- •Скорость передачи информации
- •Эффективность системы передачи информации
- •Первичные сигналы Общие характеристики
- •Количество информации в сигнале
- •Однополярный бинарный сигнал
- •Спектр сигнала
- •Формы элементов двоичных кодов.
- •Виды двоичных кодов
- •Телефонные (Речевые) сигналы
- •Энергетический спектр
- •Tv сигналы
- •Спектр tv сигнала
- •Сжатие tv сигнала
- •Классификация и основные характеристики
- •Проводные линии связи
- •Зависимость погонной индуктивности.
- •Витая пара.
- •Организация каналов связи на линиях электропередач.
- •Помехи в каналах связи
- •Оценка состояния канала связи (оценка помеховой обстановки)
- •Основные предпосылки
- •Оптимальное различение дискретных сигналов методом проверки статистических гипотез.
- •Структура оптимального приемника на фоне белого гауссовского шума.
- •Оптимальные приемники двоичных сигналов с пассивной паузой
- •Реализация оптимального приемника на основе согласованного фильтра
- •Оптимальный приемник двоичных сигналов с активной паузой
- •Помехоустойчивость оптимальных приемников двоичных сигналов
- •Вероятность ошибки при оптимальной приеме двоичных сигналов с пассивной паузой или помехоустойчивость приемников сигналов с пассивной паузой.
- •Вероятность ошибки при приеме двоичных сигналов с активной паузой или помехоустойчивость приемника сигналов с активной паузой.
- •Сравнение помехоустойчивости при различных видах сигнала.
- •Граница Шеннона
- •Кривые помехоустойчивости
- •Базы сигналов
- •Реальные способы приема двоичных сигналов с постоянными параметрами на фоне белого гауссовского шума.
- •Некогерентный прием амплитудно-манипулированного сигнала (амс) – сигналов с пассивной паузой
- •Оценка помехоустойчивости.
- •Некогерентный прием простых частотноманипулированных сигналов.
- •Оценка помехоустойчивости.
- •Особенности приема простых фазоманипулированных сигналов
- •Система фап
- •Метод передачи с офм (относительной фазовой манипуляции)
- •Прием сигналов офм
- •Корреляционный прием сигналов офм методом сравнения полярности
- •Помехоустойчивость когерентного приема методом сравнения полярностей
- •Автокорреляционный прием сигналов офм. Прием методом сравнения фаз
- •Приемник сигналов офм на синхронных фильтрах
- •Сравнение помехоустойчивости корреляционного и автокорреляционного офм сигнала
- •Влияние ошибок синхронизации на помехоустойчивость методов приема
- •Межсимвольные искажения (интерференционные помехи)
- •Прием двоичных сигналов в каналах связи со случайными параметрами
- •Коротковолновые каналы
- •Модель замирания сигнала из-за флюктуации микроструктуры среды распространения
- •Влияние многолучевого распространения на скорость передачи информации
- •Доплеровское растяжение спектра сигнала
- •Вероятность ошибки при одиночном приеме флюктуирующих сигналов в канале со случайными параметрами
- •Разнесенный приемник
- •Пространственное разнесение
- •Комбинированное разнесение
- •Основные методы разнесенного приема
- •Додетекторное объединение ветвей
- •Последетекторное объединение ветвей
- •Методы разнесенного приема с додетекторным объединением ветвей
- •Разнесенный прием с автовыбором
- •Резонансный прием с простым линейным сложением
- •Разнесенный прием с оптимальным линейным сложением
- •Сравнение методов разнесенного приема с додетекторным объединением
- •Методы разнесенного приема с последетекторным объединением ветвей
- •Метод разнесенного приема с последетекторным дискретным сложением ветвей.
Tv сигналы
Передача подвижного изображения сводится к передаче статических фотографий с частотой 25 кадров в секунду. При этом каждый кадр разбивается на 625 строк.
Передача осуществляется полукадрами за четные строки, затем за каждую вторую нечетные.
Во время смены строк необходимо предусмотреть гашение электродного ядра.
Таким образом, основополагающая задача: синхронизация приемной и передающей аппаратуры.
Сигналы синхронизации является основой ТV сигнала.
Спектр tv сигнала
- частота полукадра.
С ростом частоты энергия спектра сигнала убывает. Основная мощность сосредоточена в области до 200-300Гц, перепад уровней во всем спектре достигает 40дБ. Наивысшая частота для цветного изображения – 6МГц. При появлении сигнала значения будут флюктуировать (расплываться).
