книги из ГПНТБ / Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник

Наибольшая оперативность управления будет достигнута на

Важнейшей проблемой, связанной с интенсивным развитием техники передачи данных, является подготовка высококвалифи­ цированных специалистов в области передачи дискретной инфор­ мации, разработки и эксплуатации оконечной аппаратуры и ка­ налов передачи данных. Настоящий учебник может послужить основой для подготовки специалистов в области передачи дан­ ных и телеграфной связи.

для ряда восточных языков объем алфавита может исчисляться несколькими тысячами символов.

Э В М , представляются в виде последовательности цифр, которые нужно передать получателю. Вместе с тем в связи с автомати­ зацией процессов сбора и регистрации информации определен­

по радиационной и химической обстановке, по местоположению подвижных объектов и т. п.).

Для передачи по каналам связи любой вид сообщения дол­ жен быть преобразован в электрический сигнал. Сигналом назы­ вается изменяющаяся физическая величина (ток, напряжение, электромагнитное поле и т. п.), отображающая в процессе пере­ дачи сообщение. Между сообщением и сигналом должно быть однозначное соответствие, чтобы при обратном преобразовании в пункте приема можно было получить переданное сообщение.

Сигналы, отображающие сообщения, могут быть непрерыв­ ными (аналоговыми) и дискретными. В технике телеграфной связи и передаче данных используются дискретные сигналы. По­ этому перед передачей в канал связи как дискретные, так и не­ прерывные сообщения преобразуются в дискретные сигналы. Однозначное соответствие между сигналом и сообщением дости­ гается тем, что каждому символу дискретного сообщения или каждой точке отсчета непрерывной величины соответствует опре­ деленный электрический сигнал.

Так как одной из общих особенностей телеграфной связи и передачи данных является использование дискретных сигналов, то эти два вида электросвязи часто условно объединяют единым понятием и называют передачей дискретных сообщений или передачей дискретной информации.

§ 1.2. Кодирование

Кодом называют систему соответствий между символами со­ общений и сочетаниями дискретных сигналов. Сочетание дис­ кретных сигналов, соответствующее определенному символу, именуется кодовой комбинацией. Процесс перевода (преобразо­ вания) символа сообщения в конкретную кодовую комбинацию называется кодированием, а обратное преобразование — декоди­ рованием.

Совокупность кодовых комбинаций и соответствующих им символов образует кодовую таблицу (кодовый алфавит или ал­ фавит сигналов). С помощью кодовой таблицы обеспечивается однозначная связь между символами сообщения и дискретными

сигналами. Благодаря этому передатчик сообщений формирует дискретные сигналы, соответствующие символам сообщения, а приемник сообщений распознает эти символы по принятым сиг­ налам.

Дискретные сигналы представляют собой последовательности различных комбинаций электрических импульсов, которые харак­ теризуются вполне определенными значениями параметра. Число а различных значений параметра, используемого для по­

где xL — коэффициенты, принимающие значения от 0 до а — \.

Кодовые комбинации, как и числа в любой системе счисле­ ния, записываются в виде последовательности коэффициентов при а1:

Справа в этой последовательности записан младший разряд, слева — старший. Каждый из коэффициентов может принимать значения всех возможных цифр выбранной системы счисления: для двоичной системы счисления — 0 и 1, для троичной — 0, 1,2, для четверичной — 0, 1, 2, 3 и т. д. Например, кодовые комбина­ ции, соответствующие одному и тому ж е десятичному числу 21, для двоичного и троичного кода будут иметь вид:

Длительность передачи элементарной посылки обозначают бук­ вой t0.

В системах передачи дискретных сообщений обычно исполь­ зуют двоичные коды. Большое распространение двоичных кодов объясняется Простотой технической реализации кодирующих и декодирующих устройств на базе двоичных элементов — уст­ ройств с двумя устойчивыми состояниями равновесия.

Так как при кодировании в качестве изменяющейся физиче­ ской величины чаще всего используются импульсы постоянного тока или напряжения, а в качестве их параметров — полярность или амплитуда, то двум значениям элемента кодовой комбина­ ции соответствуют два значения полярности или два значения амплитуды.

Двоичные дискретные сигналы, полученные с помощью двух значений амплитуды сигнала (есть сигнал, нет сигнала), назы­ ваются однополярными. В этом случае «1» соответствует токо­

импульсы следуют через интервалы времени, равные или крат» ные t0. На рис. 1,16 изображены однополярные короткие, а на рис 1Лг—- двухполярные короткие импульсы. .

