4.1.7 Достоинства и недостатки цсп
К достоинствам цифровых методов передачи относятся:
высокая помехоустойчивость обеспечивается наличием в двоичном цифровом сигнале всего двух состояний. В связи с этим воздействие импульсной помехи на цифровую линию передачи не так эффективно, как в случае аналоговой линии (рисунок 4.1.11).
В аналоговой линии помеха существенно искажает форму сигнала, в то время как в цифровой та же помеха не повлияет на принятие решения о приеме «1», если превышено значение порога Sпор;
Рис. 4.11 – Воздействие импульсной помехи на аналоговую (а) и цифровую (б) линии передачи
нечувствительность цифровой системы передачи к искажениям сигнала позволяет реализовать еще одно замечательное свойство – возможность регенерации (рисунок 4.1.12). Здесь при распространении сигнала вдоль линии, происходит его ослабление и искажение формы. При снижении амплитуды до значения, близкого к порогу, регенератор формирует импульс, подобный исходному, и процесс повторяется. Нетрудно убедиться в том, что в такой системе передачи не происходит накопления воздействия шумов и помех по мере прохождения сигнала вдоль линии;
простота группообразования по сравнению с системами с частотным разделением каналов, так как временные мультиплексоры и демультиплексоры существенно проще в реализации, чем система гетеродинов и частотно-избирательных фильтров;
возможность интеграции услуг телефонии, передачи данных и телевидения, поскольку при преобразовании в цифровую форму сигналы для всех видов трафиков приобретают универсальную форму (двоичный сигнал);
возможны различные процедуры обработки цифровых сигналов (фильтрация, кодирование и др.) в процессе их передачи и приема в реальном масштабе времени;
экономичность производства и эксплуатации оборудования ЦСП, его малый вес и габариты благодаря применению технологий современной микроэлектроники.
Одним из замечательных свойств цифровых сигналов является возможность количественной оценки любых самых различных видов информации. Дадим здесь определение количества информации. Количество информации - это энтропия или мера неопределенности в поведении источника дискретных (счетных) данных. Раскрывая эту неопределенность с помощью переданных нам сообщений, мы и получаем информацию. Поясним это определение на простом примере, который связан с прогнозом погоды.
Пусть мы имеем два возможных события:1-нет осадков, 2-осадки. Получив информацию о будущем состоянии погоды, мы ликвидируем неопределенность наших знаний и получаем какой-то объем информации. Увеличим точность прогноза до четырех возможных состояний:1-нет осадков, 2-осадки до обеда, 3-осадки после обеда, 4-осадки ночью. Очевидно, что здесь объем полученной информации С будет больше, чем в первом случае. Видно, что чем больше число возможных состояний (уровней) l в информационном поле, тем больше ее объем.
Было предложено эту связь выразить логарифмической зависимостью.
Для наиболее простого случая, когда значения уровней не зависят друг от друга и их появление равновероятно
C = log2l
Другие более сложные случаи рассмотрены в публикациях по теории информации. Для наших двух примеров, объем передаваемой информации будет
C1=log2 2=1 единица информации
C2=log2 4=2 единицы информации
Теперь нужно ввести единицу информации. Ею является количество информации, передаваемое за одну посылку, если число уровней информации l =2 (0 и 1). Эта единица носит название бит. Выражение (2.5) позволяет с единых позиций измерить количество информации в любых информационных потоках (речь, видео и др.). Для этого необходимо определить число уровней l в каждом отсчете и число этих отсчетов. Так для основного цифрового канала обычно l =256.
К недостаткам цифровых методов передачи можно отнести:
расширение частотного диапазона, необходимого для передачи информации. Это происходит вследствие того, что информация передается последовательностью коротких импульсов с широким спектром;
необходимость четкой синхронизации процессов во времени.
Эти недостатки преодолеваются при совершенствовании методов передачи.