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: