсной модуляции: форма импульсов остается неизменной, изменяется только их амплитуда (АИМ - 2). амплитуда и форма каждого из импульсов изменяется в соответствии с изменением модулирующей функции (АИМ - 1);
14 Демодуляция – процесс выделения низкочастотного (модулирующего) сигнала из высокочастотного (в радиосвязи), т.е. процесс, обратный модуляции.
15 По степени определенности сигналы бывают: детерминированные случайные
16 . Детерминированными называют сигналы, значения которых в любые моменты времени являются известными величинами Случайными (вероятностными) называют сигналы, значения которых в любые моменты времени случайны и представляют собою хаотические функции времени.
17 Детерминированные и случайные сигналы разделяются на непрерывные и дискретные. Непрерывный сигнал имеет различные значения уровня на заданном отрезке времени. Дискретный сигнал задается конечным значением уровня в определенный момент времени и определяется длительностью в фиксированные моменты времени.
18 Для передачи информации на расстояние применяют следующие методы разделения каналов: временной частотный фазовый цифровой комбинированный
19 Сущность наиболее часто применяемого в системах связи метода частотного разделения каналов заключается в том, что сигналы передаются различной частоты. А на приемном пункте в качестве селекторов применяются настроенные на эти частоты фильтры, пропускающие сигналы только определенной частоты.
Рассмотрим эти понятия, использовав рекомендации сборника научно-технической терминологии в области теории передачи информации, разработанного Академией наук СССР.
Что такое информация?
Аналогично информация передается в любой организации, где совместно трудится множество людей, в виде приказов, распоряжений и других указаний, т. е. без чего невозможна деятельность большого коллектива. Перечень подобных примеров можно продолжать и дальше. Однако и так ясно, что задачи сбора, передачи, преобразования информации очень важны в различных областях человеческой деятельности, в том числе в системах электросвязи (телекоммуникаций).
В целом информацию можно трактовать как совокупность знаний человека об окружающем его мире.
- акустических или звуковых сигналов (телефония, радиовещание);
- текста (телеграфия) и данных от ЭВМ;
- неподвижных изображений (факсимильная связь);
- подвижных изображений (телевидение);
- данных телеметрии, контроля (например, системы охранной, пожарной сигнализации и др.).
Что такое сигнал?
ui (t, A, ω, φ), t1 ≤ t ≤ t2,
где i — номер сигнала; t2 — t1= T — интервал определения сигнала во времени; Α, ω, φ — параметры, т.е. соответственно амплитуда, частота и фаза сигнала.
В зависимости от множества возможных значений параметров и области определения во времени различают следующие виды сигналов:
- непрерывный и по уровню, и во времени (аналоговый);
- непрерывный по уровню, но дискретный во времени;
- дискретный (квантованный) по уровню, но непрерывный во времени;
- цифровой, т.е. дискретный и по уровню, и во времени.
Примеры различных видов сигналов представлены на рис. 1.1.
Так, речевой сигнал является непрерывным и во времени, и по уровню, а датчик, определяющий значение температуры через каждые 5 мин, выдает сигналы непрерывные по значению (амплитуде), но дискретные во времени.
Рис. 1.1. Примеры основных видов сигналов:
а — непрерывный и по уровню, и во времени; б — непрерывный по уровню, но дискретный во времени; в — дискретный по уровню, но непрерывный во времени; г — дискретный и по уровню, и во времени
В теории электрической связи сигнал принято отождествлять с объектом транспортирования. Следовательно, аппаратура связи по существу является техникой транспортирования или передачи сигналов по каналам телекоммуникаций.
Определим параметры сигнала, которые являются основными при его передаче. К числу таких параметров обычно относятся: длительность, динамический диапазон, ширина спектра.
Так, при телефонной связи речевой сигнал передают в полосе частот от 300 до 3 400 Гц, т. е. ширина спектра сигнала в этом случае F = 3,1 кГц. Этого диапазона частот оказывается вполне достаточно для обеспечения разборчивости речи и узнаваемости абонентов по голосу.
