Кловский Д.Д. и др. Теория электрической связи (1999) (1151853), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Энергия этих помех сосредоточена главным образом в области длинных и средних волн. Сильные помехи создаются также промышленными установками. Это так называемые индустриальные помехи, возникающие из-за резких изменений тока в электрических цепях всевозможных электроустройств. Сюда относятся помехи от электротранспорта, электрических двигателей, медицинских установок, систем зажигания двигателей и т.п. Распространенным видом помех являются помехи от посторонних радиостанций и каналов.

Они обусловлены нарушением регламента распределения рабочих частот, недостаточной стабильностью частот и плохой фильтрацией гармоник сигнала, а также нелинейными процессами в каналах, ведущими к перекрестным искажениям. В проводных каналах связи основным видом помех являются импульсные шумы и прерывания связи. Появление импульсных помех часто связано с автоматической коммутацией и перекрестными наводками. Прерывание связи есть явление, при котором сигнал в линии резко затухает или исчезает. Практически в любом диапазоне частот имеют место внутренние шумы аппаратуры, обусловленные хаотическим движением носителей заряда в усилительных приборах, резисторах и других элементах аппаратуры. Эти помехи особенно сказываются при радиосвязи в диапазоне ультракоротких волн, где другие помехи невелики. В этом диапазоне имеют значение и космические помехи, связанные с электромагнитными процессами, происходящими на 17 Солнце, звездах и других внеземных объектах.

В общем виде влияние помехи п(Г) на полезный сигнал и(г) можно выразить оператором 4г) = х '1х(и(Г)), п(Г)1. (1.5) В частном случае, когда оператор вырождается в сумму г(г) = х(г) + п(г), (1.б) помеха называется аддитивкой. Если же оператор может быть представлен в виде произведения г(г) = Й(г)ц(г), (1.7) то помеху называют мультипликативиой.

Здесь |с(г) — случайный процесс. В реальных каналах обычно имеют место и аддитивные, и мультипликативные помехи, и поэтому г(г) = Щи(г) + п(г). (1.8) Среди алдитивных помех различного происхождения выделяют сосредоточенные по спектру (узкополосные) помехи, сосредоточенные во времени (импульсные) помехи и так называемую флуктуационную помеху, не ограниченную во времени и спектру. Флуктуационная помеха (флуктуациоиный шум) представляет собой случайный процесс с нормальным распределением (гауссовский процесс).

Такая помеха наиболее изучена и представляет наибольший интерес как в теоретическом, так и в практическом отношении. Этот вид помех практически имеет место во всех реальных каналах. В диапазоне оптических частот существенное значение имеет квантовый шум, вызванный дискретной природой сигнала. Мультипликативные помехи обусловлены случайными изменениями параметров канала связи. В частности, эти помехи проявляются в изменении уровня сигнала.

Следует заметить, что между сигналом и помехой отсутствует принципиальное различие. Более того, они существуют в единстве, хотя и противоположны по своему действию. Так излучение радиопередатчика является полезным сигналом для приемника„которому предназначено это излучение, и помехой для всех других приемников. Электромагнитное излучение звезд является одной из причин космического шума в диапазоне сверхвысоких частот и поэтому является помехой для систем радиосвязи. С другой стороны, это излучение является полезным сигналом, по которому определяют некоторые физико-химические свойства звезд. 1.4.

КОДИРОВАНИЕ И МОДУЛЯЦИЯ Преобразование дискретного сообщения в сигнал обычно осуществляется в виде двух операций — кодирования и модуляции. Кодирование представляет собой преобразование сообщения в последовательность кодовых символов, а модуляция — преобразование этих символов в сигналы, пригодные для передачи по каналу. С помощью кодирования и модуляции источник сообщений согласуется с каналом. Простейшим примером дискретного сообщения является текст.

Любой текст состоит из конечного числа элементов: букв, цифр, знаков препинания. Их совокупность называется алфавитом источника сообщения. Так как число элементов в алфавите конечно, то их можно пронумеровать и тем самым свести передачу сообщения к передаче последовательности чисел. Так, для передачи заглавных букв русского алфавита (их 32) неисходимо передать числа от О до 31.

Для передачи любого числа, записанного в десятичной форме, требуется передача десяти циФр — от О до 9. Практически для этого нужны десять сигналов, соответствующих различным цифрам. Систему передачи дискретных сообщений можно существенно упростить, если воспользоваться при кодировании двончной системой счисления.

