Модуляция как средство передачи данных по непрерывному каналу.

Модуляция представляет собой процесс преобразования кодовых символов, как элементов кодовых комбинаций, в сигналы, пригодные для передачи по каналу, свойства которого предъявляют определенные требования к характеристикам и параметрам передаваемых по ним сигналов. Для образования сигналов при модуляции используются постоянные состояния, колебания или импульсы, которые рассматриваются как носители. В исходном состоянии эти носители представляют собой как бы чистую поверхность, подготовленную для нанесения необходимых данных, т.е. к модуляции. Общий принцип модуляции состоит в изменении в соответствии с передаваемым сообщением одного или нескольких параметров носителя, называемого еще переносчиком или несущей. От вида модуляции в значительной мере зависят помехоустойчивость и пропускная способность системы связи.

3.Сигнал как переносчик информации. Среда распространения сигналов. Искажения сигналов в среде распространения. Виды помех.

Сигналом называют процесс изменения во времени физического состояния какого-либо объекта, служащий для отображения, регистрации и передаче сообщений.

При использовании радиотехнических средств сообщение представляет собой электрический сигнал (ток или напряжение). Информация, а, следовательно, и сообщение, являются, как правило, медленно меняющимися функциями времени.

Сигналы бывают одномерными (звук, температура и тд.) и двумерными (изображение). Так же сигналы можно распределить на детерминированные (величину сигнала можно предсказать в любой момент времени, например звук камертона) и случайные (нельзя предсказать будущие значения сигнала, например температура в следующем году).

Линия связи состоит в общем случае из физической среды, по которой передаются электрические информационные сигналы, аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры.

Физическая среда передачи данных может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на следующие: проводные (воздушные), кабельные (медные и волоконно-оптические), радиоканалы наземной и спутниковой связи.

Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий не очень хорошие.

Кабельные линии. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (KB, СВ и ДВ), обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ).

Под искажениями понимаются нежелательные изменения формы передаваемых сигналов, которые вносятся самим каналом.

Каналы, по которым передаются сигналы, вносят искажения в сигнал. Если это аналоговый сигнал, передающий речь то изменяется тембр голоса. При передаче импульсных сигналов, характерных для компьютерных сетей, искажаются низкочастотные и высокочастотные гармоники, в результате фронты импульсов теряют свою прямоугольную форму (рис). Вследствие этого на приемном конце линии сигналы могут плохо распознаваться. Линия связи искажает передаваемые сигналы из-за того, что ее физические параметры отличаются от идеальных.

Помехи, в отличие от искажений, носят случайный характер и не могут быть полностью устранены. Помехой называется любое случайное воздействие на сигнал, которое ухудшает верность воспроизведения переданного сообщения.

Математически сигнал на входе приемника можно представить либо в виде суммы передаваемого сигнала и помехи, и тогда помеху называют аддитивной, либо просто шумом, либо в виде произведения передаваемого сигнала и помехи, и тогда такую помеху называют мультипликативной. Эта помеха приводит к значительным изменениям интенсивности сигнала на входе приемника.