книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений

дать свойством фл./ьтрации, т. е. способностью выделять собственно сигнал из совокупности сигнал/помеха и пре­ образовывать его в сообщение.

Способность системы связи обеспечивать требуемую

ставляет собой ограниченное число заранее обусловлен­ ных команд. Простейшим видом такой связ'И является пожарная сигнализация, а более совершенным — систе­ мы телеуправления. В последнем случае линия команд­ ной связи содержит автоматическое устройство, которое, получив команду, производит необходимые операции по ее реализации.

Телеметрическая связь — сообщение представляет со­ бой результат автоматического измерения какой-либо ве­ личины, которая может принимать непрерывные'или дис­

буквенно-цифровой текст, написанный при помощи опре­

на обычной или специальной бумаге определенного формата.

10

Дача данных появилась вследствие широкого использо­ вания механизации и автоматизации в управлении про­

подлежащих передаче за определенный промежуток вре­ мени, а также все сообщения в передаче данных. Наи­ более характерным примером дискретного сообщения является буквенно-цифровой текст. В общем случае к дискретным относятся дискретно-аналоговые и цифро­ вые (дискретно-квантованные) сообщения [53]. Ниже под дискретным понимается только цифровое сообщение.

Дискретный сигнал представляет собой последова­ тельность различных импульсов, характеризующихся ко­ нечным числом значений электрических параметров (ам­ плитуды, частоты, фазы и др.).

Непрерывными (аналоговыми) называются такие со­ общения, в которых подлежащая передаче совокупность сведений характеризуется функцией непрерывных аргу­ ментов (времени). К непрерывным сообщениям отно­ сятся речь, музыка, передача изображений и др. При передаче звуков (телефонная связь) сообщение характе­ ризуется непрерывной функцией, описывающей измене­ ние звукового давления во времени, а при передаче изображения (фототелеграфная или телевизионная связь) — непрерывной функцией распределения яркости.

Отличие непрерывного сообщения от дискретного со­ стоит в том, что функция, выражающая непрерывное сообщение, определяется несчетным множеством значе­ ний на протяжении конечного промежутка времени. Та­ кое многообразие форм функций означает, что непре­ рывный сигнал (сообщение) может обладать временны­ ми изменениями скорости от самых медленных до бес­ конечно быстрых, т. е. обладать бесконечным спектром. Хотя реально существующие сигналы и обладают весь­ ма широким спектром, однако их с достаточной для практики точностью можно передавать (воспринимать) в ограниченной полосе частот. Так, например, спектр

11

зи объединяются, образуя один «групповой» сигнал. На приемном конце сигналы каждого информационного ка­ нала выделяются и преобразуются 'в независимые со­ общения. Различают два основных способа построения многоканальных систем — частотный и временной. В пер­ вом случае спектр частот сигнала каждого источника передается на своей поднесущей частоте. Для устране­ ния влияния сигнала одного источника на сигнал дру­ гого частоты гармонических поднесущих колебаний вы­ бираются с таким разносам, чтобы исключалось 'пере­ крытие опеиспров сигналов. .Предварительно спектр каж ­ дого сигнала ограничивается фильтром. iBo 'втором слу­ чае общее :время, отводимое на передачу всех сообще­ ний, распределяется с помощью специальных устройств между источниками сообщений так, что .каждому из них отводится свой временной интервал, имеющий постоян­ ный порядковый номер на временной оси.

Многоканальные системы, в которых используется частотный принцип построения, называются системами с частотным уплотнением, а системы, в которых исполь­ зуется временной принцип, — системами с временным уплотнением. В системах с частотным уплотнением меж­ ду источниками сообщений делится 1выделенная для пе­ редачи полоса частот, а в системах с временным уплот­ нением между источниками распределяется время, отво­ димое для передачи всех сообщений.

Исходя из специфики построения, многоканальные системы с временным уплотнением относятся к дискрет­ ным системам связи.

