книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений

В. И ШЛЯПОБЁРСКИЙ

Основы

ТЕХНИКИ

ПЕРЕДАЧИ

ДИСКРЕТНЫХ

СООБЩЕНИИ

И З Д А Т Е Л Ь С Т В О «СВЯЗЬ» 3

МОСКВА .1973

3

4

П Р Е Д И С Л О В И Е

Прошло немногим более десяти лет со времени раз­

управления АСУ, увеличением объема передаваемой в них информации, более высокими требованиями к ее достоверности и т. д.

В настоящее время уже можно говорить не только об отдельных видах аппаратуры, но и о создании тех­ ники передачи дискретных сообщений.

Техника передачи дискретных сообщений развива­ лась в нескольких направлениях. С одной стороны, со­ вершенствовались методы передачи дискретных сообще­ ний: осваивались известные и разрабатывались новые виды модуляции, увеличивались скорости и дальности передачи, повышалась верность передаваемой информа­ ции. С другой стороны, совершенствовалась элементная основа аппаратуры, разрабатывались новые методы пре­ образования информации, расширялся класс исполь­ зуемых избыточных кодов, повышалась точность синхро­ низации.

Бурное развитие электроники, происшедшее за по­ следние десять лет, не могло не отразиться на развитии техники передачи дискретных сообщений. За этот пе­ риод созданы три поколения аппаратуры. Элементной основой первых образцов АПД являлись ферритдиодные и ферриттранзисторные ячейки, а также различные дискретные компоненты (транзисторы, диоды, резисто­ ры, конденсаторы, катушки индуктивности и др.). Вто­ рое поколение АПД было основано на использовании

5

различных видов аппаратуры третьего поколения явля­ ются интегральные схемы (ИС) . При этом в большин­ стве современной аппаратуры передачи дискретных со­ общений АПДС линейные (аналоговые) узлы строятся на цифровых логических элементах. Не далек тот день, когда появится четвертое 'поколение АПДС, inocnpoeinnoe на больших интегральных схемах ( Б И С ) . Кроме того, многообразие задач, решаемых различными узлами АПДС, требует рассмотрения их те как отдельных уст­ ройств, а как частей еди'ной аппаратуры.

В предлагаемой -мните •сделана 'попытка выработать единый подход к рассмотрению существующей и раз­ рабатываемой аппаратуры, принципов и особенностей построения основных узлов АПДС, элементной основой которых являются универсальные логические элементы независимо от технологии их реализации. Это особенно важно потому, что с развитием микроэлектроники и уве­ личением количества типов функциональных узлов и их сложности радикально изменяются инженерный аппа­ рат и характер работы 'инженера-разработчика электрон­ ной аппаратуры. Значительно сокращается расчетная часть работы, зато возрастают задачи оптимизации 'по­ строения, обеспечения требуемых надежностных харак­ теристик, простоты эксплуатации и ремонта при возрос­ шей сложности и ряд других.

Книга состоит как бы из трех частей. В первой части (гл. 1, 2, 3) рассматриваются общие вопросы передачи дискретных сообщений по каналам связи, построения систем ПДС, их элементная основа, виды и особенно­ сти построения типовых узлов. Во второй (гл. 4, 5, 6, 7) — принципы построения и особенности работы, включая ряд теоретических -положений, основных устройств ап­ паратуры — УПС и УЗО. Здесь рассматриваются также такие важные вопросы построения УПС и УЗО и систе­ мы в целом, как вопросы синхронизации и -помехоустой­

6

Г Л А В А П Е Р В А Й

Передача дискретных сообщений по каналам связи

§ 1.1. С Т Р У К Т У Р Н А Я С Х Е М А СИСТЕМЫ СВЯЗИ

понимается некоторая подлежащая передаче совокуп­ ность з н а к о в 1 ) , содержащих определенную 'информацию (совокупность сведений). Сообщение любого вида вос­ принимается получателем как сигнал, являющийся фи­ зическим носителем сообщения. Например, речь собе­ седника воспринимается посредством изменяющихся с определенной частотой колебаний воздуха; текст — из­ менением яркости элементов строк и т. п. Таким обра­ зом, сообщение определяет закон изменения (модуля­ ции) тех или иных информативных признаков сигнала. Многообразие видов и представлений сообщений опре­ деляет большое число видов сигналов.

В современных системах связи сообщения от источ­ ника к получателю передаются с помощью электричес­ ких или радиосигналов. Очевидно, что между сигналом сообщения на входе системы связи и электрическим сиг­ налом, посредством которого это сообщение передается из одного пункта ,в другой, должно существовать одно­ значное соответствие. Следовательно, в любой системе связи на передающем конце сигнал сообщения преобра­ зуется в электрический сигнал, который на .приемном

') Здесь понятие «знак» употребляется в широком смысле. Это могут быть знаки алфавита, цифры, знаки препинания н специ­ альные знаки, а также элементы чертежей, графиков, топы и обер­ тоны при передаче музыки и т. п.

8

конце 'подвергается обратному преобразованию для вос­ становления переданного сообщения.

Структурная схема системы связи показана на рис. 1.1. Здесь устройство, преобразующее сигнал сооб-

щения в электрический сигнал, условно названо пере­ датчиком, а устройство, осуществляющее обратное пре­ образование, — приемником.

Под линией связи понимается совокупность средств, обеспечивающих передачу электрического сигнала от пе­ редатчика к приемнику. Если в качестве линии связи используются провода, на одном конце которых уста­ новлен формирователь электрического сигнала, а на дру­ гом — приемник, то система ©вязи называется провод­ ной. Если же в качестве линии связи используются из­ лучатель и приемник электромагнитной энергии, обеспе­ чивающие передачу и прием электромагнитных волн оп­

вило, отличается от переданного в линию. Это обуслов­ ливается воздействием на сигнал различного рода помех, как возникающих внутри аппаратуры, так накладывае­ мых на сигнал в процессе его распространения по линии связи. В современных системах связи помехи, возникаю­ щие в аппаратуре, значительно меньше линейных и при рассматривании воздействия помех на передаваемый сиг­ нал ими можно пренебречь1 )-

С целью выполнения требования идентичности при­ нятого и переданного сигналов приемник должен обла-

') Исключение составляют системы сверхдальней космической связи.

9