В десятичной системе основанием счисления является число 1О. Поэтому любое целое число К можно представить в виде К = а„16'+...+аз 10з + а110' + ае10, (1.9) где ае, аь ..., а„— коэффициенты, принимающие значение от 0 до 9. Так, число 265 можно записать как 2.10з+6 10'+5 10 . Очевидно, в качестве основания счисления можно принять любое целое число т и представить число 1г как К = а„т"+ ... + азтз + а1т' + аетс (1.10) где ае, аь ..., а„— коэффициенты, принимающие значения от 0 до т — 1.

Задаваясь величиной т, можно построить любую систему счисления. При т = 2 получим двоичную систему, в которой числа записываются с помощью двух цифр — 0 и 1. Например, число 13 в двоичной системе записывается 1101, что соответствует выражению 1 2'+1 2 + 0 2'+1 2'.

Арифметические действия в двоичной системе весьма просты. Так, сложение осуществляется по следующим правилам: 0 + 0 = 0; 0 + 1 = 1; 1 + 0 = 1; 1 + 1 = 10. Различают еще поразрядное сложение без переноса в старший разряд, так называемое "сложение по модулю два". Правила этого сложения следующие: 0 Э 0 = 0; 0 Э 1 = 1; 190=1;191=0. Если преобразовать последовательность элементов сообщения в последовательность двоичных чисел, то для передачи последних по каналу связи достаточно передавать всего лишь два различных сигнала. Например, символы 0 и 1 могут передаваться колебаниями с различными частотами или импульсами тока разной полярности, Благодаря своей простоте двоичная система счисления широко применяется при кодировании дискретных сообщений.

При кодировании происходит процесс преобразования' элементов сообщения в соответствующие им числа (кодовые символы). Каждому элементу сообщения присваивается определенная совокупность кодовых символов, которая называется кодовой комбинацией. Совокупность кодовых комбинаций, отображающих дискретные сообщения, образует код. Правило кодирования может быть выражено кодовой таблицей, в которой приводятся алфавит кодируемых сообщений и соответствующие им кодовые комбинации. Множество возможных кодовых символов называется кодовым ал4авитам, а их количество т— основанием кода.

В общем случае при основании кода т правила кодирования К элементов сообщения сводятся к правилам записи К различных чисел в иичной системе счисления. Число разрядов и, образующих кодовую комбинацию, называется разрядностью кода или длиной кодовой комбинации. В зависимости от системы счисления, используемой при кодировании, различают двоичные и т-ичные (недвоичные) коды.

Коды, у которых все комбинации имеют одинаковую длину, называют раемомернмми. Для равномерного кода число возможных комбинаций равно «Р. Примером такого кода является пятизначный код Бодо, содержащий пять двоичных элементов (т = 2, л = 5). Число возможных кодовых комбинаций равно 2з = 32, что достаточно для кодирования всех букв русского аафавита. Однако этого недостаточно для передачи сообщения, содержащего буквы, цифры, различные условные знаки (точка, запятая, сложение, умножение и т.п.).

Поэтому в настоящее время используется "Международный код )за2" (МТК-2). В коде МТК-2 используется регистровый принцип, согласно которому одна и та же пятиэлементная кодовая комбинация может использоваться до трех раз в зависимости от положения регистра: русский, латинский, цифровой. Общее число различных знаков при этом равно 84, что достаточно для кодирования телеграммы.

Для передачи данных рекомендован семизлементный код МТК-5. Кг)ды МТК-2 и МТК-5 являются первичными (лростыма). Основными параметрами кодов являются: основание кода т, длина кодовой комбинации л, расстояние между кодовыми комбинациями Ив и еес кодовой комбинации в. Расстояние вс характеризует различие между двумя кодовыми 19 комбинациями и определяется по Хеммингу числом несовпадающих в них разрядов, т.е. числом единиц в сумме двух комбинаций по модулю 2.

Число ненулевых элементов в кодовой комбинации определяет ее вес в. Применение равномерных кодов упрощает построение автоматических буквопечатающих устройств и не требует передачи разделительных символов между кодовыми комбинациями. Неравномерные коды характерны тем, что у них кодовые комбинации отличаются друг от друга не толъко взаимным расположением символов, но и их количеспюм.

Характеристики

Список файлов книги