1.3. Середовище поширення сигналів (лінії зв'язку)

Під лінією зв'язку розуміють сукупність фізичних електричних провідників, що мають спільне середовище поширення і використовуються для передавання електричних сигналів від передавача до приймача. Такими фізичними електричними провідниками, що сполучають передавач та приймач, можуть бути пара дротів, коаксіальний кабель, ланцюжок радіорелейних станцій, частина простору між передавальною та приймальною антенами.

Для кожного типу ліній зв'язку є сигнали, що найбільш ефективно поширюються нею. Наприклад, проводовою лінією найбільш легко проходить постійний та змінний струми невисоких частот (не більше кількох десятків кілогерц), радіолінією ефективно поширюються електромагнітні коливання високих частот (від сотень кілогерц до десятків тисяч мегагерц), в оптичних кабелях – світлові хвилі.

При проходженні лінією зв'язку електричні сигнали, по-перше, значно зменшуються (ослаблюються), по-друге, зазнають впливу сторонніх електромагнітних коливань – завад. Антена приймача, наприклад, сприймає дуже малу частину енергії, що випромінюється антеною передавача. Завади ж в антені приймача часто набагато більші за корисний сигнал. Отже, на виході лінії зв'язку буде суміш прийнятого сигналу і завади, яку позначено b1(t).

1.4. Класифікація систем по видам повідомлень

Джерелом інформації є фізичний об'єкт чи пристрій, який формує на своєму виході конкретне повідомлення. Одержувач цього повідомлення і є споживачем інформації. Раніше інформаційний обмін у системах зв'язку здійснювався лише між людьми. Нині у зв'язку з автоматизацією виробництва та керування видають та приймають інформацію зроблені людьми різноманітні автомати, обчислювальні машини, дистанційно керовані пристрої тощо.

У загальному випадку повідомлення можуть бути функціями часу (мова, музика, рухоме зображення), чи не бути такими (фото, текст, малюнок). На рис. 1.1 сформовані джерелом повідомлення позначено а, і при цьому вважається, що повідомлення на виході джерела завжди є точними, тобто позбавлені завад. А ось повідомлення, які надходять до споживача, можуть відрізнятись від а, через завади в каналі і тому їх позначають а1..

При великій різноманітності всі повідомлення за характером створення чітко поділяються на дві групи – дискретні та неперервні. Неперервні повідомлення приймають довільні миттєві значення в деякому інтервалі. До таких повідомлень можна віднести мову, музику, малюнок. Скінченне число можливих миттєвих значень – характерна ознака дискретного повідомлення. Типовий приклад дискретного повідомлення – подання інформації у вигляді букв алфавіту.

2. Технологічні принципи роботи систем зв’язку

2.1. Сигнали зв’язку [1, с. 22-23]

Сигнал електрозв'язку у більшості випадків можна розглядати як змінну за часом електричну величину (напругу, струм, електромагнітне коливання, напруженість поля). Ці величини можна спостерігати та реєструвати за допомогою різних приладів, наприклад осцилографа. Після спостереження та реєстрації сигнал буде мати вигляд таблиці чи графіка як функція часу. Графічне зображення сигналу називається часовою діаграмою. Один із прикладів часової діаграми наведений на рис. 2.1, де зображена осцилограма струму, що проходить через мікрофон. На інтервалі часу (0, t1) звукові коливання мікрофоном не сприймались; на інтервалі (t1, t2) сприймалось звукове коливання якогось тону (гармонічний сигнал); на інтервалі (t2, t3) – складні звукові коливання.

Рис. 2.1. часова діаграма струму мікрофона

Гармонічний сигнал, який часто називають гармонічним коливанням, записується у вигляді

для -<t<=, (2.1)

де Аm – максимальне значення (амплітуда);

f – циклічна частота;

Т – період;

0 – початкова фаза.

Параметри гармонічного коливання добре видно із рис. 2.2. Зсув за фазою (рис. 2.2, б) веде до зсуву гармонічного коливання на час  ліворуч. Початкова фаза розраховується як ₀=2/t, циклічна частота f=1/T. Досить часто для скорочення запису використовується кутова частота =2f або =2F.

Рис. 2.2. Гармонічне коливання: а – початкова фаза 0=0; її – початкова фаза 00

Джерело і споживача інформації (рис. 1.1) часто називають абонентами системи зв'язку.

Перетворювачі повідомлення (рис. 1.1) в первинний сигнал та первинного сигналу в повідомлення, як правило, стоять біля джерела і споживача, тому їх називають абонентськими пристроями (терміналами).