1.3 Канал зв'язку
Канал зв'язку–сукупність технічних засобівдля передавання електричних сигналів на відстань.
Якщо первинний сигнал є цифровим, то і канал зв’язку повинен бути цифровим. Якщо первинний сигнал неперервний, то і канал зв'язку повинен бути неперервним.
Неперервний первинний сигнал може бути перетворений у цифровий сигнал для передавання цифровим каналом зв'язку. У цьому випадку використовується аналого-цифрове перетворення. Зворотне перетворення називається цифро-аналоговим. Так, у випадку цифрового передавання неперервних повідомлень кодер джерела перетворює повідомлення в первинний неперервний сигнал, а потім – у цифровий сигнал. Цифрове передавання має багато переваг порівняно з аналоговим передаванням. Протягом декількох останніх десятиліть відбувається цифровізація систем передавання.
Обговорювані перетворення показано на рис. 1.1.
Канал зв'язку може бути простим або складеним.
Розглянемо побудову складеного каналу як частину мережі зв'язку.
1.4 Мережа зв'язку
Мережа– набір вузлів і з'єднань, які забезпечують інформаційний обмін між користувачами (користувачі – джерела й отримувачі повідомлень).
Є
вузликористувачів (ВКр), де
використовуєтьсякінцеве(термінальне)обладнання, і вузли комутації(ВКм), де виконуєтьсякомутація каналів
або пакетів. На рис. 1.4 показано фрагмент
логічної топології мережі. Цей фрагмент
бере участь у передаванні інформації
між вказаними вузлами користувачів. В
одному ВКр є джерело повідомлень і кодер
джерела, в іншому ВКр – декодер і
отримувач повідомлень.
Пунктирною лінією обведені з’єднання, які утворять складений канал зв’язку.
1.5 Системи передавання
З’єднання мережі називають системами передавання. Систему передавання, що з’єднує вузол користувача з найближчим вузлом комутації, називають системою доступу. Тут варто відзначити, що системи передавання, які створюють канал зв’язку, можуть бути як однотипними, так і зовсім різними.
На рис. 1.5 показано схему типової цифрової системи передавання.
Система передавання будується на основі лінії передавання. Лінія передавання– фізичне коло (кабель, мідний чи оптичний) або вільний простір (у радіозв’язку), використовуване для передавання сигналу на відстань.
Первинний цифровий сигнал кодується коректувальним кодом, який надає можливість під час декодування виявляти та/або виправляти помилки, що виникають під час передавання. Кодування і декодування коректувальним кодом виконують кодер і декодер каналу відповідно.
Модуляторформує сигнал, що добре підходить для передавання по лінії. Іншими словами, модулятор узгоджує характеристики сигналу з характеристиками каналу, зокрема за смугою частот.Демодуляторвідновлює первинний цифровий сигнал із модульованого сигналу.
В окремих випадках кодер і декодер каналу можуть бути відсутні, якщо демодулятором сигнал відновлюється з високою якістю.
1.6 Завади та спотворення
Завада – будь-який вплив на сигнал під час передавання, який викликає випадкові відхилення значень сигналу. Завади класифікують за такими ознаками: за походженням, фізичними властивостями, характером дії на сигнал.
За походженням розрізняють:
теплові шуми– шуми апаратури;
завади від сторонніх джерел, що попадають на вхід демодулятора.
За фізичними властивостями розрізняють:
флуктуаційну заваду (синонім – шум) – неперервне коливання, яке змінюється випадково;
імпульсну заваду – поодинокі короткі імпульси випадкової тривалості й інтенсивності;
зосереджену (за спектром) заваду – це гармонічне чи модульоване коливання з шириною спектра, яка менша або порівнянна з шириною спектра корисного сигналу.
За характером впливу на сигнал розрізняють:
адитивну заваду – її миттєві значення додаються до миттєвих значень сигналу.
мультиплікативну заваду – її миттєві значення перемножуються з миттєвими значеннями сигналу.
Спотворення сигналу – це невипадкові зміни форми сигналу, що зумовлені неідеальними характеристиками електричних кіл та пристроїв, якими проходить сигнал. Розрізняють лінійні та нелінійні спотворення, що виникають відповідно в лінійних та нелінійних колах. У загальному випадку спотворення форми сигналу негативно впливають на якість відтворення повідомлень, і тому вони не повинні перевищувати встановлених норм.