Все четыре изображения одной и той ж е семйэлементной ко­ довой комбинации, изображенные на рис.- 1ЛУ-'соответствуют ус ­ ловной записи двоичной последовательности 1011001 (рис. 1Лб)^

§ 1.3. Скорость телеграфирования

Скорость телеграфирования является одной из важнейших характеристик оконечной аппаратуры и каналов связи, опреде­ ляющей необходимую ширину полосы пропускания канала для передачи' дискретных сигналов.

Скорость телеграфирования определяется числом элементар­ ных посылок, передаваемых оконечной аппаратурой в одну се­ кунду. Единицей измерения скорости телеграфирования является бод. Если в течение одной секунды передается одна элементар­ ная посылка, то скорость телеграфирования равна единице, т. е. одному боду.

Скорость телеграфирования, называемая в литературе т а к ж е

В настоящее время по рекомендациям М К К Т Т на междуна­ родных и внутренних телеграфных связях приняты за стандарт­

определенные последовательное™ импульсов постоянного тока,

туд [ $ ( / ) | от частоты / для прямоугольного импульса длитель­ ности t0 и амплитуды U0 показана на рис. 1.2. При передаче" последовательности импульсов образуется дискретный спектр, имеющий-примерно такое же распределение энергии, по частоте».

Частотный' спектр прямоугольных импульсов' практически не ограничен, однако для правильного воспроизведения сигнала на

При фазовой модуляции фаза несущей частоты изменяется в простейшем случае на 180° при каждом переходе от состояния «1» к состоянию «0» и наоборот, как показано на рис. 1.3г. Прак­ тическая реализация фазовой модуляции встречает серьезные затруднения вследствие того, что произвольное изменение фазы

нули будут воспроизводиться как единицы, а все единицы как нули.

Применение относительной фазовой модуляции (ОФМ) или, как ее часто называют, фазоразностной модуляции (ФРМ) устра­ няет указанный недостаток. При этом способе модуляции изме­ нение фазы несущей частоты происходит только в случае пере­ дачи одного из элементов («0» или «1») . На рис. 1.3д показан пример изменения фазы при передаче нуля.

Модуляция и демодуляция осуществляются с помощью моду­ лятора и демодулятора, совокупность которых называют моде­ мом, устройством преобразования сигналов (УПС) или устрой­ ством вторичного уплотнения ( У В У ) .

§1.5. Понятие о сетях телеграфной связи

ипередачи данных

Втелеграфной связи и при передаче данных преобразование сообщения в сигнал и сигнала в сообщение осуществляется с по­ мощью оконечной аппаратуры.

Электрические сигналы передаются оконечной аппаратурой от одного абонента —•• отправителя сообщений — к другому або­ ненту — получателю сообщений — по каналам связи.

Наиболее оптимальной является система связи, при которой каждый абонент имеет непосредственную связь со всеми дру­ гими. На рис. 1.4а показан вариант соединения оконечной аппа­

*шом числе абонентов система связи, построенная по рассматри­ ваемому принципу, была бы чрезмерно дорогой и громоздкой. Поэтому такой принцип применяется только в отдельных слу­ чаях: при ограниченном числе абонентов, при наличии большого потока сообщений между некоторыми абонентами, при ограни­ ченном времени доставки сообщений и т. п.

С целью уменьшения числа каналов и повышения оператив­ ности управления каналами связи и оконечной аппаратурой для передачи дискретных сообщений организуется связь, состоящая из оконечной аппаратуры, каналов связи и промежуточных пунктов (узлов, центров коммутации). На рис, 1.4 для рассмат­ риваемого случая восьми абонентов показаны варианты с одним

(рис. 1.46), тремя (рис. 1.4в) и четырьмя центрами коммутации (рис. 1.4г). В этом случае оконечная аппаратура непосредствен­ но соединяется только с центрами коммутации и абоненты взаи­ модействуют друг с другом через центры коммутации. Принцип соединения центров коммутации (все центры соединяются «каж­ дый с каждым» — рис. 1.4в или только основные — рис. 1.4г), их число, а также количество подключаемых к каждому центру абонентов определяются конкретными условиями организации телеграфной связи или передачи данных.

Рис. 1.4.

При организации сети число каналов уменьшается, имеется возможность передавать сообщения через обходные направле­ ния, если каналы прямой связи заняты или вышли из строя (рис. 1.4в, г), но время прохождения сообщений и экономические показатели системы связи в значительной степени зависят от метода организации транзита сообщений в центрах коммутации

иуровня автоматизации их работы.

Внастоящее время используются два способа передачи тран­ зитных сообщений в центрах коммутации. Первый способ состоит

ворганизации сквозного канала от абонента к абоненту путем