Глава 1. Виды сообщений и принципы построения каналов связи.

Тема 1. Характеристики первичных сообщений

По системам радиосвязи передаются различные виды сообщений - телефонные, телеграфные, данные, факсимильные, телевизионное и звуковое вещание, которые являются случайными процессами. При решении задач, связанных с расчётом систем радиосвязи, не всегда требуется детальная информация о случайном процессе. В некоторых случаях достаточно знать более простые характеристики сообщения, такие как ширина полосы частот, средняя и пиковая мощности, пик фактор и динамический диапазон. Ширина полосы частот определяется разностью между верхней Fв и нижней Fн частотами в спектре сообщения:

[1]

Основные энергетические параметры сообщения:

Средняя мощность сообщения (Рср., мВт) определяется путём усреднения результатов измерений за большой промежуток времени (например, за 1 час). При расчётах и настройке систем связи значение любой мощности Рх удобно выражать в виде уровня мощности, то есть в относительных единицах - децибелах, вычисленных относительно некоторой мощности Рэ, называемой эталонной:

[2]

Если Рэ=1мВт, то Рх называют абсолютным уровнем мощности и обозначают дБм. С учётом этого абсолютного уровень средней мощности сообщения дБм:

[3]

Пиковая мощность мВт — это такое значение мощности сообщения, которое может превышаться в течение времени. Уровни пиковой мощности, дБм, можно определять как:

[4]

Пик - фактор сигнала определяется отношением пиковой мощности к средней мощности сообщения дБ:

[5]

Разделив числитель и знаменатель на Рэ, с учётом формул приведённых выше [3] и [4]. Определим пик - фактор как разность абсолютных уровней абсолютной и пиковой мощности:

[6]

Под динамическим диапазоном понимают отношение пиковой мощности к минимальной мощности сообщения . Динамический диапазон, как и пик-фактор, принято оценивать в дБ:

[7]

После деления числителя и знаменателя на Рэ и соответствующих преобразований получим:

[8]

Объектом передачи в системе связи является сообщение, несущее информацию. Сообщение может иметь аналоговую (непрерывную) или дискретную формы. К аналоговым сообщениям относятся: речь, музыка, отдельные виды сигнализации; к дискретным - цифровые данные, телеграфные сообщения, команды телеуправления. В связи с этим, различают системы передачи непрерывных и дискретных сообщений, а также системы смешанного типа, в которых непрерывные сообщения передаются дискретными сигналами (системы импульсно-кодовой модуляции).

Система связи называется многоканальной, если она обеспечивает одновременную и независимую передачу нескольких сообщений по общей линии связи.

Каналы связи классифицируют по характеру передаваемых сообщений на электрические и неэлектрические (пневматические, гидравлические, акустические). В технике связи в основном используют электрические каналы связи, которые классифицируют:

1. По назначению - на телефонные, телеграфные, факсимильные, телевизионные, звукового вещания, видеофонные, телемеханики;

2. По виду передаваемых сообщений - на аналоговые (непрерывные) и дискретные.

3. По способу эксплуатации - на односторонние (симплексные) и двусторонние -дуплексные, по которым передача осуществляется в обоих направлениях одновременно, и полудуплексные, по которым передачу информации производят попеременно.

Линии связи классифицируют по способу организации на проводные и беспроводные. Проводные линии, в свою очередь делятся, на воздушные и кабельные. В зависимости от материала проводов, воздушные линии подразделяются на стальные, медные и биметаллические. Кабельные линии классифицируют по типу кабеля на симметричные, коаксиальные, волноводные и световодные. Требования, предъявляемые к каналам связи, зависят от вида и назначения каналов. Общими требованиями являются обеспечение высокой надёжности и эффективности связи.