Структурная схема системы связи

Системы связи предназначены для передачи информации, которая содержится в сообщении (текст телеграммы, музыка, речь, изображение). Информация может передаваться различными системами связи, причём в каждом случае она вводится сообщениями разного характера. При разговоре по телефону, сообщение - непрерывное изменение во времени звукового давления, при передаче телеграммы - текст, представляющий собой последовательность отдельных (дискретных) символов - букв и цифр. Иначе говоря, системы связи различаются характером передаваемых сообщений. Таким образом, система связи - это совокупность технических средств, используемых для передачи сообщений.

Процесс передачи сообщений состоит из трёх основных этапов. Вначале каждое сообщение u(t) преобразуется передатчиком в сигнал S(t), который передаётся по каналу связи, и затем полученный на приёмной стороне канала сигнал z(t) вновь преобразуется приёмником в сообщение u(t). Передатчик, канал связи и приёмник в общем случае образуют систему связи, структурная схема которой приведена на рис. 1.1.

Источником и получателем сообщений может быть человек, датчик, ЭВМ, видеокамера и т.д., на выходе которых присутствует аналоговый сигнал u(t) (рис. 1.2), например, представляющий собой человеческую речь в телефоне. Это непрерывное напряжение можно непосредственно передавать по проводам (ГТС), но при больших потоках информации в современных профессиональных линиях связи прибегают к дискретизации по времени. Эту функцию выполняет дискретизатор, на выходе, которого получается сигнал b (k∆t) в виде отдельных отсчётов через равные промежутки времени ∆t, которые задаются генератором тактовых частот (импульсов) (ГТИ). Дискретизация непрерывного сигнала по интервалам ∆t позволяет:

. За счет свободных промежутков времени организовать временное уплотнение.

. Автоматизировать процесс приема - передачи информации за счет кодирования каждого значения отсчета непрерывного сигнала набором символов.

Далее сигнал квантуют по уровню, это выполняет квантователь. После возможно кодирование сообщения, т.е. представление сигнала в виде последовательности напряжений высокого (единиц) и низкого (нулей) уровней. Код должен быть известен (заложен в аппаратуру) как на передающей, так и на приёмной сторонах. Функцию кодирования выполняет кодер, на выходе которого получается непрерывная последовательность импульсов b(t) (рис. 1.4). Вместе дискретизатор, квантователь и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) представляют собой кодер.

Модуляция представляет собой преобразование сообщения в сигнал, пригодный для передачи по данной линии связи. При этом преобразовании осуществляется согласование источника с каналом. При передаче непрерывного сообщения оно сначала преобразуется в первичный электрический сигнал b(t), а затем с помощью модулятора формируется сигнал S(t), который и посылается в линию связи. При дискретной модуляции закодированное сообщение, представляющее собой последовательность кодовых символов, преобразуется в последовательность элементов (посылок) сигнала. В системе ОФМ фаза несущего колебания изменяется на 180 при передачи символов 1 и остается неизменной при передаче символов 0 (рис 1.5.). Высокочастотный сигнал подаётся на модулятор от генератора высокой частоты. Задачей модулятора является подготовка двоичного сигнала к передаче по линии связи.

Усилитель мощности осуществляет усиление сигнала. Таким образом, в линию связи поступает тот же сигнал S(t), но усиленный.

Линия связи - это область пространства, по которой распространяется высокочастотный сигнал (в системах радиосвязи); кабель или волновод (в системах электрической связи). Линии связи бывают: проводные, кабельные, радиорелейные, волоконно-оптические и т.д. При любых сложностях создания аппаратуры стоимость сооружения определяется линией связи.

В линии связи происходит ослабление сигнала, и на него накладываются помехи n(t) (рис. 1.6). Помехой является любое воздействие на полезный сигнал, затрудняющее его приём. Помехи весьма разнообразны как по своему происхождению, так и по физическим свойствам. В радиоканалах наиболее распространенными являются атмосферные помехи, обусловленные электрическими процессами в атмосфере и, прежде всего, грозовыми разрядами. Сильные помехи создаются также промышленными установками. Это так называемые индустриальные помехи, возникающие из-за резких изменений тока в электрических цепях всевозможных электроустройств. Распространенным видом помех являются помехи от посторонних радиостанций и каналов. Практически в любом диапазоне частот имеют место внутренние шумы аппаратуры.

Характеристики системы связи можно разделить на внешние и внутренние. К внешним относятся верность, скорость и своевременность передачи (по ним получатель оценивает качество связи). Внутренние характеристики позволяют оценить степень использования предельных возможностей системы. К ним относятся помехоустойчивость и эффективность. Помехоустойчивость - способность системы противостоять вредному действию помех.

Другие стьтьи в тему

Разработка системы подводного гидроакустического позиционирования нефтедобывающего комплекса
В последние годы большим спросом стали пользоваться подводные работы с использованием систем подводного гидроакустического позиционирования (ГСП). Данные системы широко применяются при поиске углеводородов, находящихся на морском дне, укладке подводных трубопроводов, обследовании под ...

Разработка кабельной магистрали для организации многоканальной связи различного назначения на участке г. Биробиджан – УАК10
Научно-технический прогресс во многом определяется скоростью передачи информации и ее объемом. Возможность резкого увеличения объемов передаваемой информации наиболее полно реализуется в результате применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), которые по сравнению с такими широ ...