Передачи информации в беспроводных сетях.

Сигнал это функцию времени,Он может быть либо аналоговым, либо цифровым. 

Аналоговой сигнал это сигнал интенсивность которого во времени изменяется постепенно. Другими словами, в сигнале отсутствуют паузы или разрывы. 

Цифровой сигнал это сигнал интенсивность которого в течение некоторого периода поддерживается на постоянном уровне, а затем также изменяется на постоянную величину.

Рис. Аналоговый и цифровой сигналы

Пример периодического аналогового сигнала  является синусоида, а и периодического цифрового сигнала является прямоугольный сигнал, или меандр.

Математическое определение: сигнал s(t) является периодическим , когда

где постоянная T является периодом сигнала.

Аналоговый сигнал определяется тремя параметрами:

максимальной амплитудой А,

частотой   

фазой  .

Амплитуда измеряется как правило в вольтах.

Частотой называется темп повторения сигналов (в периодах за секунду, или герцах).

Период сигнала Т, представляющий собой время, за которое происходит повторение сигнала; следовательно,  .

Фаза является мерой относительного сдвига по времени в пределах отдельного периода сигнала

В общем случае синусоидальный сигнал можно представить в следующем виде:

- длину волны , ключевое слово является «Длинна» .Как найти длинну?

Длинну находят умножив скорость на время.

Скорость распространения света в вакууме, приблизительно равная  .Время это период волны – Т , Период откладывают по оси времени. В итоге или

Рис. Периодические сигналы

Передача данных

Данные  передают смысл информации. 

Сигналы - это электромагнитное представление данных. 

Передача - процесс перемещения данных путем распространения сигналов по передающей среде.

Аналоговые и цифровые сигналы

В системе связи информация распространяется от одной точки к другой посредством электрических сигналов. 

Аналоговый сигнал представляет собой непрерывно изменяющуюся электромагнитную волну, которая может распространяться через множество сред, в зависимости от частоты;

В качестве примеров таких сред можно назвать проводные линии, такие как витая пара и коаксиальный кабель, оптоволокно; этот сигнал также может распространяться через атмосферу или космическое пространство. 

Цифровой сигнал представляет собой последовательность импульсов напряжения, которые могут передаваться по проводной линии; при этом постоянный положительный уровень напряжения может использоваться для представления нуля, а постоянный отрицательный уровень - для представления единицы.

В беспроводной технологии цифровые сигналы затухают сильнее, чем аналоговые.

Пример 1.1

Речь представляет собой звуковые волны и содержит частотные составляющие в области 20 Гц - 20 кГц. Однако большая часть энергии речи находится в более узком диапазоне. Стандартный спектр речевых сигналов - 300-3400 Гц, и этого диапазона вполне хватает для разборчивой и четкой передачи речи. Именно такой диапазон обрабатывает телефонный аппарат. Все поступающие звуковые колебания в диапазоне 300-3400 Гц преобразуются в электромагнитный сигнал с подобными амплитудами и частотами. В другом аппарате выполняется обратный процесс: электромагнитная энергия преобразуется в звук.

Модуляция сигналов

Соответственно, существуют три основные технологии кодирования или модуляции, выполняющие преобразование цифровых данных в аналоговый сигнал 

• амплитудная модуляция (Amplitude-Shift Keying - ASK);

• частотная модуляция (Frequency-Shift Keying - FSK);

• фазовая модуляция (Phase-Shift Keying - PSK).

Рис. Модуляция цифровых данных аналоговыми сигналами

Амплитудная модуляция

При амплитудной модуляции  - несущий сигнал. Сигнал с амплитудой равной единице, а другое - ее отсутствием (рис. 1.5а).

При амплитудной модуляции результирующий сигнал равен:

( 1.1)

Здесь 

Частотная модуляция

В которой два двоичных числа представляются сигналами двух различных частот, расположенных около несущей. Результирующий сигнал равен

( 1.2)

где   и   - частоты, смещенные от несущей частоты   на величины, равные по модулю, но противоположные по знаку.

Можно определить следующим образом:

( 1.3)

Здесь

где   - несущая частота;

   - разностная частота; разностная частота  = |  −  | 

• =2 - количество битов на одну сигнальную посылку.  

•  - число различных сигнальных посылок  ; i = 1 

Входной поток битов кодируется по два бита, после чего передается одна из четырех возможных двухбитовых комбинаций.

Рис. Использование частоты схемой MFSK (M = 4)