Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Лукьянюк С. Г., Потапенко А. М.

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

Часть 1

Учебное пособие для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по программам подготовки специалистов

и бакалавров направления 210400 «Телекоммуникации»

 

 

г. Курск 2011

УДК 621.391 (075)

 

Лукьянюк С. Г., Потапенко А. М.

Теория электрической связи: Учебное пособие. В 2-х частях. — Курск: Юго-Западный государственный университет, 2011. – Ч.1. – с.

 

Учебное пособие соответствует программе курса «Теория электрической связи» для студентов, обучающихся по направлению «Телекоммуникации».

В части 1 пособия излагаются основные способы математического представления сообщений, сигналов и помех, методы формирования и преобразования сигналов в системах связи.

В части 2 пособия рассмотрены методы приёма сигналов в когерентных и некогерентных системах связи при наличии шума, а также в условиях многолучёвого распространения радиоволн. Дан анализ методов многостанционного доступа с частотным, временным и кодовым разделением каналов. Рассмотрены принципы распределения информации в телекоммуникационных сетях.

 

Предисловие

 

Дисциплина «Теория электрической связи» (ТЭС) относится к числу фундаментальных общепрофессиональных дисциплин при подготовке дипломированных специалистов по направлению 210400 «Телекоммуникации», как в рамках программы бакалавриата, так и по всем специальностям, в том числе: 210402 «Системы связи с подвижными объектами»; 210403 «Защищенные системы связи»; 210404 « Многоканальные телекоммуникационные системы»; 210406 «Сети связи и системы коммутации».

Предусмотренные программой ТЭС знания являются не только базой для последующего изучения специальных дисциплин, но имеют также самостоятельное значение для формирования дипломированных специалистов по другим направлениям, связанным с организацией обмена информацией. Принципы и методы курса ТЭС являются теоретической основой для развития инженерных методов расчёта и проектирования аналоговых и цифровых систем связи.

ТЭС представляет собой единую научную дисциплину, основу которой составляют: теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации.

В результате изучения дисциплины ТЭС студенты должны:

- знать принципы и основные закономерности передачи информации по каналам связи;

- знать физические свойства сообщений, сигналов, помех и каналов связи, уметь составлять их математические модели и использовать их в расчетах;

- знать и уметь применять на практике методы формирования, преобразования и обработки сигналов в электрических цепях и устройствах; уметь пользоваться методами компьютерного моделирования преобразования сигналов в электрических цепях;

- знать и уметь использовать физико-технические и информационные характеристики сообщений и сигналов, принципы их преобразований в электрических цепях и устройствах обработки;

- знать и уметь применять на практике основные положения теории помехоустойчивости дискретных и аналоговых сообщений, пропускной способности дискретных и аналоговых каналов;

- знать и уметь пользоваться методами помехоустойчивого и статического кодирования; иметь представление о теоретико-информационной концепции криптозащиты сообщений в телекоммуникационных системах;

- знать принципы многоканальной передачи и распределения информации; иметь представление о методах оптимизации систем передачи и сетей связи.

Содержание данного учебного пособия соответствует требованиям государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования направления подготовки «Телекоммуникации», квалификация – бакалавр техники и технологии и инженер, а также программе дисциплины «Теория электрической связи». Теоретической базой курса ТЭС являются основные сведения из дисциплин естественнонаучного и профессионального циклов: математики, информатики, физики, дискретной математики, теории вероятностей и математической статистики, основ теории цепей, электроники, основ схемотехники.

Большую роль в этой дисциплине играют математические приёмы исследований, служащие логическим фундаментом построения последующих специальных дисциплин и дисциплин специализаций.

Учебное пособие подготовлено на основе материалов учебных изданий и монографий ведущих отечественных и иностранных учёных в области общей теории связи, а также опыта авторов в вопросах создания и эксплуатации телекоммуникационной аппаратуры.

В первой части учебного пособия представлено пять тем:

- общие сведения о системах связи;

- математические модели сообщений, сигналов, помех;

- методы формирования и преобразования сигналов; модуляция и детектирование;

- цифровая обработка сигналов;

- математические модели каналов связи. Преобразование сигналов в каналах связи.

