1

Структура систем передачи информации.

- Система перелачи информации представляет совокупность устройств предназначены для передачи информации от источника сообщений, нахолящегося в некоторой точке пространства, потребителю сообщения, который находится в другой точке.

Преобразователь сообщения-сигнал - представляет датчик, который выполняет преобразование сообщения в соответствующий сигнал (микрофон).

Кодер - выполняет операцию кодирования информации, т.е. изменяет формат данных с целью получения эффективной и помехоустойчивой системы передачи информации.

Модулятор - выполняет модуляцию сигналов, т.е. изменяет полосу частот с целью передачи информации на большой

Передатчик – выполняет усиление модулированных сигналов по мощности и выводит их в линию.

Физическая среда – обеспечивает передачу сигналов из одной точ-ки пространства в другую точку (электрический кабель, атмосфера)

В процессе передачи сигнал ослабляется и может искажаться вследствие воздействия всевозможных помех.

Приемник – обеспечивает усиление принятого колебания и выделение сигнала несущего информацию, предназначенную конкретному получателю.

Демодулятор - выполняет обратную операцию модулятора, т.е. возвращение сигнала в исходную полосу частот.

Декодер – выполняет обратную операцию кодера, т.е. восстановпение исходного сигнала по выходному сигналу демодулятора, с учетом правила кодирования

Преобразователь сигнала в сообщение - выполняет преобразование сигнала в физическую величину для получателя сообщений (громкоговоритель).

Основные характеристики систем передачи информации

Системы передачи информации характеризуются рядом параметров, среди которых укажем следующие:

1. Помехоустойчивость - способность системы передачи информации противостоять вредному воздйетвию помех.

2. Скорость передачи информации – число посылок информации передаваемых в секунду. Единица измерения скорости передачи информации получила наименование бод. Наряду с ней при расчете скорости передачи информации от двоичного источника применяется едииица бит/с.

3 Емкость канала (VС) - произведение трех параметров: времени (ТC), в течение которого ведется передача, полосы пропускания (FC) и динамического диапазона (DС).

При проектировании системы передачи информации должно выполняться условие:

где Vs ѐмкость сигнала.

2

3

Аналого-цифровое преобразование

Используемые в системах телекоммуникаций линии связи имеют ограничения частотного ресурса.

в ограниченном диапазоне частот поместить все увеличивающееся множество сигналов, спектры которых состоят из компонент, сосредоточенных в некоторой сравнительно узкой полосе частот может быть передача не самих полосовых сигналов, а лишь их дискретных отсчетов, содержащих информацию обо всем сигнале.

Дискретизация - это преобразование аналогового сигнала S(t) в дискретный сигнал S[n] определяемый через

где T > 0 это период дискретизации, а n =1,2,3,...

Возможность точного восстановления исходного сигнала S(t) по серии отчетов доказана в теореме Найквиста-Котельникова: любой сигнал, имеющий спектр, заключенный в ограниченной полосе частот 0÷FE польностью определяется последовательностью отсчетов, взятых с шагом:

Цифро-аналоговое преобразование

Для передачи по каналу связи сигнала S(t) с ограниченным спектром необходимо выполнить следующие операции:

1. Взять отсчеты мгновенных значений сигнала S(nT) через интервалы времени T=n/2FE, где n=1,2,3,…,

2 Передать по каналу найденные отсчеты любым из возможных методов.

3. На приемной стороне восстановить сигнал S(t):

При суммировании найденных функций получается сигнал S(t).

Схема цифро-аналогового преобразователя показана

4

Импульсно-кодовая модуляция.

Импульсно-кодовая модуляция предназначена для передачи непрерывных сообщений в цифровой форме. В ее основу положены три процедуры:

1 дискретизации сигналов по времени,

2 квантование дискретных выборок по уровню

3 последующее их кодирование двоичным кодом.

Структурная схема

Полученный на выходе АЦП ИКМ-сигнал, в передатчике преобразуется в последовательность импульсов, которые далее поступают в линию связи. На приемной стороне сигнал после демодуляции в приемнике поступает цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит обратное преобразование непрерывного сообщеиия. Для этого в состав ЦAП входит декодирующее устройство, с помощью, которого кодовые комбинации превращаются в квантованную послеловательность выборок. Затем с помощью сглаживающего фильтра по квантованным значениям происходит восстановление непрерывного сообщения.

5

Дельта-модуляция

Под дельта-модуляцией (ДМ) понимают особый случай диф-ференциальной ИКМ, при которой разность текущей и предыдущей выборок передаваемого сигнала квантуется на два уровня. При этом разность отсчетов может принимать положительное или отрицательное значение, что указывает либо на увеличение, либо на уменьшение сигнала за время между двyмя соседними выборками.

Структурная схема системы с ДМ

Для систем ДМ характерны два вида искажений. Первый вид

искажения носит название перегрузка по наклону. Оно вызывается

тем, что при малом размере шага ступенчатая функция u t * не

успевает следить за быстрыми изменениями сигнала ut на тех

участках, где ut имеет крутой наклон. Второй тип искажений,

называемый шумом дробления, возникает от использования размера

шага квантования, который слишком велик для участков, где сигнал

имеет малый наклон, т.е. меняется медленно.

6