Кловский Д.Д. и др. Теория электрической связи (1999) (1151853), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Это приводит к тому, чзо различные комбинации имеют различную длительность. Такие коды требуют либо специальных разделительных знаков, указывающих конец одной и начало другой кодовой комбинации, либо же должны строиться так, чтобы никакая кодовая комбинация не являлась началом другой. Коды, удовлетворяющие этому условию, называются неприводимыми или префикскыми. Заметим, что равномерный код также является неприводимым.
Строение кода удобно представлять в виде графа (кодового дерева), в котором из каждого узга исходит число ветвей, равное основанию кода (для двоичного кода, например, шаг вверх означает О, шаг вниз — 1). Типичным примером неравномерных кодов является код Морзе, в котором символы 0 и 1 используются только в двух сочетаниях — как одиночные (1 и 0) или как тройные (111 и 000). Сигнал, соответствующий одной единице, называется точкой, трем единицам — тире, Символ 0 исполъзуется как знак, отделякнций точку от тире, точку от точки и тире от тире.
Совокупность 000 используется как разделительный знак между кодовыми комбинациями. По признаку помехозащищенности коды делят на примитивные (первичные) и корректирующие. Коды, у которых все возможные кодовые комбинации используются для передачи информации, называются простыми или кодами без избыточности (примитивными). В простых равномерных кодах превращение одного символа комбинации в другой, например 1 в О или О в 1, приводит к появлению новой разрешенной комбинации, т.е. к ошибке. Корректирующие коды строятся так, что для передачи сообщения используются не все кодовые комбинации, а лищь некоторая их часть (разрешенные кодовые комбинации).
Тем самым создается возможность обнаружения и исправления ошибки при неправильном воспроизведении некоторого числа символов. Корректирующие свойства кодов достигаются введением в кодовые комбинации дополнительных (,избыточных) символов (см. гл. 7). Дисодирование состоит в восстановлении сообщения по принимаемым кодовым символам. Устройства, осуществляющие кодирование и декодирование, называют соответственно кодером и декодером. Как правило, это логические устройства. На рис.
1.5 изображена структурная схема системы передачи дискретных сообщений, а на рис. 1.6 поясняется процесс преобразования дискретного сообщения в сигнал. Передаваемое сообщение обозначено буквой ал, кодированное сообщение (или первичный цифровой сигнал) — Ь„(г), его компоненты Ь,"' (1 — номер последовательно передаваемого символа, 1 — номер позиции кода, 1=0,т-1). Сигнал, поступающий в линию связи обозначен и(г), принятое колебание — 41), восстановленная последовательность кодовых символов — Ь,(г) (ее компоненты Ьсч ) и декодированное (восстановленное) сообщение — а„. Обозначения принятых сигналов, кодовых символов и восстановленного сообЩения выбраны иными, чем передаваемых.
Этим подчеркивается то обстоятельство, что из-за влияния помех принятый сигнал отличается от переданного, а восстановленное сообщение может не совпадать с исходным. В современных системах передачи дискретных сообщений принято различать две группы относительно самостоятельных устройств: кодеки и модемы. Кодеком называются устройства, преобразующие сообщение в код (кодер) и 20 г----- а„! ~ю Кодер Ко ек Декодер ! ! — — — з 1 ! и(г) Модулятор ! ! Модем ( ) Источник Аналоговый канал Получатель Демодулятор Рис.1.5. Структурная схема системы передачи дискретных сообщений Кс Первичный сигнал Вторичный (ВЧ) сигнал Сообщение д о~~ю~ г — ц-~ 1Я 1[! ь,(к) РегенеРиРсванный Код Сообщение сигнал Принятый Принятый ВЧ сигнал первичный сигнал .
ФРч[ — — г-~-г~ - ~„„ и(() Б,(г) Рис.1.б. Процесс преобразования дискретного сообщения в сигнал и сигнала в дискретное сообщение код в сообщение (декодер), а модемом — устройства, преобразующие код в сигнал (модулятор) и сигнал в код (демодулятор). Канааьные устройства (полосовые усилители передатчика и приемника, корректоры и т.п.) вместе с линией связи образуют непрерывный канал, а последний вместе с модемом— дискретный канал.
Непрерывный канал обозначен на рис. 1.2 и 1.4 блоком линия связи . При передаче непрерывного сообщения (рис. 1.6) а его сначала преобразуют в непрерывный первичный электрический сигнал Ь(г), а затем, как правило, с помощью модулятора формируют канальный сигнал и(г), который и посылают в линию связи.
Принятое колебание г(г) подвергается обратным преобразованиям, в результате которых вьщеляется первичный сигнал Ь (г). По нему затем восстанавливается с той или иной точностью сообщение а. Общий принцип модуляции состоит в изменении одного или нескольких параметров несущего колебания (переносчика) 1'[г', а, [3, ...) в соответствии с передаваемым сообщением. Так если в качестве переносчика выбрано гармони- П Помимо декартовых, можно ввести иные пространственные координаты, например, поляр- ные координаты. з! Поле и(бг) следует, вообще говоря, рассматривать как векторное поле в(г,г), если учесть поляризацию электромагнитной волны [141. 21 Следует иметь в виду, что в системах радиосвязи после передатчика посредством передающих антенн образуется пространственно-временной сигнал и(г, г) (электромагнитная волна), который зависит не только от времени б но и пространственных координат точки наблюдения г = х, у, г !1.