При передаче телевизионного сигнала важнейшим требованием является четкость принимаемого изображения. При стандарте в 625 строк верхняя частота сигнала составляет примерно 6 МГц, т. е. спектр сигнала видеоизображения занимает значительно более широкую полосу частот, чем спектр сигнала звукового сопровождения.
При телеграфной связи ширина спектра сигнала, определяемая скоростью его передачи (телеграфирования), составляет (1,5… 3,0) v, где v — скорость передачи, измеряемая в бодах и равная числу электрических посылок, передаваемых в 1 с. Обычно v = 50 Бод, тогда F ≈ 75 Гц.
2. Модулирующие сигналы. Временные и спектральные характеристики основных сигналов электросвязи.
3. Модулированные сигналы. Сравнительная характеристика основных видов модуляции.
4. Основные характеристики сигналов. Ширина спектра, динамический диапазон и пик фактор, уровни передачи, информационная емкость.
5. Помехи в электросвязи. Источники помех, понятие помехозащищенности.
6. Канал тональной частоты. Линейные и нелинейные искажения.
7. Параметры канала ТЧ и их нормирование. Остаточное затухание (усиление) КТЧ.
8. Организация широкополосных аналоговых и цифровых каналов.
9. Уплотнение КТЧ. Двух- и четерехпроводные соединения.
10. Выделение КТЧ.
11. Поясните на примере структурной схемы принцип построения МСП с ЧРК. Отметьте особенности метода.
12. Сущность методов формирования АМ канальных сигналов. Сравнительная характеристика.
13. Сущность методов формирования ОБП в МСП с ЧРК. Сравнительная характеристика.
14. Линейные искажения группового сигнала в МСП с ЧРК. Условия отсутствия линейных искажений.
15. Нелинейные искажения группового сигнала в МСП с ЧРК. Меры борьбы с нелинейными искажениями.
16. Поясните на примере структурной схемы сущность метода построения МСП с ВРК. Отметьте особенности метода.
17. Искажения сигналов в МСП с ВРК. Оценка переходных влияний между каналами.
18. Из каких соображений выбирается частота дискретизации в ЦСП с ВД-ИКМ.
19. Виды преобразований, осуществляемых над сигналом в ЦСП.
20. Дайте сравнительную характеристику индивидуальному и групповому способам построения МСП с ЧРК.
21. Классификация амплитудно-частотных искажений в групповых трактах МСП с ЧРК.
Причины появления АЧИ и способы их коррекции.
22. Принцип действия АРУ прямого регулирования в МСП с ЧРК.
23. Принцип действия АРУ косвенного регулирования в МСП с ЧРК.
24. Запишите выражение, определяющее принцип суммирования нелинейных помех второго и третьего порядков. Поясните на примере частотной зависимости.
25. Перечислите виды пассивных преобразователей частоты, используемых в МСП с ЧРК.
Поясните принцип действия этих преобразователей.
26. Каким требованиям должна удовлетворять частотная характеристика затухания канального фильтра в МСП с ЧРК?
27. Принцип действия дифференциальной системы и развязывающих устройств.
28. Гармонический метод получения несущих в МСП с ЧРК.
29. Работа генератора гармоник в генераторном оборудовании МСП с ЧРК.
30. Принцип построения аппаратуры выделения в МСП с ЧРК.
31. Принцип стандартизации ЦСП.
32. Способы объединения цифровых потоков в ЦСП. Структурная схема ЦСП с объединением потоков.
33. Понятие временных сдвигов, неоднородностей, согласования скоростей.
34. Регенератор временного сигнала. Принцип работы. Особенности.
35. Источники фазовых флуктуации в регенераторах.
36. Выделение и транзит цифровых потоков в ЦСП.
37. Построение генераторного оборудования ЦСП.
38. Принцип организации каналов передачи СУВ.
39. Требования к кодам линейных цифровых сигналов в ЦСП.
40. Коды линейных цифровых сигналов в ЦСП на электрическом кабеле.
Под термином информация наиболее часто понимают следующее определение: информация – совокупность сведений подлежащих извлечению, преобразованию, передаче, приему, хранению или непосредственному использованию. Это могут быть сведения о результатах измерения, наблюдения за каким-либо объектом и т.п.
Читайте также: