Характеристики линий связи

1. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) (рис.9)

Показывает, как затухает амплитуда синусоиды на выходе линий связи, по сравнению с амплитудой на ее входе для всех возможных частот передаваемого сигнала.

Рис.9

2. Полоса пропускания.

Это непрерывный диапазон частот, для которого отношение амплитуды выходного сигнала к входному превышает заданный предел (обычно 0.5).

3. Затухание.

Определяется как относительное уменьшение амплитуды или мощности сигнала при передаче по линии сигнала определенной частоты.

4. Пропускная способность линии.

Характеризует максимально возможную скорость передачи данных по линии связи (кбит/с)

Формула Шенена: С=F*log₂(1+P_C/P_ш), где С – максимальная пропускная способность линии, F – ширина полосы пропускания, Р_с – мощность сигнала линии передачи, Р_ш – мощность шума.

Формула Найквиста: С=2F*log₂М, где М – количество различных состояний информационного потока.

5. Помехоустойчивость.

Определяет способность линии уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде на внутренних проводниках. Зависит от типа используемой физической среды, от экранирующих и подавляющих помехи средств самой линии. Наименее помехоустойчивые – радиолинии, хорошая устойчивость у кабельных линий, отличная – оптоволокно.

6. Перекрестные наводки на ближнем конце.

Определяет помехоустойчивость кабеля к внутренним источникам помех. Когда электромагнитное поле сигнала, передаваемого выходом передатчика по одной паре проводников, наводит на другую пару проводников сигнал помехи.

7. Достоверность передачи данных.

Характеризует вероятность искажения для каждого передаваемого бита данных.

Аналоговая модуляция (рис.10)

Рис.10

При АМ (а) для логической единицы выбирается один уровень амплитуды синусоиды несущей частоты, а для логического нуля – другой. Такой способ модуляции обладает низкой помехоустойчивостью.

При ЧМ (б) значения единицы и нуля исходных данных передаются синусоидами с различной частотой: f₁ и f_2.

При ФМ (в) значениям данных нуля и единицы соответствуют сигналы одинаковой частоты, но с разной фазой.

Цифровое кодирование (рис.11)

Рис.11

Потенциальный код без возврата к нулю (NRZ). Метод прост в реализации. Обладает хорошей распознаваемостью ошибок, но не обладает свойством самосинхронизации. Еще один недостаток – наличие низкочастотной составляющей, которая приближается к нулю при передаче данных последовательностей единиц или нулей.

Биполярный импульсный код. В нем единица представлена импульсом одной полярности, а ноль – другой. Каждый импульс длится половину такта. Такой код обладает отличными самосинхронизирующими свойствами, но может присутствовать постоянная составляющая при передаче данных последовательностей единиц или нулей.

Манчестерский код. Для кодирования единиц и нулей используется перепад потенциала, происходящий в середине каждого такта. Каждый такт длится 2 периода (делится на 2 части). Обладает хорошими самосинхронизирующими свойствами, у него нет постоянной составляющей, являющейся паразитной.