
- •Вечерний электрорадиотехнический факультет
- •3.2Математическое представление сигналов.
- •3.3Аналоговые линии и каналы передачи информации
- •3.3.1Классификация кабелей связи
- •3.4Математические модели аналоговых линий и каналов связи.
- •3.4.1Искажения сигналов, вызванные ограниченностью ачх
- •3.4.2Искажения сигнала из-за нелинейности фчх
- •3.4.3Электрические параметры кабелей. Математическая модель кабельной цепи.
- •3.4.4Система многоканальной связи с частотным разделением каналов
- •3.4.5Системы многоканальной связи с временным уплотнением
- •3.5Каналы тональной частоты и их характеристики
- •3.6Математические модели дискретных каналов связи
- •3.6.1Модель двоичного симметричного канала
- •3.6.2Модель
- •3.6.3Модель на основе опп
- •4Помехоустойчивость передачи данных
- •4.1Общий принцип генерации сигналов – «данных»
- •4.2Восстановление вектора по сигналу
- •4.3Прием сигналов как задача теории решений
- •4.4Потенциальная помехоустойчивость
- •4.5Приемник на согласованных фильтрах
- •4.6Расчет вероятности ошибок при приеме дискретных сигналов
- •4.7Примеры помехоустойчивых систем сигналов
- •4.7.1Бинарные противоположные сигналы
- •4.7.2Бинарные ортогональные сигналы
- •4.7.4Биортогональные сигналы
- •4.7.5Сигналы с прямоугольной конфигурацией векторов
- •4.7.6Симплексные сигналы
- •5Помехоустойчивое кодирование
- •5.1Основные понятия теории кодирования
- •5.2Примеры корректирующих кодов
- •5.2.1Код с четным числом единиц
- •5.2.2Коды с постоянным весом
- •5.2.3Инверсный код с повторением
- •5.2.4Код Хэмминга
- •5.2.5Модифицированный код Хэмминга
- •5.3Классификация избыточных кодов
- •5.4Линейные коды
- •5.4.1Алгебраические основы теории кодирования
- •5.4.2Задание линейных кодов
- •5.4.3Свойства линейных кодов
- •5.4.4Декодирование линейных кодов. Алгоритм максимального правдоподобия.
- •5.4.5Синдромное декодирование
- •5.4.6Мажоритарный декодер.
- •5.5Циклические коды. Необходимое и достаточное условие цикличности.
- •5.6Способы задания и кодирование циклическими кодами
- •5.7Разложение двучленов примитивной длины на простые множители
- •6.6.1 Коды бчх. Выбор образующих многочленов.
- •5.8Разложение двучленов непримитивной длины на простые множители
- •5.9Основные теоремы об ошибках, обнаруживаемых циклическими кодами
- •5.10Способы декодирования с исправлением ошибок. Декодеры Меггита.
- •5.11Декодер Питерсона-Горенстейна-Цирлера
- •6Модемы
- •6.1Интеллектуальные возможности модемов
- •7Стандарт ат-команды
- •8Протоколы исправления ошибок arq.
- •8.1Формат кадра
- •9Схема построения сети Интернет
3.3Аналоговые линии и каналы передачи информации
Все линии электрической связи можно разбить на два класса в зависимости от среды распространения: проводные и радиолинии.
В проводных каналах перенос энергии осуществляется по проводам, которые в зависимости от конструкции образуют: воздушные проводные линии, кабельные симметричные линии, кабельные коаксиальные линии.
В радиолиниях перенос энергии происходит за счет излучения её в свободное пространство. В соответствии с регламентом радиосвязи, принятым в Женеве в 1959 г., радиоспектр распределен по диапазонам волн на:
-
СДВ:
3-300 кГц (100 000-10 000 м)
ДВ:
30-300 кГц (10 000-1 000 м)
СВ:
300-3000 кГц (1 000-100 м)
КВ:
3-30мГц (100-10 м)
УКВ:
30-30 000 мГц (10 м-1 см)
В связи с особенностями распространения радиоволн различных диапазонов различают три типа радиолиний:
прямая радиолиния, когда приемник и передатчик имеются на концах линии и энергия излучаемого сигнала достигает приемника путем прямого распространения в условиях прямой видимости, дифракционного огибания земного шара либо отражаясь от ионосферы;
радиорелейная линия, когда невозможен прием прямого сигнала и на пути распространения устанавливаются промежуточные ретрансляционные станции, включающие в себя приемник и передатчик; сюда включаются и спутниковые линии с активным спутником;
вторичные радиолинии, когда сигнал достигает приемной антенны за счет вторичного излучения (рассеяния), возникающего за счет неоднородности среды распространения. Это линии тропосферного рассеивания, отражения от метеорных следов, от пассивного искусственного спутника земли.
К достоинствам проводных каналов нужно отнести:
достаточно высокое качество связи, практически независящее от времени года, суток и метеорологических условий,
высокую защищенность от промышленных и организованных помех.
К недостаткам проводных каналов относятся:
невозможность связи с подвижными объектами,
необходимость инженерной подготовки трассы на всем протяжении линии связи (прокладка кабеля, установка промежуточной аппаратуры усиления), что существенно удорожает стоимость каналов.
По назначению все существующие электрические каналы связи можно разбить на телеграфные, телефонные, звукового вещания, телевизионные.
Внешние параметры этих каналов, определяющие сопряжения с абонентами, строго регламентированы и стандартизованы. Каналы, не вошедшие в этот перечень, относятся к специализированным и их параметры не регламентированы.
3.3.1Классификация кабелей связи
Кабели классифицируются по многим признакам, как то: назначение (область применения), условия эксплуатации, система скрутки, тип изоляционного материала, тип защитных покрытий.
По своему назначению кабели можно разделить на магистральные, кабели местной связи и кабели внутренней связи.
Магистральные кабели, как правило, имеют небольшое количество жил и предназначены для так называемого уплотнения, т.е. организации многоканальной связи. Они используются в наиболее жестких условиях эксплуатации, в связи с чем имеют достаточно сложные защитные покрытия.
Кабели местной связи используются для организации каналов городских, сельских и ведомственных АТС, как правило, без уплотнения (пара жил образует один канал), поэтому они содержат большое число жил.
Кабели внутренней связи используются для внутристанционного монтажа и отличаются от кабелей местной связи облегченными условиями прокладки и эксплуатации.
По способу скрутки все симметричные кабели можно разделить на кабели парной скрутки (П), когда два изолированных провода скручиваются в пару с шагом не более 300 мм; кабели звездной скрутки (З), когда четыре изолированных провода, расположенных по углам квадрата, скручиваются с шагом 150-300 мм; кабели двойной парной скрутки (ДП), когда две предварительно скрученные пары свиваются между собой; кабели двойной звездной скрутки (ДЗ), когда четыре предварительно свитые пары скручиваются по способу звезды, образуя восьмерку проводов.
По типу изоляции в настоящее время наиболее распространены кабели с кордельно-бумажной основой, кордельно-стирофлексной и полиэтиленовой изоляцией.
В зависимости от вида защитных покрытий встречаются кабели: голые освинцованные, с ленточной броней, с броней из стальной плоской проволоки, с броней из круглой проволоки.
Все кабели имеют буквенно цифровую маркировку. Коаксиальные магистральные кабели маркируются буквами КМ, симметричные магистральные – МК. Все симметричные магистральные кабели имеют звездную скрутку и по этому признаку не маркируются. Затем следуют буквы, характеризующие тип изоляции. Отсутствие буквы соответствует бумажно-кордельной изоляции, буква С – кордельно-стирофлексной, и буква П – полиэтиленовой.
Последняя буква обозначает защитные покрытия: буква Г – голый освинцованный кабель, буква Б – кабель с ленточной броней, буква П соответствует плоской проволочной броне и буква К – круглой проволочной броне.
Кабелям местной связи в качестве первой буквы присваивается буква Т (телефонный). Далее указывается тип скрутки. Отсутствие буквы – парная и буква З – звездная. Затем маркируется тип изоляции и покрытия так же как и для магистральных кабелей.
После буквенной маркировки следуют цифры, указывающие количество жил и диаметр провода.
Примеры обозначений: МКПП 7х4х1,2 расшифровывается как магистральный кабель звездной скрутки с полиэтиленовой изоляцией и броней из плоской проволоки, содержащей семь четверок проводов диаметром 1,2 мм; ТБ 600х2х0,5 – телефонный кабель с кордельно-бумажной изоляцией, с защитной броней из стальной ленты, парной скрутки, содержащей 600 пар проводов диаметром 0,5 мм.
Основные требования к симметричным кабелям определены в рекомендации ITU-T G.613.
Требование к коаксиальным кабелям имеются в рекомендациях ITU-T
G.621 - (мини кабели с полосой частот 0,2...20 МГц)
G.622 - (малогабаритный кабель с полосой частот 0,06...70 МГц)
G.623 - (нормализованный коаксиальный кабель с полосой частот 0,06...300 МГц)
Проводные линии широко используются в локальных сетях. Они стандартизированы и обычно называются структурированной кабельной системой (СКК). Укажем основные параметры проводки:
длина горизонтальных кабелей не более 90 м независимо от типа кабеля;
используются кабели четырех типов:
а) 4-парный из неэкранированных витых пар с волновым сопротивлением 100 Ом;
б) 2-парный из экранированных витых пар с волновым сопротивлением 150 Ом;
в) коаксиальный с волновым сопротивлением 50 Ом;
г) волоконно-оптический (ОВ) с волокнами диаметром 62,5/125 мкм.
соединители: модульный 8-контактный RJ-45; 4-контактный по стандарту IEEE 802.5; коаксиальный BNC; оптический не стандартизованю
на рабочем месте установлено не менее двух розеток;
разводка по топологии «звезда».
Структура СКК иллюстрируется рис.
Рисунок