Переносчики информации

Для передачи сообщений используется такие физические процессы, которые обладают:

• свойством перемещаться в пространстве,

• свойством изменять свою форму под воздействием сообщения.

В технике связи для образования сигналов чаще всего используется

• фиксированный уровень,

• колебания,

• импульсы любой физической природы,

которые рассматриваются как носители информации или переносчики. В исходном состоянии эти носители представляют собой как бы чистую поверхность, подготовленную для нанесения необходимых данных - модуляции. Модуляция заключается в том, что изменяется один или несколько (сложная модуляция) параметров переносчика в соответствии с передаваемой информации. Носитель становиться сигналом в процессе модуляции. Итак, чтобы получатель узнал о том, какое произошло событие или получил какие-то новые сведения, должна быть образована следующая информационная цепь:

событие -> сообщение с информацией -> сигнал

Рассмотрим различные типы переносчиков, их спектры и возможные виды модуляции.

1. имеет только один информационный параметр. Модуляция сводиться к такому изменения напряжения , чтобы оно в определенном масштабе представляло передаваемые данные. При этом может изменяться и полярность напряжений. Такой переносчик использовался в ТИ – в системах интенсивности (системы =I и =V).

2. содержат три параметра амплитуду , фаза и частоту.

3. Импульсы постоянного тока – видеоимпульсы. Здесь параметрами могут быть: амплитуда импульсов, фаза импульсов , частота импульсов f, длительность импульсов или пауз, число импульсов n и комбинация импульсов и пауз, определяются кодированием, в последнем случае имеет место так называемая импульсно-кодовая модуляция (ИКМ).

4. Импульсы переменного тока – радиоимпульсы.

Преобразование сообщений в видеоимпульсный сигнал при передаче в основной полосе (видеоимпульсная передача)

Необходимость в формировании спектра сигнала объясняется двумя причинами.

1. Необходимость согласования характеристик сигнала с характеристиками канала. Согласование заключается в формировании такого спектра сигнала, который бы при прохождении по данному каналу претерпевал минимальное искажение.

2. Необходимость уменьшения переходного влияния между каналами передачи. Уровень переходного влияния почти всегда определяется уровнем мощности высокочастотных составляющих энергетического спектра сигнала. Примером может служить передача импульсной последовательности по парам симметричного кабеля. Переходное влияние между парами таких кабелей растет с ростом частоты f.

Большинство тактов передачи линейны и наиболее удобно описывать частотными характеристиками. Эти характеристики почти всегда ограничены сверху и снизу, причем за пределами верхней и нижней граничных частот эффективная передача сообщения практически невозможна. На рисунке в качестве примера показан вид частотных характеристик видеотракта.

Частотные характеристики видеотракта:

a) с гальванической развязкой через трансформатор

б) без гальванической развязки (низкочастотный)

Передача спектра сигнала в ограниченной полосе частот эквивалентна вычитанию потерянных частотных составляющих из принимаемого сигнала, и, следовательно, приводит к возникновению искажений. Если величина потерянной мощности мала, то и результирующие искажения будут невелики.

Спектр цифрового сигнала состоит из двух частей – дискретной(G_д) и непрерывной(G_н).

Униполярная импульсная последовательность (У - ВН)

Случайная составляющая

Периодическая (дискретная) составляющая

Цифровой сигнал, отображающий сообщение, является изохронным, то есть его символы появляются с периодом Т_с. Общее аналитическое выражение для сигнала

где - k-ое значение символа из конечного алфавита (в двоичном случае k = 1, 2)

n – порядковый номер символа

g(t) – форма импульса

Спектральная плотность передаваемого сигнала зависит:

1. от статических свойств последовательности символов

2. от спектра аналогового носителя цифровой информации g(t).

Итак, практически задача формирования спектра сводится к следующему:

• снижение высокочастотных составляющих, превосходящих граничную частоту пропускания f_гр;

• снижение, или полное подавление низкочастотных составляющих, в частности f=0;

• снижение или подавление отдельных составляющих в полосе пропускания (введение нулевых точек в спектр сигнала, занимающего выделенную полосу частот).