8. Каналы связи. Характеристики.

Каналы связи – совокупность передатчика, приемника и линии связи .В зависимости от линий связи, существует разделение КС. Если линия связи проводная, то КС проводной. Если используется беспроводная связь, то это радиоканал. Если используется оптическое волокно в качестве линии связи, то КС – оптоволоконный (фотонный).Если используются звуковые сигналы, то КС - акустический.

Независимо от типа канала можно привести общие параметры КС:

1. V_K - информационная емкость канала связи, которой соотв. Vс(объем сигнала). Vк согласована с Vс, если только она превышает объем сигнала, т.е. Vк ≥ Vс – главное условие, Vк= 2*Hк*Fк*Tк

2. Н_К – энтропия канала связи (бит) – кол-во разрядов, которое м.б. передано по данному каналу связи. Hк ≥ Hс – частное условие согласования.

3. F_К – полоса пропускания частот канала связи (Гц) – рабочий диапазон частот.

Fк ≥ Fс – второе частное условие согласования.

4. Т_К – время действия канала связи (с). Тк ≥ Тс – третье частное условие согласования.

С_К – (бит/сек) пропускная способность канала связи. Ск ≥ Сс - 4-ое частное условие.

сколько бит в секунду канал связи может пропустить.

Общественные потребности вызывают необходимость использовать КС со все большей пропускной способностью.

Обычные телефонные каналы связи имеют Ск не более 25 кбит/с.

При большой скорости больше трудностей противодействия помехам. Из-за помех приходится ограничивать скорость.

6. Перекрываемое затухание L – то ослабление энергии сигнала, которое допустимо для нормальной работы канала связи. В КС всегда происходит ослабление сигнала.

Показывает насколько мощность принимаемого сигнала меньше мощности отправляемого сигнала. ОтL зависит дальность действия канала связи.

Р _ИСТ – мощность источника (передатчика)

Р _ПР – мощность приемника – min мощность сигнала, при котором приемник еще работает (порог чувствительности приемника).

Для передачи TV изображений требуется .Модемная связь по коммутируемым телефонным каналам обеспечивается

Межконтинентальные каналы связи имеют бит / с.

7. Пороговая чувствительность приемника.

Р_ПОР – та мощность сигнала, которой достаточно для устойчивой работы (Вт).

8. Способ модуляции, применяемой в канале:

• непрерывная (АМ, ЧМ, ФМ);

• импульсная (АИМ, ЧИМ, ШИМ, ВИМ, ФИМ, КИМ);

• комбинированная.

9. Характер и уровень помех

Наиболее хороший – оптоволоконный КС.

Малый уровень помех в радиоканале.

10. Способ уплотнения.

Уплотнение – по одному КС осуществляется обмен информацией между рядом находящихся оппонентов одновременно.

-1. Частотный способ – используются разные несущие частоты (использование непрерывной модуляции)

-2. Временной способ – обмен осуществляется с изменением во времени (использование импульсной модуляции)

7. Проводные линии связи (плс). Первичные и вторичные параметры. Эквивалентная схема

Подразделяются на:

• воздушные линии связи;

• кабельные линии связи.

Достоинство проводной линии связи: легко поддается теоретическому анализу и расчету, но имеют высокую стоимость в сравнении с радио – и фотонными. Стоимость ПЛС высока не только из-за проводов, но и из-за того, что через каждые 3 – 5 км требуется размещать усилители, чтобы компенсировать потери энергии сигнала в проводах.

Решим задачу о прохождении сигнала по двухпроводной линии.

Первичные параметры двухпроводной линии.

Двухпроводная линия – это цепь с распределенными параметрами.

R – сопротивление проводов; L – индуктивность; C – емкость; G – утечка изоляции.

Эти параметры равномерно распределены вдоль всей линии.

Схема замещения:

Участок линии:

L – элементарная индуктивность;

X – участок линии  0 ;

R – элементарное сопротивление;

C – элементарная емкость;

G – элементарная проводимость утечки.

L и R включены последовательно, а С и G – параллельно.

L – характеризует действие магнитного поля.

С - характеризует действие электростатического поля. L и С зависят от диаметра проводов и расстояния между ними. Причем для С – чем больше расстояние между проводами и меньше диаметр, тем емкость меньше. Для L – обратная зависимость.

- Погонная индуктивность (Гн/м)

- Погонная емкость (пФ/м)

- Погонное сопротивление (Ом/м)

- Погонная утечка (См/м)

Считаться с распределенностью первичных параметров в линии необходимо тогда, когда длина линии l соизмерима с длиной волны сигнала, т.е. и более.

С

где с – скорость распространения сигнала в линии, f – частота.

ледует учесть, что длина волны:

Если же , то можно полагать линию цепью с сосредоточенными параметрами.

Из-за наличия L и С в линии возможны резонансные явления.

Из-за наличия R в придачу к L и С, в линии происходит ослабление сигнала.

С помощью первичных параметров определятся вторичные параметры линии.

Вторичные параметры линии.

1. Х

   (Ом)  = 2  f (1/c)

   арактеристическое (волновое) сопротивление:

Z показывает отношение u к i в линии при отсутствии отражений сигнала.

2. П

   (1/м)

   остоянная передачи

Это выражение показывает, что - комплексная величина, у которой - показатель ослабления,  - показатель запаздывания по фазе. Т.е. постоянная передачи учитывает существование ослабления и запаздывание сигнала. Запаздывание возникает из-за существования конечной скорости распространения сигнала в линии. Эта скорость меньше скорости света.