Заключение

В ходе выполнения практической работы была изучена типовая структура систем передачи информации (СПИ) и разработана на её основе функциональная схема СПИ, обеспечивающая заданную надежность доставки сообщений в условиях действия помех.

Были решены следующие задачи:

1. Оценка информационного объёма сообщения: На основе заданного количества уникальных сообщений (Mзад​=120) определено количество необходимых информационных бит для их кодирования. Это позволило обеспечить безошибочное представление всех возможных сообщений.

2. Анализ воздействия помех и выбор кодирования: При заданной интенсивности импульсных помех (i=0.3) рассчитаны вероятности правильного приёма и трансформации сообщения. Для повышения достоверности передачи был выбран код Хэмминга с кодовым расстоянием d=3, способный обнаруживать до двух ошибок, что позволило значительно повысить надёжность передачи данных.

3. Определение тактовой частоты и длительности сигнала: Рассчитаны параметры передачи: длительность такта (Δt=0.00714 с), основная частота модулирующего сигнала (fc​=140 Гц), а также ширина спектра модулированного сигнала (FM​=960 Гц).

4. Выбор метода модуляции и построение структурной схемы сигнала: В качестве метода манипуляции несущей была выбрана амплитудная манипуляция (АМн), что обусловлено её простотой реализации и эффективностью при ограниченной ширине полосы пропускания.

5. Разделение каналов: Поскольку система предназначена для передачи на три абонентских пункта, использовано адресное разделение каналов, что позволило избежать сложностей частотного разделения и использовать единый частотный диапазон.

Ответы на контрольные вопросы

1. Основные элементы и назначение СПИ.

АОД1 – аппаратура обработки данных. Выступает в качестве источника данных, предназначенных для передачи. Может представлять собой, например, пульт оператора или цифровой выход измерительного канала. В логике модели OSI – представляет собой верхний (сетевой или канальный) уровень модели. ПД – передатчик. Устройство, осуществляющее преобразование информации, представленной в цифровой форме, в адаптированный для отправки по линии связи сигнал, и её передачу.

ЛУ – линейный узел. Устройство (в простых случаях – электрическая цепь, имеющая несколько контуров), предназначенное для увеличения мощности передаваемых сигналов и гальванической развязки линии связи с передатчиком. Под гальванической развязкой понимается обеспечение передачи электрического сигнала без непосредственного контакта между электрическими цепями. Например, с помощью трансформатора (магнитной развязки) или оптрона (оптической развязки).

ПР – приемник. Устройство, осуществляющее преобразование сигнала, полученного по линии связи, в представленные в двоичной форме данные.

АОД2 – аппаратура обработки данных (поступившей информации). Может представлять собой, например, набор индикаторов или дисплей. В логике модели OSI – представляет собой верхний (канальный или сетевой) уровень модели.

Линии связи – среда передачи данных, в качестве которой могут выступать проводные линии связи или радиоканал. Системы передачи информации применяются практически во всех отраслях науки и техники. Растущие потребности в передаче данных стимулируют развитее информационно-телекоммуникационных систем.

2. В чем состоит преимущество кодирования передаваемой информации?

Служебная информация (например, контрольные биты в коде Хэмминга) сигнализирует о начале и конце передачи, а также позволяет обнаружить и исправить возникшие в процессе передачи информации ошибки, тем самым повысить вероятность правильного приема передаваемой информации.

3. В соответствии с какими ограничениями и на каких основаниях выбирается несущая частота?

Несущая частота выбирается с учетом времени передачи сообщения и количества бит в сообщении, из этих данных находится тактовая частота. А на ее основе в зависимости от вида модуляции выбирается несущая.

4. Для чего предназначен ЛУ в СПИ?

Между ЛУ проходит линия связи, потому основная задача ЛУ преобразовать сообщения таким образом, чтобы его параметры были оптимальны для передачи по линии связи. Также ЛУ оснащены гальванической развязкой для того, чтобы обезопасить приемник в случае перепадов напряжения на передатчике или наоборот.

5. Отличие структуры сообщения при линейной и радиальной конфигурациях СПИ?

Поскольку линейная конфигурация позволяет отправлять данные одновременно нескольким устройствам, то в структуре сообщения может содержаться информация о конечном устройстве.

6. Какие меры применяются для предотвращения ложного запуска СПИ?

Сигнал СИ обеспечивает синфазную работу передающего и приемного пунктов. Определенная форма (длительность) сигнала СИ предупреждает ложный запуск приемной аппаратуры.

Томск 2025