13

Информационным каналом связи многоканальной си­ стемы называется совокупность технических устройств, обеспечивающая независимую 'передачу сообщений от источника к получателю.

§1.2. СПОСОБЫ Ф О Р М И Р О В А Н И Я ДИСКРЕТНОГО С И Г Н А Л А

Системы связи, предназначенные для передачи дис­ кретных сообщений, назовем дискретными системами. Формирование сигналов, передаваемых дискретной си­ стемой связи, включает в себя две операции — кодиро­ вание п модуляцию.

К о д и р о в а н и е . В общем случае любые сообщения дискретного источника состоят из конечного множества символов, составляющих алфавит символов сообщений. Каждому символу дискретного сообщения должно соот­ ветствовать определенное число (номер). Закон, по ко­ торому устанавливается нумерация, выбирается с уче­ том особенностей данного конкретного источника. Со­ вокупность чисел составляет алфавит символов сигнала. Идентификация элементов алфавита символов сообще­

числа знаков (букв, цифр, знаков препинания), которое для европейских языков составляет 52—55 знаков, а для китайского и ряда восточных языков — несколько тысяч знаков.

К дискретному сообщению относятся также результа­ ты вычисления современных цифровых вычислительных

14

т. е. передачу символов можно свести к передаче после­ довательности чисел от 0 до п, где п — сколь угодно большое конечное число.

Если требуется передать только буквы, которых, на­ пример, в русском алфавите насчитывается 32, то пере­ дают ряд чисел от 0 до 31. Чтобы передать 32 числа или вообще число, записанное в десятичной системе счисле- •н'ия, необходимо уметь передавать десять цифр от 0 до 9. Для этого между передатчиком и приемником должно быть либо десять линий (каналов), по каждой из кото­

установления соответствия между элементами алфавита сообщения и алфавита сигнала является одним из воз­ можных методов построения кода сигнала. Однако ис­ пользование таких кодов сигнала приводит к усложне­ нию и удорожанию аппаратуры, и поэтому они широ­ кого применения не получили. Более простые аппаратур­ ные решения можно получить, если для построения кода сигнала использовать двоичную систему счисления. По­ скольку от выбора той или иной системы счисления зави­ сят важные параметры аппаратуры, рассмотрим подроб­ нее особенности их построения.

Десятичная система счисления позволяет при помо­

пись сделана в десятичной системе счисления. Таким

10 —• основание системы счисления, символы от 0 до 9 —

15

от 0 до 9.

Если 'предположить, что основание R системы счис­ ления — любое целое число, то выражение для числа N

стему счисления. Очевидно, что наименьшее основание, при котором система счисления имеет смысл, равно двум (•Я = 2).

При двоичной системе счисления (R = 2) числа запи­ сываются при помощи всего двух цифр — 0 и 1. Так, число 1001 в двоичной системе является сокращенной записью выражения 1 •23 + 0 - 2 2 + 0 - 2 ' + 1 - 2 ° , где показа­ тели степени записаны в десятичной системе счисления. Следовательно, 1001 есть двоичная запись десятичного

Рассмотрим возможность перехода из одной системы счисления в другую. Предположим, что число N, задан­ ное в системе счисления с основанием R, необходимо перевести в систему счисления с основанием Q, т. е. обес­ печить равенство

- > 1 - •.

Благодаря простоте формирования посылок двух ча­ стот, запоминания и опознавания двух символов, мень­ шей полосы частот, занимаемой сигналом, двоичная си­ стема счислений используется в большинстве современ­ ных дискретных системах связи для преобразования алфавита сообщений в алфавит сигнала.

Таким образом, кодирование А различных символов сообщения сводится к записи их в виде чисел в той или иной системе счисления *) . Если система счисления имеет основание 2, то такое кодирование и полученный код называют двоичным.

и единиц), образующих двоичное число, соответствующее определенному символу сообщения.

') Приведенное определение справедливо для случая простого, безызбыточиого кодирования (см. гл. 6).

19