Калмыков В.В. Радиотехнические системы передачи информации (1990) (1151851), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Котельникова по оптимальным методам приема сигналов на фоне помех (1'1 и К. Шеннона по теории информации (21 4 октября 1957 г. впервые в истории человечества был запущен искусственный спутник Земли. Началась эра спутниковой связи. В 1965 г. был вынеден на орбиту спутник связи «Молния-1», предназначенный для обеспечения многоканальной радиотелефонной и телеграфной связи и ретрансляции телевизионных передач.
В 1967 г. были введены в эксплуатацию передающая станция и сеть наземных станций системы «Орбита». В 70-х гг. были запущены спутники связи «Радуга», «Экран», «Горизонт». В настоящее время космическая связь и космическое телевидение прак,, тически полностью охватывают территорию нашей страны. Одновременно со спутниковой развиваются и традиционные виды связи. По-прежнему большое внимание уделяется системам коротковолновой связи, обеспечивающим связь с отдаленными, труднодоступными районами страны, системам связи, работающим в ультракоротковолновом диапазоне волн, отличающимся устойчивостью работы. Развивается связь и в оптическом диапазоне.
В стране развивается Единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС), представляющая собой комплекс технических средств, предназначенных для приема, передачи и обработки информации, распределения ее по каналам, включения резервных линий при повреждении основных. Характерной ее чертой является универсальность. По ней можно передавать сообщения любого вида: телефонные, телеграфные, телевизионные, радиовещательные программы, 6 ~слсметричсские, факсимильные, команды телеуправления.
Составной частью этой системы является Общегосударственная система передачи данных, которая должна обеспечивать связь между вычислительными центрами, между вычислительными центрами н абонентскими пунктами и между абонентскими пунктами. 1.2. ИНФОРМАЦИЯ, СООБЩЕНИЕ, СИГНАЛ 11од информацией понимают совокупность сведений о какомлпбо событии, объекте. Для хранении, обработки и преобразования информации используют условные символы (буквы, матема".ические знаки, рисунки, формы колебаний, слова), позволяющие представить информацию в той или иной форме. Информация, выраженная в определенной форме, предназначенная для передачи, называется сооби1еиигм.
Так, при телеграфной передаче информация представляется в виде букв и цифр. Соответственно сообщением является текст телеграммы, представляющий последовательность этих знаков. В телефонных системах сообщением яв- $-: ляется речь (непрерывное изменение звукового давления) На практике часто информация представляется в двоичной форме, т е. только двумя условными символами, например 1 и О. Соответственно сообщением служит последовательность конечного числа двоичных символов. Одни сообщения (речь, температура, давление) являются функциями времени, другие (текст телеграммы) — нет.
Природа сообщений может быть как электрической, так и неэлектрической. Для передачи сообщений от источника к получателю используют физические процессы, например звуковые и электромагнитные волны, ток. Физический процесс, отображающий сообщение, называется сигналом. По своей природе сигналы могут быть электрическими, световыми, звуковыми н т. и. В РСПИ используются электрические сигналы. Поэтому прн передаче сообщения неэлектрической природы предварительно преобразуются в электрические колебания с помощью преобразователей: микрофонов, передающих телевизионных трубок, датчиков температуры, давления и т.
и. Эти электрические колебания обычно называют первичными сигналами. Любой первичный сигнал является функцией времени х(1). В зависимости от области определения и области возможных значений этой функции различают следующие виды сигналов 131: непрерывные по уровню и по времени (рис. 1.1,а); непрерывные по уровню и дискретные по времени (рнс. 1.1,6)", дискретные (кваитованные) по уровню и непрерывные по времени (рис. 1;1,в); дискретные по уровню и по времени (рис. 1.1,г). Сигналы первого вида, называемые непрерывными, задаются на конечном или бесконечном временном интервале н могут принимать любые значения в некотором диапазоне. Примером таких сигналов являются сигналы на выходах микрофона, датчиков тем- 7 уетогяая ооедогеяай ! г ! ! Родер яыо ' ! ! аотоояаяа яаяаоо Модулятор ! ! родео ! ! корея — — — — — з Рнс. 1.3.
