2. Системы связи

2.1. Теоретико-множественные модели систем связи

2.2. Системы связи и их звенья

Под системой связи понимается совокупность средств для передачи сообщений. Линия связи может иметь двунаправленный характер или передавать сообщения сразу группе адресатов.

Структура схема системы связи приведена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Структурная схема системы связи

На вход системы связи поступают символы информационного сообщения . Кодирующее устройство преобразует символыв последовательность символов, при этом к информационным символам могут добавляться проверочные символы для обнаружения или исправления ошибок. Полученное сообщениепреобразуется в непрерывный сигнал, по своим свойствам подходящий для передачи по планируемым линиям связи. Сигналусиливается передатчиком и через устройство согласования с каналом, например антенной для радиосвязи, передается в линию связи.

Сообщение полученное из линии связи через устройство согласования с каналом и приемник попадает на демодулятор, с выхода которого снимаются дискретные символы. Декодирующее устройство преобразует символыв символы. При создании системы связи ставится задача, несмотря на влияние помехи на линию связи, обеспечить соответствие передаваемых информационных символовпринятым,.

В зависимости от особенностей линию связи можно рассматривать в различных вариантах, представленных на рис. 2.3.

а) б)

Рис. 2.3. Пример многоканальных и длинных систем связи

На рис. 2.3.а представлена многоканальная система связи, в которой группа сигналов, через устройство уплотнения передаются по одной линии связи. Примером может служить подключение второго телефона или модема по высокой частоте. В этом случае два устройства работают не зависимо друг от друга по одной телефонной линии с разделением по частоте.

На рис. 2.3.б показан другой пример организации длинных линий связи, в которой для передачи сигнала на большие расстояния используются повторители.

В зависимости от назначения каналы связи делятся на: телеграфные, телефонные, телевизионные, фототелеграфные, телевизионные и многие другие.

В зависимости от среды распространения (свободное пространство или направляющие среды) выделяют каналы радио и проводной связи.

По передаваемым сигналам каналы связи делятся на дискретные и непрерывные.

Каналы связи можно классифицировать по частоте.

Проводные каналы связи имеют следующие характеристики:

• кабельные линии связи – передача сигналов с частотами до нескольких тысяч килогерц;

• воздушные и проводные линии связи – передача сигналов с частотами до нескольких сотен килогерц;

• коаксиальные кабели – передача сигналов с частотами до нескольких мегагерц.

• волоконно–оптические линии связи – передача сигналов с частотами до нескольких гигагерц.

Системы радиосвязи в зависимости от используемой частоты подразделятся на общепринятые стандарты диапазонов, которые приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Диапазоны радиоволн

Волны	Длины волн	Частоты МГц
Сверхдлинные	104 –105 м	0,003 – 0,03
Длинные	103 –104 м	0,03 – 0,3
Средние	102 –103 м	0,3 – 3
Короткие	10 –102 м	3 – 30
Ультракороткие:
метровые	1 –10 м	30 – 300
дециметровые	0,1 –1 м	300 – 3000
сантиметровые	1 – 10 см	3۰103 – 3۰104
миллиметровые	1 – 10 мм	3۰104 – 3۰105

а) б)

в) г)

Рис. 2.4. Механизмы распространения радиоволн:

а) – поверхностные; б) – тропосферные; в) – ионосферные; г) – прямые

С частотой волн связаны и особенности распространения радиоволн.

Поверхностные радиоволны (рис. 2.4.а) имеют возможность, вследствие эффекта дифракции и большой длинны волны, огибать поверхность земли. К поверхностным волнам относятся радиоволны с длинной волны от 10 до 100 м. Они позволяют передавать сигналы на расстояния до нескольких тысяч километров. Сверхдлинные и длинные радиоволны обладают свойством распространения в толще земли и под водой, что используется, например, при организации связи с подводными лодками.

Тропосферные радиоволны (рис. 2.4.б) отражаются от тропосферы (тропосфера – нижняя часть атмосферы расположенных на высотах от 10 до 16 км., в тропосфере располагаются практически все облака). К тропосферным радиоволнам относятся радиоволны ультракороткого диапазона с диапазоном от 1 см. до 10 м. Тропосферные радиоволны позволяют передавать сигналы на расстояние до 1000 км.

Ионосферные радиоволны (рис. 2.4.в) отражаются от ионосферы (ионосфера – верхние ионизированные под действием солнечных лучей слоев атмосферы, располагается выше 50 км.) и от земной поверхности. За счет эффекта многократного отражения ионосферные волны могут распространятся на десятки тысяч км. К ионосферным относятся радиоволны с длиной волны от 3 до 10 м.

Прямые радиоволны (рис. 2.4.г) распространяются прямолинейно (между точками в прямой видимости) и могут проходить сквозь тропосферу и ионосферу. К прямым волнам относятся волны с длиной волны до 10 м.

Характерной тенденцией связи на современном этапе является использование радиоволн более высокого частотного диапазона.