Каждая тема разбита на ряд лекций и завершается перечнем контрольных вопросов и списком литературы по теме.

 

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АИМ – амплитудно-импульсная модуляция
АМ – амплитудная модуляция
АЧХ – амплитудно-частотная характеристика
БГШ – белый гауссовский шум
БПФ – быстрое преобразование Фурье
ВАХ – вольтамперная характеристика
ВС – вторичная сеть
ДК – дискретный канал
ДНК – дискретно-непрерывный канал
ДПФ – дискретное преобразование Фурье
ЕСЭ РФ – единая сеть электросвязи Российской Федерации
ИП – информационный параметр
ИФНЧ – идеальный фильтр нижних частот
ИФР – интегральная функция распределения
ИХ – импульсная характеристика
МО – математическое ожидание
НБШ – нормальный белый шум
НК – непрерывный канал
ОДПФ – обратное дискретное преобразование Фурье
ОСП – отношение сигнал/помеха (отношение средних мощностей сигнала и помехи)
ОСШ – отношения сигнал/шум
ПВ – плотность вероятности
ПГ – преобразование Гильберта
ПС – первичная сеть
ПФ – полосовой фильтр
СВ – случайная величина
СКО – среднеквадратическая ошибка
СП – случайный процесс
СПМ – спектральная плотность мощности
СПЭ – спектральная плотность энергии
СФ – согласованный фильтр
ТЭС – теория электрической связи
УМ – угловая модуляция
ФК – функция корреляции
ФМ – фазовая модуляция
ФНЧ – фильтр нижних частот
ФЧХ – фазочастотная характеристика
ЦОС – цифровая обработка сигналов
ЦФ – цифровой фильтр
ЧМ – частотная модуляция
ЧХ – частотная характеристика

 

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

А – ансамбль (множество) сообщений
а – реализация элемента сообщения
В – ансамбль (множество) первичных сигналов
В(τ) – функция корреляции процесса (сигнала)
b(t) – реализация первичного сигнала
С – пропускная способность канала
D – динамический диапазон
D() – дисперсия случайной величины или процесса
d – расстояние между сигнальными точками, расстояние по Хэммингу между двоичными последовательностями, минимальное расстояние по Хэммингу между комбинациями линейного кода
Е – энергия сигнала
F() – интегральная функция распределения
F – полоса частот сигнала (канала)
f д – частота дискретизации
f – частота
G(f) – спектральная плотность мощности
G0(f) – односторонняя спектральная плотность мощности (на положительных частотах)
g, g ׳ – выигрыш и обобщённый выигрыш системы модуляции
H() – энтропия дискретной случайной величины (дискретного источника)
H ׳ () – производительность дискретного источника
h(t) – импульсная характеристика линейной цепи
h(х) – дифференциальная энтропия непрерывной случайной величины
I() – количество информации
I ׳ () – скорость передачи информации
– частотная характеристика (передаточная функция или комплексный коэффициент передачи)
– амлитудно-частотная характеристика
М – индекс модуляции, коэффициент модуляции
М(х), m1 – математическое ожидание случайной величины (процесса)
m – основание кода
N0 – односторонняя (на положительных частотах) спектральная плотность мощности квазибелого или белого шума
n(t) – реализация случайного процесса (шума, помехи)
n – длина (общее число символов) кодовой комбинации
Р – средняя мощность сигнала
p(), px – вероятность события, указанного в скобках или обозначенного индексом, вероятность ошибки на один информационный бит
Q(x) – дополнительная функция ошибок (табулированная)
R – скорость передачи информации, скорость кода
S(t) – случайный сигнал на входе приёмника (детектора) без учёта аддитивных помех
– спектральная плотность по Фурье сигнала х (t)
W (f) – спектральная плотность энергии
w (x, t) – одномерная плотность вероятности случайного процесса
w – вес кодовой комбинации
Z (t), z (t) – сумма сигнала и аддитивной помехи (реализация) на входе приёмника (детектора)
γ – коэффициент передачи канала
θ – фазовый сдвиг
σ2 – дисперсия случайного процесса
σ – среднеквадратическое отклонение
τ – интервал между двумя сечениями процесса, задержка
φ (t) – фаза сигнала при угловой модуляции
ω – угловая частота

 

 

Тема 1 Общие сведения о системах и сетях электросвязи

 

Лекция 1.1 Основы понятия о системах электросвязи

 

Потребителями информации являются люди, а обмен информацией является общественной потребностью сообщества людей. Физиологические возможности человека не позволяют обеспечить непосредственную передачу больших объёмов информации на значительные расстояния без использования специальных средств, одним из видов которых являются телекоммуникационные системы. Телекоммуникационная система (система электросвязи) – это комплекс технических (аппаратно-программных) средств, обеспечивающих обмен информацией на значительных расстояниях.

Основные закономерности обмена информацией на расстоянии, её обработка, эффективная передача и помехоустойчивый приём в системах электросвязи являются предметом исследований общей теории связи. В связи с этим, задача дисциплины «Теория электрической связи» состоит в том, чтобы ознакомить студентов с современными методами анализа и синтеза систем передачи и приёма аналоговых и цифровых сигналов в условиях мешающих воздействий, а также с вопросами оптимизации телекоммуникационных систем и устройств на основе вариационных и статистических методов. В процессе изучения дисциплины студенты сталкиваются с новыми для себя понятиями, терминами и определениями.

 

1.1.1 Основные термины и определения

 

Следует оговориться, что из всех известных видов связи (почтовая, сигнальная, голубиная и т.п.) предметом изучения ТЭС является только специальный вид связи, т.е. связь с использованием электрических, оптических и электромагнитных сигналов.

В общем случае связь (communication) – это обмен информацией или посылками информации с помощью средств, функционирующих в соответствии с согласованными правилами (называемыми в конкретных условиях протоколами). Международная конвенция по электросвязи (Найроби, 1982 год) определила «электросвязь» как «...передачу, получение и приём знаков, сигналов, письменного текста, изображения и звуков или сообщений любого рода по проводной, радио и оптической или другим электромагнитным системам...». Примерно аналогичное определение электросвязи дано в «Основных положениях развития Взаимоувязанной сети связи РФ» (в настоящее время Единая сеть электросвязи РФ – ЕСЭ РФ): «Электросвязь (telecommunication) – передача или приём знаков, сигналов, текстов, изображений, звуков по проводным, оптическим или другим электромагнитным системам».

Общий принцип обмена информацией с использованием систем и сетей электросвязи иллюстрируется на рисунке 1.1.1

 

 

 

Рисунок 1.1.1 – Принцип обмена сообщений на основе систем

электросвязи

 

Приведенный рисунок иллюстрирует цепочку последовательных преобразований информации (объекта обмена) в сообщения и сигналы (средства обмена) и передачи последних.

Слово «информация» происходит от латинского слова informatio – разъ­яснение, ознакомление, осведомлённость. Имеется множество определений понятия информации от наиболее общего философского (информация есть отражение реального мира) до наиболее узкого практического (информация есть все сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования). Таким образом, под информацией следует понимать не сами предметы и процессы, а их представительные характеристики, отражения или отображения в виде чисел, формул, рисунков, символов, образов и других абстрактных характеристик.

Сама по себе информация может быть отнесена к области аб­страктных категорий, подобных, например, математическим фор­мулам. Однако её хранение и передача всегда осуществляется в материально-энергетиче­ской форме.

Первым результатом преобразования информации из абстрактной категории в материально-энергетическую форму является сообщение. Всякое сообщение отображает некоторую совокупность сведений о состоянии какой-либо материальной системы, которые передаются человеком (или устройством), наблюдающим эту систему, другому человеку (или устройству), обычно не имеющему возможности получить эти сведения из непосредственных наблюдений. Эта материальная система, вместе с наблюдателем, представляет собой источник сообщения (информации). Таким образом, сообщения являются материальным носителем информации.

Представление информации в сообщении, независимо от его вида, определяет структурированную совокупность кодов (конструкцию знаков, символов или иных элементов) из определенного алфавита, которые отображают содержание передаваемого сообщения. Такие кодовые конструкции могут образовываться звуками, словами и фразами, интонацией, тембром, ритмом человеческой речи, буквами, цифрами, математическими знаками и другими элементами печатного текста, телеграммами, жестами, мимикой, изменяющимися во времени эле­ментами изображения при передаче видеоинформации и т.п. Следует отметить, что и источник и получатель информации должны пользоваться одинаковыми способами представления информации в сообщении (например, говорить на одном и том же языке, использовать один и тот же код).

Для передачи сообщения от источника получателю, независимо от величины расстояния между ними, необходимо воспользоваться каким-либо физическим процессом, который отображал бы (материализовал) информационные элементы за счет изменения некоторых своих характеристик – физических величин и обладал свойствами их наблюдения в различных точках пространства. Изменяющаяся физическая величина, например, ток в проводе, электромагнитное поле, звуковая волна и т. п., отображающая сообщение, в общем случае называется сигналом. В этом смысле естественно рассматривать сигнал как результат некоторых измерений, проводимых над физической системой в процессе её наблюдения Вид сигнала – переносчика информационных элементов сообщения в пространстве определяется видом физического процесса, используемого для материализации сообщения. Такой сигнал назовём сигналом сообщения. В зависимости от вида физического процесса сообщения могут быть:

- акустическими (речевые, музыкальные, специальные звуковые сигнальные и т.п.);

- оптическими: рукописными и машинописными (письма, телеграммы и т.п.), графическими (картины, чертежи и т.п.), визуальными (фотографии, видеоизображения и т.п.);

- телеметрическими (данные датчиков и различные сигналы управления в технических системах);

- с широким внедрением вычислительной техники получили самостоятельное значение электронные виды представления сообщений – данные.

Отображение сообщения в сигнале происходит путем изменения каких либо параметров сигнала в соответствии с изменением значений параметров структурных элементов сообщения. Так в акустическом сигнале таким параметром является мгновенное значение звукового давления на определенных частотах звукового диапазона, для изображений – коэффициент отражения в оптическом диапазоне частот и т.д.

Параметр сигнала, подвергаемый изменению в соответствии со значением структурных элементов сообщений, называют информационным параметром (ИП) сигнала сообщения.

Общая методологическая схема формирования сигнала сообщения представлена на рис.1.1.2.

Таким образом, сообщение это материальная форма представления информации для передачи её на расстояние от источника информации к получателю, определяемая способом кодирования информационных элементов и соответствующим ему видом физического процесса отображения и переноса их в пространстве.

 

 

Рисунок 1.1.2 – Методологическая схема формирования и

материализации информации

 

Форма сообщений, в общем случае, непосредственно не учитывает закономерности функционирования телекоммуникационных систем. Поэтому непосредственная передача сигналов сообщений по каналам электросвязи, как правило, не возможна и их необходимо тождественно преобразовать в другой сигнал, соответствующий используемым телекоммуникационным технологиям. Для этих целей в современных телекоммуникационных системах используют электрические сигналы. Как правило, поступающий от источника сигнал сообщения с помощью преобразователя сообщений преобразуется в электрический сигнал b(t), являющийся переносчиком сообщений в системах электросвязи. Этот сигнал называется первичным сигналом электросвязи. Физи­ческой величиной, определяющей такой сигнал, является ток или напряжение. Сигналы формируются путём изменения тех или иных параметров физического носителя (амплитуды, частоты или фазы сигнала или их комбинаций) в соответствии с изменением ИП сигнала передаваемого сообщения. Этот процесс изменения параметров носителя в общем случае называется модуляцией.

Сигналы и сообщения формируются и передаются во времени. Следовательно, они всегда являются функцией времени.

Параметр первичного сигнала электросвязи, изменение величины которого отображает изменение ИП сигнала сообщения, называется информационным параметром сигнала электросвязи. Значения параметров этих сигналов должны находиться в строгих пределах, определяемых соответствующими свойствами сигналов сообщения, а также стандартами и нормами электросвязи.

В большинстве случаев первичный сигнал электросвязи является комбинацией низкочастотных колебаний (сигнал тональной частоты или видеосигнал). В некоторых случаях первичные сигналы непосредственно передают по линии связи, но, как правило, они являются исходными для формирования других – высокочастотных сигналов электросвязи – специальных сигналов систем передачи, предназначенных для передачи на большие расстояния по линиям связи (кабелю или радиоканалу). Последние называются вторичными или линейными (транспортными) сигналами электросвязи. Процесс перехода от одного вида сигналов к другому должен обязательно сопровождаться модуляцией (в данном случае – параметров транспортных сигналов параметрами первичных сигналов электросвязи). В зависимости от сложности системы связи между источником и получателем сообщения такая процедура может производиться, в общем случае, неоднократно. Необходимым условием правильной доставки сообщения потребителю является попарное соответствие состава и параметров процедур модуляции и демодуляции.

 

1.1.2 Классификация сигналов

 

Сигналы электросвязи отличаются достаточно большим разнообразием, как физических свойств, так и методов описания. В общем случае те и другие взаимосвязаны. В связи с этим выбор метода описания сигналов, т. е. их математических моделей, наиболее полно учитывающих их основные физические свойствам (информационные параметры), во многом определяет качество последующих результатов анализа и синтеза телекоммуникационных систем и их отдельных элементов. Учитывая взаимосвязь методов описания и физических свойств сигналов рассмотрим их классификацию.

 

Сигналы классифицируются по следующим признакам.

1) По степени априорной информации.

По степени полноты априорной информации о сигнале различают детерминированные, случайные и квазидетерминированные сигналы.

Сигналы, заранее известные для любого момента времени, описываемые заданной функцией времени u (t), называются детерминированными. Детерминированные сигналы подразделяются на периодические и непериодические. Периодическим называется сигнал, удовлетворяющий условию u (t) = u(t + kT), где период Т является конечным отрезком, a k – любое целое число. Непериодическим детерминированным сигналом называется любой детерминированный сигнал, не удовлетворяющий условию u (t) = u(t + kT). Как правило, непериодический сигнал ограничен во времени.

Случайные сигналы характеризуются тем, что значения их параметров в любой момент времени заранее непредсказуемы с требуемой точностью. Случайный сигнал является частным случаем случайного процесса, представляющего изменение какой-либо случайной физической величины во времени по непредсказуемому закону. В качестве основных характеристик случайных сигналов принимают закон распределения вероятностей и спектральное распределение мощности сигнала. На основе первой характеристики можно найти относительное время пребывания величины сигнала в определенном интервале уровней, (среднее значение, мощность и ряд других важных параметров сигнала). Вторая характеристика даёт распределение средней мощности сигнала по частоте.

Наряду с полезными случайными сигналами, в теории и практике приходится иметь дело со случайными мешающими сигналами – помехами или шумами. Уровень шумов является основным фактором, ограничивающим качество и скорость передачи информации при заданном сигнале.

Разновидностью случайных сигналов являются квазидетерминированные сигналы, реализации которых описываются функциями заданного вида, но содержат один или несколько случайных параметров ..., не зависящих от времени. Реализации квазидетерминированного сигнала полностью определяются значениями случайных параметров ...

Часто встречающейся разновидностью случайных сигналов являются сигналы с медленно меняющимися случайными параметрами. В отличие от квазидетерминированных сигналов в этом случае параметры являются не случайными величинами, а случайными функциями времени, изменяющимися гораздо медленнее, чем сам сигнал при фиксированных значениях этих параметров. На коротких отрезках времени сигнал ведет себя как квазидетерминированный. При более протяжённых интервалах наблюдения его параметры должны уже рассматриваться как случайные функции времени.

В системах связи имеют дело только со случайными и квазидетерминированными сигналами.

2) По форме представления зависимости уровня от времени.

По форме представления зависимости сигнала от времени все сигналы подразделяются на три основных вида:

а) аналоговые (непрерывные сигналы непрерывного времени) – сигналы, заданные во всех точках временной оси; их реализации непрерывные функции времени (рис. 1.1.3, а);

б) дискретные:

- дискретные по уровню сигналы непрерывного времени – сигналы, заданные на дискретном множестве уровней { ui } во всех точках временной оси (рис. 1.1.3, б);

- непрерывные по уровню сигналы дискретного времени –сигналы, заданные на дискретном множестве { ti } точек времен­ной оси; их реализации в точках опре­деления могут принимать любое значение в пределах области его изменения (рис. 1.1.3, в);

в) дискретные сигналы дискретного времени (цифровые) – сигналы, являющиеся частным случаем дис­кретных сигналов, когда реализа­ции в точках определения сигнала tk принимают одно из фиксированных дискретных значений, определяемых числами с ограниченным количеством разрядов (рис. 1.1.3, г).

 

 
 

Рисунок 1.1.3 – Основные виды сигналов: а) непрерывный, б) дискретный по уровню непрерывного времени, в) непрерывный по уровню дискретного времени, г) дискретный по времени и уровню

 

Способы математического описания сигналов (сообщений и электросвязи) и их параметры определяются в ТЭС исходя из требуемых полноты и точности отображения свойств физических процессов, используемых для формирования и передачи сообщений с требуемым качеством. Поскольку все способы формирования и передачи сообщений основаны на волновых процессах распространения энергии, модели сигналов должны характеризовать взаимосвязь их частотных и энергетических свойств и закономерности их изменения во времени и в пространстве с учётом взаимодействия с техническими средствами, средой распространения и другими сигналами.

 

1.1.3 Основные параметры сигналов

 

Наиболее полным описанием конкретного сигнала, дающим представление об изменениях его формы во времени, является некоторая функция времени x(t), а о распределении его энергии по спектральным (частотным) составляющим – его спектральная функция Х(f). Однако та­кое полное описание сигнала не всегда требуется. Так количество информации, которое можно передать с помощью некоторого сигнала, зависит от его длительности, ширины спектра, мощности и некоторых других характеристик. Таким образом, для решения ряда задач достаточно более общего описания в виде нескольких параметров, характери­зующих основные свойства сигнала, важных с точки зрения его передачи и приёма. Такими параметрами являются длитель­ность сигнала Тс,его динамический диапазон Dс и ширина спектра Fс.

Длительность сигнала Tс определяет интервал времени, в пределах которого сигнал существует.

Динамический диапазон Dс – это отношение наибольшей мгновенной мощ­ности сигнала Pс max к той наименьшей мощности Pс min, которую необходимо отличать от нуля (например, уровень шума) при заданном качестве передачи. Dс выражается обычно в децибелах:

D = 10 lg (Pс max / Pс min) = 10 lg (П2Pс / Pс min), дБ,

где П2 = Pс max / Pс – пик-фактор сигнала по мощности,

Pс – мощность сигнала, усреднённая за достаточно большой интервал времени.

Ширина спектра сигнала Fс – диапазон частот, в пределах которого сосредоточена основная энергия сигнала. Ширина спектра сиг­нала, в принципе, может быть неограниченной. Однако для любого сигнала можно указать диапазон частот, в пределах которого сосредоточена основ­ная доля его энергия (например, более 90%). Элементы системы и линия связи имеют ограниченную полосу пропускания, поэтому спектр сигнала часто сознательно ограничивают с учётом допустимых искажений сигнала.

Весьма важной обобщенной характеристикой сигнала, позволяющей оценить трудности, связанные с его передачей, является его объём:

Vc характеризует, чащевсего, весь ансамбль используемых в данной системе связи сигналов, т. е. описывает сигнал как случайный процесс.

Наряду с объёмом сигнала используют ещё одну интегральную характеристику сигнала – базу сигнала:

Вc = 2TcFc.

При Вc ≤ 1 сигнал называется узкополосным, при Вс >> 1 – широкополосным.

 

 

Лекция 1.2 Системы электросвязи

 

1.2.1 Классификация систем электросвязи

В предыдущей лекции дано общее определение «связи» как процесса обмена информацией или посылками информации с помощью средств, функционирующих в соответствии с согласованными правилами. Совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая передачу сообщений от источника к получателю, называется системой электросвязи.

При передаче сообщений системой электросвязи выполняются следующие операции:

- преобразование сообщения, поступающего от источника сообщения (ИС) в первичный сигнал электросвязи (в дальнейшем просто «первичный сигнал»);

- преобразование первичных сигналов в линейные сигналы с характеристиками, согласованными с характеристиками среды распространения (линией связи);

- выбор маршрута передачи и коммутация;

- передача сигналов по выбранному маршруту;

- преобразование сигналов в сообщение.

Обобщённая структурная схема системы электросвязи представлена на рис. 1.2.1, где приняты следующие обозначения:

ИС – источник сообщения (информации);

ПР1 (ПР-1) – преобразователь (обратный преобразователь) сообщения в первичный сигнал;

СК – станция коммутации, представляющая совокупность коммутационной и управляющей аппаратуры, обеспечивающей установление различного вида соединений (местные, междугородные, международные, входящие, исходящие и транзитные) и реализующей определенный метод коммутации (коммутация каналов, коммутация сообщений или коммутация пакетов);

ОС1 (ОС-1) – оборудование сопряжения, осуществляющее прямое (обратное) преобразование первичных сигналов в линейные сигналы (вторичные сигналы), физические характеристики которых согласуются с параметрами среды распространения (СР).

Рисунок 1.2.1 – Обобщенная структурная схема системы

электросвязи

 

Каналом электросвязи называется комплекс технических средств, обеспечивающий передачу сообщений между его источником и получателем. Каналу электросвязи присваивают название в зависимости от вида сети связи (телефонный, телеграфный, передачи данных). По территориальному признаку они разделяются на междугородные, зоновые и местные.

Каналом передачи называется комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающий передачу первичного сигнала электросвязи в определенной полосе частот или с определенной скоростью передачи между прямым и обратным преобразователем (канал передачи типовой, параметры которого соответствуют требованиям ЕСЭ РФ; тональной частоты – типовой аналоговый канал передачи с полосой частот от 0,3 до 3,4 кГц; цифровой канал основной, первичный, вторичный, третичный, четверичный).

Системой передачи называется комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающий передачу первич­ного сигнала в определенной полосе частот или с определен­ной скоростью передачи между коммутационными станциями.

Каналы и системы связи, использующие искусственную среду распространения (металлические провода, оптическое волокно), называются проводными или кабельными, а каналы и системы связи, в которых сигналы передаются через открытое пространство – радиоканалами и радиосистемами.

Классификация систем электросвязи весьма разнообразна, но в основном определяется видами передаваемых сообщений, сре­дой распространения сигналов электросвязи и способами распределения (коммутации) сообщений в сети (рис. 1.2.2).

 
 

 

Рисунок 1.2.2 – Классификация систем электросвязи по видам

передаваемых сообщений и среды распространения

 

По виду передавае­мых сообщений различают следующие системы связи: телефонные (передачи речи), телеграфные (передачи текста), факсимильные (передачи неподвижных изображе­ний), теле и звукового вещания (передачи подвижных изображений и звука), теле­измерения, телеуправления и передачи данных.

По назначению телефонные и телевизионные системы делятся на вещательные, отличающиеся высокой степе­нью художественности воспроизведения сообщений, и профессиональные, имеющие специальное применение (служебная связь, промышленное телеви­дение и т.п.). В системе телеизмерения измеряемая физическая величина (температура, давление, скорость и т.п.) с помощью датчиков преоб­разуется в первичный электрический сигнал, поступающий в 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.

Системы передачи данных, обеспечивающие обмен информацией между вычислительными средствами и объектами автоматизированных систем управ­ления, отличаются от телеграфных более высокими скоростями и верностью передачи информации.

В зависимости от среды распространения сигналов разли­чают системы (линии) проводной связи (воздушные, кабельные, волоконно-оптиче­ские и др.) и радио­связи. Кабельн

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...