6. Физическое кодирование (логическое).

При передаче дискретных данных по каналам связи применяются два основных типа физического кодирования:

1. На основе синусоидального несущего сигнала (аналоговая модуляция)

2. На основе последовательности прямоугольных импульсов (цифровое кодирование).

Эти способы отличаются шириной спектра результирующего сигнала и сложностью аппаратуры, необходимой для их реализации.

При использовании прямоугольных импульсов спектр результирующего сигнала получается весьма широким. Применение синусоиды приводит к спектру гораздо меньшей ширины при той же скорости передачи информации. Однако для реализации синусоидальной модуляции требуется более сложная и дорогая аппаратура, чем для реализации прямоугольных импульсов.

В настоящее время все чаще данные, изначально имеющие аналоговую форму - речь, телевизионное изображение, - передаются по каналам связи в дискретном виде, то есть в виде последовательности единиц и нулей. Процесс представления аналоговой информации в дискретной форме называется дискретной модуляцией.

Аналоговая модуляция

Применяется для передачи дискретных сообщений по каналам с узкой поло-сой частот. Полоса пропускания такого канала равна 3400-300 = 3100Гц.

Используется несколько методов аналоговой модуляции.

При амплитудной модуляции, для логической единицы выбирается один уровень амплитуды несущей частоты, а для логического нулю – другой. В чистом виде этот способ используется редко из-за низкой помехоустойчивости, но часто используется с другим видом модуляции – фазовой.

При частотной модуляции значение нуля и единицы исходных дан-ных передаются синусоидами с различной частотой f1 и f2 . Этот способ приме-няется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях от 300 до 1200 бит/с.

При фазовой модуляции значениям данных 0 и 1 соответствуют сигналы одинаковой частоты, но различной фазы.

Цифровое кодирование

При цифровом кодировании дискретной информации применяют потенциальные и импульсные коды.

В потенциальных кодах для представления логических единиц и нулей используется только значение потенциала сигнала, а перепады, которые формируют законченные импульсы, во внимание не принимаются.

Импульсные коды позволяют представлять двоичные данные либо импульсами определенной полярности, либо частью импульса обычно перепадом потенциала определенного направления.

7. Спектральные свойства аналоговых и цифровых сигналов.

Базовым понятием для определения условий установления коммуникаций между источником и приемником является сигнал.

Для рациональной организации функционирования канала передачи информация, как элемент инфраструктуры, отстраняется от содержательного смысла сигнала, и внимание обращается на его абстрактные свойства (структурные и информационные свойства).

Структурные свойства определяются спектром.

Это означает, что непрерывный сигнал может быть представлен множеством гармонических сигналов, а негармонический можно представить рядом Фурье.

Различают дискретный спектр, который представляет набор частот и амплитуд.

ω₁-основные гармоники;

k ω₁, k=1, 2..-кратные гармоники

Периодический сигнал можно представить набором гармоник.

Ak – амплитуда гармоники k;

– ширина спектра, интегральная характеристика частотных свойств сигнала;

k , н ов реальных случаях k ограничено .

Если сигнал не периодический.

Нельзя выделить фиксированные значения частот гармоники. Считается, что таких гармоник бесконечное множество и чтобы вывести количественное значение такого сигнала используется понятие спектральной плотности.

На физическом уровне спектральная плотность - это мощность сигнала, выделяемая в полосе 1Гц на сопротивлении в 1 Ом. На практике используют энергетическую спектральную плотность G(ω), т.к. отрицательных частот не существует.

По спектральной плотности можно найти сам сигнал.