Количество информации
-градиент яркости
Сжатие tv сигнала
Проблема сжатия очевидна. Если передавать TVсигнал в цифре(АЦП) принцип типа δ-модуляции (Передается постоянная составляющая 1 раз). Однако возрастает объем адресной служебной информации и (задачи сжатия) эффективность сжатия начинает здорово падать. Применение сжатие на основе преобразования Фурье. Использование фрактальной геометрии, задержки при передаче очень велики.
Каналы связи.
Классификация и основные характеристики
Канал связи – совокупность технических средств и физических объектов, которые представляют собой тракт передачи (среда распространения, коаксиальный кабель, витая пара, атмосфера, и тд)
Если большое кол-во признаков классификации:
по назначению (телеграфные, телефонные итд)
по физической природе используемых колебаний (акустические колебания, электромагнитные итд)
диапазно частот (наиболее интересный для нас признак). Определяет основные качественные показатели системы
Классификация каналов связи по характеру используемых диапазонов частот.
Тип |
Наименование линии связи |
Диапазон частот |
|
механическа |
Жесткая Гидравлическая пневматическая |
До 10 Гц |
|
аккустическая |
С воздушной средой гидроакустическая |
От 10 Гц До 1 МГц |
|
электропроводная |
провод. воздух. витая пара симметричный кабель коаксиальный кабель |
0-200 КГц
100 МГц |
|
радио (вайрлесс) |
радио радиорел. космическая |
10 к – 3*10^6 МГц 30 МГц – 3*10^4 МГц
|
|
оптоволоконные |
оптоволокно с откр. средой (лазер с модулятором, лазерный прицел) оптоволокно
|
(0.3-1) 10^15 Гц (0.3-0.8) 10^15 Гц
|
Механические
Угол наклона в автомобиле, в жд – открыть-закрыть световор
Гидравлические
Те же задачи: точность, скорость... передаются параметры: улы, открзки.
Пневматический
Экзотика. Пневматическая почта: в капсулу загружается поручения и они передаются между банками.
Акустический
чрезвычайно актуальный и популярный. канал нашего с вами общения. В настоящее время самая высокая актуальность – создания акустики в залах итп
Гидроакустический
Система подводной связи – акуально и очень сложно. Каналы с ярко выраженными случайными параметрами. Иногда удается установить хорошую связь на сотни и тысячи миль, а порой не удается и ближе. Из-за того что канал очень нестационарен. Меняются слои турбулентности в воде, температура. Из-за этого коэффициент передачи сугубо случаен. Тем не менее, каналы широко используются в самых различных действующих системах.
Сейчас так сказать настоящие рыбаки, смортсмэны без эхолота рыбу не ловят.
Радио
У сверхдлинных волн есть свойство проходить под водой и под землей. Строят целые антенные поля для связи.
В радиорелейных с точки зрения пропускной способности, достоверности итп весьма привлекательны.
Космические
Построены на основе спуткников связи. Наиболее распространенные. Очень интересные каналы сверхдальной космической связи. Когда все это начиналось, скорости были чрезвычайно низкие. Сейчас скорости высокие. Достигается использованием остронаправленных антенн. Правильной точной ориентацией на кораблях дальнего космоса итд.
Волоконно-оптические
Сравнительно недавно узнал, что основные мировые коммуникации идут по волокну (70-80%) Даже межконтинентальная по волокну. Лишь 20-30% по спутникам. Тем более налажены крутые обслуживания. Их жрут акулы итд. Скорости очень большие. Пока превосходят по объемам космические каналы связи.
[Гц] |
До 10 |
|
|
|
|
|
|
|
1010 |
|
Мех |
СНЧ |
ЧНЧ |
ОНЧ |
НЧ |
СЧ |
ОВЧ |
УВЧ |
СВЧ |
СНЧ - сверхнизкие частоты(каналы с механическими связями)
ЧНЧ - чрезвычайно низкие частоты.
ОНЧ - очень низкие частоты
РТ - радиотехнические каналы (распространяются под водой и землей, уровень ослабления высокий)
Недостатки коротковолновых каналов: каналы со случайными параметрами.
Достоинство коротковолновых каналов: малые энергетические затраты, возможности использования ненаправленной антенны.
УВЧ используется в спутниковых каналах связи, космическая телеметрия
ИК диапазон: используется лазеры, тепловое излучение для передачи информации.
Диапазон видимого света – самая высокая скорость передачи информации.
Витые пары: физически в 1 кабеле витых пар несколько. Она не должна быть приемником для излучения соседней пары.
Кроме этого каналы связи классифицируют:
По назначению
Телефонные
Телеграфные
Телевизионные
По характеру колебаний
Выделенные
Коммутируемые
По конструктивному признаку
По др.
Выделенные каналы – это каналы с постоянной физической структурой более высокого качества по уровню отношения сигнал/шум, чем коммутируемые каналы.