Глава 2. Каналы связи § 1. Общие сведения

В системе связи одна и та же линия связи может использоваться для передачи сообщений от нескольких отправителей. В этом случае на передающем конце линии связи все сообщения преобразуются в электрические сигналы, которые затем смешиваются и передаются через общую линию связи.

На приемном конце линии связи принятые сигналы вновь разделяются и преобразуются в независимые сообщения, каждое из которых направляется к своему приемнику.

Таким образом, одна физическая линия связи может использоваться для организации нескольких каналов связи.

Каждый канал связи представляет собой совокупность технических средств, обеспечивающих независимую передачу и прием отдельного сообщения.

§ 2. Классификация каналов связи

В зависимости от формы представления сообщений на входе и выходе канала различают следующие виды каналов связи:

• непрерывные каналы связи;

• дискретные каналы связи.

§ 3. Основные характеристики канала связи

К основным характеристикам канала связи относятся:

1. F_к – полоса пропускания канала связи. Представляет собой полосу частот, пропускаемых каналом связи без значительного ослабления;

2. D_к – динамический диапазон:

D_к = lg ;

где P_max – допустимая нагрузка;

P_min – чувствительность аппаратуры.

3. V_к – емкость канала связи:

V_к = F_к · D_к · T_к ;

где T_к – время, в течение которого канал связи выполняет свои функции.

Глава 3. Непрерывный радиоканал связи § 1. Принцип работы

Непрерывным каналом связи называется канал, предназначенный для передачи аналоговых сигналов.

Радиоканал представляет собой канал связи, в котором передача сигналов на расстояние осуществляется с помощью электромагнитного поля. Электромаг­нитное поле является сочетанием электрического и магнитного полей.

Любой провод, по которому протекает переменный электрический ток, излу­чает электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве со скоростью около 300 000 км/сек.

Количество энергии, излучаемой проводом (передающей антенной), зависит от соотношения между длиной волны излучаемых колебаний и геометрическими раз­мерами провода. Для получения высокой эффективности излучения необходимо, чтобы геометрические размеры антенны составляли не менее 1/4 длины волны.

Электрические сигналы, соответствующие передаваемому сообщению, в большинстве случаев представляют собой низкочастотные (звуковые) колебания в пределах спектра частот, воспринимаемых органами слуха человека. Спектр частот, слышимых человеческим ухом, лежит в пределах от 16 Гц до 16 кГц. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в диапазоне частот от 1 до 4 кГц.

Однако, даже этот спектр частот передавать не обязательно, т. к. для разборчивости речи достаточно воспроизведение полосы частот в пределах от 300 до 2 400 Гц.

Эффективное излучение электромагнитных волн с такими низкими частотами прак­тически невозможно из-за технических проблем, возникающих при постройке ан­тенн с требуемыми параметрами. Например, для излучения частоты 300 Гц (длина волны 1 000 км) геометрическая длина антенны должна быть не менее 250 км. Для излучения частоты 2 400 Гц (длина волны 125 км) необходима антенна длиной более 30 км, что тоже не имеет практического смысла.

Кроме того, при одновременной работе нескольких передатчиков, каждый из которых излучает колебания звуковых частот, (например, при передаче телефонного разговора), прием сигналов от одного конкретного передатчи­ка был бы невозможен из-за помех, создаваемых другими передатчиками.

По указанным причинам радиосвязь осуществляется только путем излучения высокочастотных колебаний (с рабочими частотами свыше 15 кГц). Для передачи низкочастотных сигналов необходимо, что­бы один из параметров высокочастотных колебаний (амплитуда, частота или фаза) изменялся в соответствии с законом изменения низкочастотного управляюще­го сигнала, т. е. в соответствии с передаваемым сообщением. Процесс изменения па­раметров излучаемых высокочастотных колебаний с помощью низкочастотного управляющего сигнала называется модуляцией.