Сигнал, зависящий от многих координат, называют полемз1. В месте приема (на выходе радиоканала) для анализа поступает поле или пространственно-временной сигнал г(б г) = з(б г) + л(г, г). Чаще всего оно сначала посредством приемной антенны превращается в чисто временной сигнал г(Г), который в дальнейшем подвергается чисто временной обработке. Вопросы формирования и обработки пространственно-временных сигналов в настоящем учебнике не рассматриваются, т.е. будем считать, что устройства преобразования временной сигнал — поле на передаче и поле — временной сигнал на приеме включены внутри заданной "линии связи". Эти вопросы рассматриваются в специальных курсах. Кд1 ОО11 О Ъ„(~ ческое колебание Кг) = Усов(сз г'+ ) сзО ср, то „О можно образовать три вида модуляции: амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и о(г) джазовую (ФМ). лм Если переносчиком является периодическая последовательность импульсов чм )"(г) =УД Аь-1Т-г,), то при заданной ! форме импульсов ч(г) можно образовать четыре основных вида импульсной модуляции: амплитудно-импульсную (АИМ), широтно- импульсную (Ш ИМ), время-импульсную (ВИМ, ФИМ) и частотно-импульсную (ЧИМ).
Применение Рис 1 7 фсрмь! сигналов при двоичном коде РаДИОИМПУЛЬСОВ ПОЗВОЛЯЕТ ПО ить дла радзличяых видев дискрезней модуляции еще два вИда м одуляции: по частоте и ри дискретной (циф оной по фазе высокочастотного заполнения. ( фр ) модуляции закодированное сообщение а, представляющее собой последовательность кодовых символов (Ь|), преоб аз ется в последовательность элементов (посыл ) ( 1( кодовых символов на переносчик 1'(г). Посредством мо метров переносчика з к . осредством модуляции один из парасредственной пе е аче изменяется по закон оп е у, р деляемому кодом.
При непощимисяпа ам ам ои передаче переносчиком может быть постоянньй ны ток, изменяюр етр и которого являются величина и нап авление т но в качестве переносчика, как и в неп е ыв На рис. 1.7 приведены фо мы с ф р игнала при двоичном коде для различных видов иснретной или цифровой модуляции (манипуляции). При АМ симво 1 соответствует передача несущего колеба ия символу Π— отсутствие колебания (па а). П и Ч н в течение времени Т (посылка ( 1лка), пауза). ри М передача несущего колебастото Я соответствует символу 1 а пе е ача р д а колебания с частотой ГО ет .
ри двоичной ФМ меняется фаза нес переходе от 1 к О.и от О к 1. ф не ущей на к при каждом эм Наконец, на практике применяют систе относи отличие от ФМ, п и ОФМ ф му относительной фазовой модуляции (ОФМ). В , при М фазу сигналов отсчитывают не от некото предыдущего элемента сигнал . Н оторого эталона, а от фазы чальной фазой предшествую ала. апример, симасл 0 пе е ается р д отрезком синусоиды с нащего элемента сигнала, а символ 1— чальной фазой, огличаюьцейся от ф — таким же отрезком с наПри ОФМ передача начинается с от начальной азы предшеств щего ую элемента сигнала на и нается с посылки одного не несущего ин ьо ма ии рыи служит опорным сигналом для р ф рмации элемента, кото- приеме таких сигналов и особенностях для сравнения фазы после ф дующего элемента.
Подробнее о гл. 5. и осо енностях относительного метода модудяции будет сказано в В более общем случае диск е б р тную модуляцию следует рассматривать как прео разование кодовых символов О, 1, ... т — 1 в п нала и(~), '= О ;(),где(= 1 ... т — 1— , ..., т — в определенные отрезки сигпередаваемыи символ. При этом в с и;(~), в принципе, может бьггь п оизволен. В м вид сигнала так, чтобы роизволен. действительности его выбирают ы удовлетворить требованиям, предъявляемым к системе связи 22 (в частности, по скорости передачи и по занимаемой полосе частот), и чтобы сигналы хорошо различались с учетом воздействующих помех. Длительность посылки первичного сигнала Ь„(г) при дискретной передаче определяет асорость передачи посылок (техническую скорость или скорость модуляции).
Эта скорость ~ выражается числом посылок, передаваемых за единицу времени. Измеряется техническая скорость в Ьодах. Один Бод — это скорость, при которой за 1 с передается одна посылка. Если длительность посылки Т выражена в секундах, то скорость модуляции ~ = 1|Т в Бодах. Если полосу частот ограничить третьей гармоникой, то ширина спектра первичного сигнала Г= 1,5~, Гц. 1.5.
ДЕМОДУЛЯЦИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЕ Переданное сообщение в приемнике обычно восстанавливается в такой последовательности. Сначала сигнал демодулируется. В системах передачи непрерывных сообщений в результате демодуляции восстанавливается первичный сигнал, отображающий переданное сообщение. Этот сигнал затем поступает на воспроизводящее или записывающее устройство. В радиовещании таким устройством может быть громкоговоритель или магнитофон. В системах передачи дискретных сообщений обычно в результате демодуляции последовательность элементов сигнала превращается в последовательность кодовых символов. Затем по ним восстанавливаются сообщения, выдаваемые получателю, Последнее преобразование называется декодированием.
Не следует думать, что демодуляция и декодирование — это просто операции, обратные модуляции и кодированию, выполняемые над пришедшим из канала сигналом. В результате различных искажений и воздействия помех пришедший сигнал может существенно отличаться от переданного. Поэтому всегда можно высказать ряд предположений (гипотез) о том, какое сообщение передавалось.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
