Розділ I Основні поняття та визначення в системі електрозв’язку

1.1. Інформація, повідомлення, сигнали.

Ми весь час маємо справу з системою.

Система – це сукупність елементів, що утворюють єдине ціле. Об’єднання проходить по певному признаку, по сукупній дії.

Система – це сукупність об’єктів, функціонування яких визначається певною метою або представляє пізнавальний процес.

Мета – визначається задачами, які розв’язує система, а степінь пристосованості системи до розв’язання поставленої задачі характеризується ефективністю (кількісна характеристика якості функціонування).

По своїй природі системи поділяються на

а) технічні :

- прості (праска, двигун);

- складні (штучні супутники);

б) фізичні – оточуюча природа;

в) біологічні – сердечна система;

г) економічні;

д) адміністративні і т. п.

По цільовому функціонуванню технічні системи поділяються на інформаційні, енергетичні, технологічні.

Кібернетична модель системи має вигляд :

Джерело

Системи передачі

Споживач

→ потік інформації, енергії, речовини.

Інформаційні системи здійснюють передачу і перетворення інформації. Характеризуються: точністю перетворення і передачі інформації, пропускною здатністю, швидкістю передачі інформації.

Енергетичні – виробництво, передача, перетворення енергії. Характеризується ККД, потужністю.

Технологічні – транспортування, зміна форми, характеристик речовини. Характеризується витратою матеріалів, енергією, якістю, чистотою і т. п.

Довільну макромодель системи можна зобразити схемою:

завада

втрати

вхід вихід

втрати

Очевидно, що кожну систему можна розглядати як матрицю М, що перетворює вектор вхідних сигналів в вектор вихідних .

= М (1)

(1) представляє систему рівнянь (взагалі кажучи, не лінійну, що пов’язує вхідні сигнали, завади та всю сукупність вихідних).

Функціональна схема системи електрозв’язку має вигляд

U(t) S(t) X(t) V(t)

Джерело повідомлень

→

Передавач

→

Лінія зв’язку

→

Приймач

→

Споживач

W(t)

↑

Джерело завад

Об’єктом передачі в будь-якій системі є повідомлення, що несе інформацію U(t). Воно створене в джерелі повідомлень. Повідомлення може бути неперервним (голос, звук, музика) або дискретним письмовим текстом (буквами, цифрами). Створене повідомлення U(t) в передавачі обробляється специфічним чином до створення сигналу S(t), зручного для транспортування. В телефонії звуковий тиск перетворюється в електричний струм, що пропорціональний тиску. В телеграфії проводиться кодування інформації в повідомлення з допомогою таблиць відповідності буква-цифра → код 0, 1.

Лінія зв’язку – це середовище, в якому проходить передача інформації від передавача до приймача.

В телефонії – це пара проводів, коаксіальний кабель, хвилевод.

В системі радіозв’язку – область простору, де розповсюджуються радіохвилі.

В процесі передачі сигнал спотворюється завадами W(t). Тому приймач приймає не сигнал S(t), а спотворений X(t) – і відновлює наскільки можливо інформацію, що передавалася. Як правило, в приймачу проводяться операції в оберненій послідовності ніж ті, що проводились в передавачі.

Слід відрізняти близькі значення інформація, повідомлення, сигнал.

Інформація – роз’яснення, висловлювання – це новини про оточуючий нас світ, які ми отримали внаслідок взаємодії з ним.

Повідомлення – форма подачі інформації за допомогою умовних знаків, букв, цифр, слів і т. п. У телеграфії – це текст. У розмові – послідовність звуків.

Сигнал – це процес зміни з часом фізичного стану якогось об’єкту, що служить перенощиком інформації. Сигнал це матеріальний носій інформації. Це звук, світло, струм, тиск, колір речовини і т. п. Поширення сигналів на основі електромагнітного поля являється найбільш швидким, адже швидкість близька до max V = C, тому часто застосовується. Джерелом та одержувачем інформації може бути людина.

Канал електрозв’язку – це сукупність технічних пристроїв та програмних засобів, які забезпечують передавання первинних повідомлень від джерела до споживача. В залежності від типу сигналу та середовища його поширення, розрізняють канали: телефонні, телеграфні, телевізійні та радіомовлення, кабельні тощо.

Канали неперервні – транспортують неперервні сигнали.

Дискретні канали – розповсюджують дискретні сигнали.

Змішані – дискретно-неперервні та неперервно-дискретні.

Часто канали використовуються для одночасної передачі кількох повідомлень від А до Б. тому біля джерела повідомлення встановлюються пристрої ущільнення інформації, а на приймальному кінці – пристрої розділення інформації.

Для здійснення всіх перелічених процесів у системах електрозв’язку використовуються генератори сигналів заданої форми, перетворення, зміна параметрів яких і служить для передачі повідомлень.