ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Л.Н. Никитин

СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ:

КУРС ЛЕКЦИЙ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Воронеж 2013

УДК 621.396.6

Никитин Л.Н. Системы передачи и обработки данных: курс лекций: учеб. пособие / Л.Н. Никитин. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. 161 с.

В учебном пособии рассмотрены виды систем передачи современных средств информации, подробно анализируются устройства обработки данных. Кроме того, в учебном пособии приведены лабораторные работы, которые выполняются с использованием современного программного обеспечения - пакета программ Electronics Workbench.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавров 200100 «Приборостроение», профилю «Приборостроение», дисциплине «Системы передачи и обработки данных».

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MSWord 2003 и содержится в фале Уч.пос.СПОД.doc.

Табл. 5. Ил. 34. Библиогр.: 18 назв.

Рецензенты: ОАО «Видеофон» (ген. директор

канд. техн. наук С.Д. Кретов);

д-р техн. наук, проф. В.М. Питолин

 Никитин Л.Н., 2013

 Оформление. ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013

Оглавление

Введение 3

1. История телеграфной связи 7

2.Телефонная связь 11

3. Принципы построения телефонных сетей 18

4. Системы беспроводной связи 30

4.1. Истоки радиосвязи 30

4.2. Изобретение А.С. Попова 32

5. Принципы работы радиосвязи 39

5.1. Частотные диапазоны 39

5.2. Распространение радиоволн 40

5.3. Использование широковещательной потоковой передачи 41

5.4. Гражданская радиосвязь 42

5.5. Радиолюбительская связь 42

6. Телевизионная связь 44

7. Мобильная сотовая связь 54

7.1. Общие принципы функционирования сетей сотовой связи 61

7.2. Роуминг 64

8. Радиорелейная связь 67

9. Понятие вычислительной сети 106

10. Системы обработки данных 111

11. Лабораторные задания 118

11.1. Лабораторная работа №1 118

11.2. Лабораторная работа №2 129

11.3. Лабораторная работа №3 142

11.4. Лабораторная работа №4 151

Заключение 159

Библиографический список 160

Введение

Система передачи данных – система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами. Определение систем передачи данных, на первый взгляд, очень просто и коротко. Но за этими словами скрывается огромное значение данной системы не просто для других технических систем, а для бизнес-процессов современной организации в целом. Система передачи данных является, прямо или косвенно, основной технической составляющей работоспособности практически любых средних и крупных организаций, а также многих малых компаний, использующих современные средства управления своим бизнесом [1].

Так сложилось исторически, что система передачи данных с каждым годом становится все более универсальной средой для передачи самой различной информации, как между конечными пользователями, так и между системными (служебными) устройствами. Чем больше универсальность, тем больше требований к этой системе.

Система передачи данных состоит из нескольких компонентов, определяемых в зависимости от решаемых задач. Их далеко не полный перечень:

• коммутаторы,

• маршрутизаторы,

• межсетевые экраны и мосты,

• мультиплексоры,

• различные конвертеры физической среды и интерфейсов передачи данных,

• точки беспроводного доступа,

• клиентское оборудование,

• программное обеспечение 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 [2].

Крупнейшей сетью передачи данных является сеть Интернет. В настоящее время Интернет представляет собой всемирную сеть, состоящую из соединенных между собой компьютеров. Интернет позволяет любому пользователю, имеющему выход в сеть, получить доступ ко всем информационным ресурсам, хранящимся на сайтах (компьютерах-серверах) по всему миру. Сеть Интернет обеспечивает работу электронной почты, позволяющей передавать сообщения другим пользователям сети и принимать сообщения от них. Также Интернет дает возможность передавать файлы между компьютерами, а с помощью специальных программ (браузеров) искать и выводить на свой дисплей любую информацию, имеющуюся в сети Интернет. И это еще не полный список.

По мере увеличения разнообразия имеющейся в сети Интернет информации (совершен поразительный качественный скачок от простых текстовых файлов к сложной графике, анимации, передаче аудио и видеосигналов) растет потребность в организации именно высокоскоростного доступа, позволяющего получать все многообразие имеющейся в сети Интернет информации [2].

Сети передачи данных могут быть проводными, что означает соединение компьютеров с помощью кабелей, или беспроводными, в которых подключения выполняются посредством радиоволн, по воздуху [3].

Беспроводное соединение позволяет работать на компьютерах в любом месте дома без использования кабелей. Прокладка кабелей — затратный процесс, при этом они выглядят не эстетично и могут быть опасны, если свободно лежат на полу.

Проводные системы передачи данных можно разделить на системы, использующие витую пару телефонных проводов, и системы, использующие оптико-волоконные кабели, - к этой категории также следует отнести системы, в которых вместе с оптико-волоконными кабелями используются также и коаксиальные кабели.

Рассмотрим все эти категории более подробно, причем начнем в обратном порядке - от пока наиболее экзотических беспроводных систем, через достаточно дорогие оптико-волоконные к наиболее демократичным, широко распространенным и, значит, более удобным в освоении и эксплуатации витым парам телефонных проводов.