Методы расширения спектра

Одним из способов повышения эффективности передачи информации с помощью модулированных сигналов через канал с сильными линейными искажениями (замираниями) является расширение спектра, приводящее к увеличению базы сигнала.

В существующих на сегодняшний день системах для этой цели используются три метода:

• псевдослучайная перестройка рабочей частоты (ППРЧ) (англ. FHSS — Frequency Hopping Spread Spectrum). Суть метода заключается в периодическом скачкообразном изменении несущей частоты по некоторому алгоритму, известному приёмнику и передатчику. Преимущество метода — простота реализации, недостаток — задержка в потоке данных при каждом скачке. Метод используется в Bluetooth; GSM^[1];

• расширение спектра методом прямой последовательности (ПРС) (англ. DSSS — Direct Sequence Spread Spectrum). Метод по эффективности превосходит ППРЧ, но сложнее в реализации. Суть метода заключается в повышении тактовой частоты модуляции, при этом каждому символу передаваемого сообщения ставится в соответствие некоторая достаточно длинная псевдослучайная последовательность (ПСП). Метод используется в таких системах как CDMA и системах стандарта IEEE 802.11;

• расширение спектра методом линейной частотной модуляции (ЛЧМ) (англ. CSS — Chirp Spread Spectrum). Суть метода заключается в перестройке несущей частоты по линейному закону. Метод используется в радиолокации и в некоторых радиомодемах.

Терминалы связи

Терминалы связи (оконечные, абонентские устройства) предназначены для преобразования поступающего от абонента сообщения в сигналы, имеющие физическую основу и форму, удобные для передачи техническими средствами электросвязи. На приемном конце тракта терминалы выполняют обратное преобразование сигналов, поступающих с линии связи, в форму, удобную для восприятия сообщения абонентом. Вид и форма поступающего от абонента сообщения определяются видом связи, выбранным для его передачи. В свою очередь и вид связи в большинстве случаев обусловливает форму сообщения.

Под видом связи в соответствии с принятой терминологией понимается классификационная категория связи, выделяемая по форме сообщения, вводимого абонентом в систему связи и (или) получаемого им из этой системы. По данному признаку связь может подразделяться на телефонную, телеграфную, передачи данных, факсимильную, видеотелефонную и др.

Терминалы телефонной связи предназначены для обмена речевыми сообщениями. Ими могут быть телефонные аппараты, встроенные в аппаратуру связи переговорные устройства, командно- диспетчерские пульты различного типа, аппараты громкоговорящей связи и др. На выходе передающей части разговорных приборов терминалов телефонной связи формируется аналоговый сигнал в виде непрерывно меняющейся амплитуды тока в спектре частот, практически не выходящим за пределы 0,1… 10 кГц. При включении в терминал аналого-цифровых преобразователей выходной сигнал представляется в дискретной (цифровой) форме. Приемная часть телефонного терминала при поступлении на него из тракта связи аналогового электрического сигнала преобразует его в акустические (звуковые) колебания. При поступлении цифрового сигнала — осуществляет цифроаналоговые преобразования, а затем преобразует его в акустический, воспринимаемый человеком.

В телеграфной связи сообщение для передачи поступает в виде текста (смыслового или кодированного). В терминале (телеграфном аппарате, телетайпе) осуществляется его преобразование в определенным образом кодированные дискретные сигналы со скоростью передачи 50…200 Бод. На приеме в телеграфном терминале осуществляется обратное преобразование в форму, удобную для восприятия получателем сообщения. Это может быть текст на бумажной ленте или рулонной бумаге.

На терминалы факсимильной связи (факсимильные аппараты, факсы) сообщение поступает в виде неподвижных изображений, как правило, на бумажном носителе. Это могут быть рисунки, графики, текст и т.н. В зависимости от типа факсимильного терминала и тракта связи сигнал на выходе этого терминала может быть аналоговым либо цифровым. При приеме сообщения на терминале производятся преобразования сигналов принятого сообщения в его первоначальный вид.

При обмене данными в качестве терминалов связи используются аппаратура передачи данных, персональные компьютеры или другие устройства автоматических систем управления, работающих на тех же принципах. Обмен сигналами между такого типа терминалами осуществляется, как правило, в цифровой форме. Прием сообщений данных может осуществляться на монитор, с распечаткой на принтере или с записью на жесткий диск или дискету.

Для повышения удобства и оперативности пользования средствами связи на рабочих местах абонентов могут устанавливаться многофункциональные терминалы, обеспечивающие обмен сообщениями различных видов связи.

Система передачи

Система передачи данных – система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами. Система передачи данных состоит из нескольких компонентов, определяемых в зависимости от решаемых задач:

- коммутаторов;

- маршрутизаторов;

- межсетевых экранов и мостов;

- мультиплексоров;

- различных конверторов физической среды и интерфейсов передачи данных;

- точек беспроводного доступа;

- клиентского оборудования;

- программного обеспечения для управления оборудованием.

Также практически все современные инженерные системы имеют в своем составе встроенные компоненты для организации передачи разнородных данных (служебный «горизонтальный» трафик между устройствами, данные управления между центром управления и устройствами, мультимедийный трафик), имеющих непосредственное отношение к системам передачи данных. Системы коммутации

В конце 20 века начало происходить одно из самых существенных изменений в системах коммутации - на смену существующим аналоговым и цифровым станциям пришли системы, базирующиеся на технологии коммутации пакетов (оборудование Softswitch, IMS). Интерес операторов связи к этому оборудованию связывается с тем, что модернизация сети связи с его использованием позволяет:

• уменьшить операционные затраты за счет сокращения обслуживающего персонала и централизации служб эксплуатации;

• сократить сроки внедрения новых услуг за счет использования стандартизованных стыков с серверами приложений и платформами предоставления услуг, а также возможности интеграции с OSS/BSS;

• выполнить установленные нормативными правовыми актами требования, например, в части обеспечения реализации MNP;

• отказаться от использования устаревших станций коммутации, ЗИП для которых уже перестал или в ближайшей перспективе перестанет выпускаться и т.д.

Арифметическое кодирование!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  Пpи аpифметическом кодиpовании, в отличие от рассмотренных нами методов, когда кодируемый символ (или группа символов) заменяется соответствующим им кодом, результат кодирования всего сообщения пpедставляется одним или парой вещественных чисел в интеpвале от 0 до 1. По меpе кодиpования исходного текста отобpажающий его интеpвал уменьшается, а количество десятичных (или двоичных) разрядов, служащих для его пpедставления, возpастает. Очеpедные символы входного текста сокpащают величину интеpвала исходя из значений их веpоятностей, определяемых моделью. Более веpоятные символы делают это в меньшей степени, чем менее веpоятные, и, следовательно, добавляют меньше разрядов к pезультату.  Поясним идею арифметического кодирования на простейшем примере. Пусть нам нужно закодировать следующую текстовую строку:РАДИОВИЗИР.  Пеpед началом pаботы кодера соответствующий кодируемому тексту исходный интеpвал составляет [0; 1).  Алфавит кодируемого сообщения содержит следующие символы (буквы): { Р, А, Д, И, О, В, З }.  Определим количество (встречаемость, вероятность) каждого из символов алфавита в сообщении и назначим каждому из них интервал, пропорциональный его вероятности. С учетом того, что в кодируемом слове всего 10 букв, получим табл. 1  Таблица 1 

Символ	Веpоятность	Интеpвал
А	0.1	0  – 0.1
Д	0.1	0.1 – 0.2
В	0.1	0.2 – 0.3
И	0.3	0.3 – 0.6
З	0.1	0.6 – 0.7
О	0.1	0.7 – 0.8
Р	0.2	0.8 – 1

Располагать символы в таблице можно в любом порядке: по мере их появления в тексте, в алфавитном или по возрастанию вероятностей – это совершенно не принципиально. Результат кодирования при этом будет разным, но эффект – одинаковым.