Структурнан схеме системы передачи дискретных ссюбщеннй ет также операции дискретизации по времени и квантования по -.- уровню. В узком смысле кодирование представляет собой преобразование дискретного сообщения в последовательность кодовых сим- 'я! волов, осуществляемое по определенному правилу е.
Множество всех кодовых последовательностей (кодовых комбинаг!ий), возможных прн данном правиле кодпрования, образует код. Совокупность символов, нз которых составляются кодовые последовательности, называют кодовьгм алфавитом, а их число (объем кодового алфавита) — основанием.кода. Число символов в кодовой комбинации может быть одинаковым или разным. Соответственно различают равномерные и неравномерные коды. Число символов в кодовой комбинации равномерного кода называется длиной кода. Одной из задач кодирования является согласование алфавита, в котором представлено сообщение, с алфавитом, в котором работает РСПИ. В качестве примера рассмотрим передачу букв русского алфавита.
Их число, как это принято в телеграфии, равно 32. В общем случае для передачи этих букв требуется 32 различных сигнала. Такая система связи оказывается весьма громоздкой и дорогостоящей. На практике обычно используют двоичные системы (системы с двумя сигналами). Для передачи 32 различных букв по такой системе связи необходимо предварительно преобразовать эти буквы в последовательность двоичных чисел, т. е. осуществить кодирование. В рассматриваемом случае каждой букве можно поставить в соответствие пятизначное двоичное число. Один и тот же ансамбль сообщений можно закодировать разными способами.
Очевидно, что наилучшим является код,, при котором, во-первых, имеется возможность восстановления первоначального сообщения по кодовой комбинации, и, во-вторых, для представления одною сообщения в среднем требуется минимальное число символов. Первому требованию удовлетворяют обратимые коды, у которых все кодовые комбинации различимы и однозначно связаны с соответствугоп1ими сообщениями. Код, удовлетворяющий второму требованию, называется экономным. Таким о В щнроком смысле оод кодированием поннмеют любое ореобрееовение сообщении и сигнал путем устенонленнн взаимного соотлетстннн.
1й образом, для представления сообщений наилучшим является обратимый экономный код. Кодирование позволяет повышать достоверность передачи информации. Предварительно отметим, что все коды делятся на простьге и помехоусгойчивые. Простые коды состоят из всех возможных кодовых комбинаций. Поэтому превращение одного символа кодовой комбинации в другой из-эа действия помех приводят к новой кодовой комбинации, т.
е. к появлению необнаружиьаемой ошибки. В помехоустойчивых кодах используется лишь некоторая часть из общею числа возможных кодовых комбинашш. Благодаря этому появляется возможность обнаруживать и исправлять ошибки в принятых комбинациях, что и способствует повышению достоверности передачи информации. В соответствии с задачами кодирования различают кодирую- и!ее устройство (кодер) для источника и кодируюи1ее устройство для канала (рис. 1.3). Задачей первого является экономное (в смысле минимума среднего числа символов) представление сообщений, а задачей второго — обеспечение достоверной передачи сообщений.
Первичные сигналы, как правило, низкочастотные (3). Их можно передавать лишь по проводным линиям связи. Для передачи сообщений по радиолиииям используют специальные колебаипя, называемые переносчиками. Они должны хорошо распространяться по линии связи. В РСПИ в качестве яереносчнков используются высокочастотные колебании. Сами переносчики не содержат информации о передаваемом сообщении. Для того чтобы заложить в них эту информацию, применяют операцию модуляции, которая заключается в изменении одною нли нескольких параметров переносчика по закону передаваемого сообщегпи. Устройство, осуществляющее эту операцию, называется модулятором. В общем случае все преобразования, осуществляемые передагощим устройством, можно описать с помощью некоторого оператора 1), такого, что з(1) =П(х(1), )(1)), (1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
