Тема 1 (774408), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Например, символ О передаетс ре ается отрезком синусоиды с нао фазо предшествующего элемента сигнала, а символ 1 — таким же о чальной фазой отличаю й я — м же отрезком с на- П нОФМпе а л щейся от начальной фазы предшествующего элемента сн ал гн а иа л. рый служит Р ред ча начинается с посылки одного не несущего информации элемента, котоп неме служит опорным сигналом для сравнения фазы последующего элемента. П б р " таких сигналов и особенностях относительного мего одро нее о гл. 5. да модуляции удет сказано в б В более общем случае дискретную модуляцию следует рассматривать как преобразование кодовых символов О, 1, ..., т — 1 в определенные отрезки сигнала и(г) г е г' = О 1 ;(й, д ' —,, ..., т — 1 — передаваемый символ.
При этом вид сигнала и;(~), в принципе, может быть произволен. В действительности его выбирают так, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к системе связи 22 дуляции. амплитудно-импульсную (АИМ), гииротно-импульсную (ШИМ), ОФМ время-импульсную (ВИМ, ФИМ) и частотно-импульсную (ЧИМ). Применение Рцс ! т Формы сцгналоа прц ласцчцом лоле РаДИОИМПУЛЬСОВ ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛуЧИтЬ лля различных валов дцсаретиой модуяяццц еще два вида модуляции: по частоте и по фазе высокочастотного заполнения.
При дискретной (цифровой) модуляции закодированное сообщение а, представляющее собой последовательность кодовых символов (Ь) п еоб ся в после ова н к ов д тельность элементов (посылок) сигнала (иЩ путем возд й од ых символов на переносчик )'(г). Посредством модуляции один из параметров переносчика изменяется по закону, определяемому кодом. При непосредственной передаче переносчиком может быть постоянный ток, изменяющимися параметрами которого являются величина и направление тока.
Обычно в качестве переносчика, как и в непрерывной модуляции, используют переменный ток (гармоническое колебание). В этом случае можно получить АМ На рис. 1.7 приведены формы сигнала при двоичном коде для различных видов диасретной или цифровой модуляции (манипуляции). При АМ символу 1 соответствует передача несущего колебания в течение времени Т (посылка), символу Π— отсутствие колебания (пауза).
При ЧМ передача несущего колебания с частотой ~; соответствует символу 1, а передача колебания с частотой $ соответствует О. При двоичной ФМ меняется фаза несущей на и при каждом переходе от 1 к О и от О к 1. (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 скорость передачи посылок (техническую скорость или скорость модуляции), Эта скорость Ф выражается числом посылок, передаваемых за единицу времени.
Измеряется техническая скорость в Бодах. Один Бод — это скорость, при которой за 1 с передается одна посылка. Если длительность посылки Т выражена в секундах, то скорость модуляции ч = ЦТ в Бодах. Если полосу частот ограничить третьей гармоникой, то ширина спектра первичного сигнала Г = 1,5ч, 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 быль 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. Задачей приемного устройства является принятие решения о том, какое из возможных сообщений действительно передавалось источником. Для этого принятый сигнал подвергается анализу с учетом всех сведений об источнике (например, о вероятностях, с которыми источник посылает то или иное сообщение), о применяемом коде и методе модуляции, а также о свойствах канала. В результате анализа обычно можно определить условные (апостериорные) вероятности возможных гипотез и на основании этих вероятностей принять решение, которое и поступает к получателю.
Та часть приемного устройства, которая осуществляет анализ приходящего сигнала и принимает решение о переданном сообщении, называется решающей схемой. В системах передачи непрерывных сообщений при аналоговой модуляции решающая схема определяет по пришедшему искаженному канальному (вторичному) сигналу наиболее вероятный переданный первичный сигнал и восстанавливает его. Здесь решающей схемой является демодулятор.
В системах передачи дискретных сообщений решающая схема чаще всего состоит из двух частей: первой решаюШей схемы — демодулятора и второй решающей схемы — декодера. Иногда при передаче дискретных сообщений операции демодуляции и декодирования выполняет одно устройство, которое приходящую последовательность элементов сигнала преобразует сразу в последовательность символов (букв) сообщения. Такой метод приема называют совместной демодуляцией- декодированием или приемом в целом, в отличие от поэлементного приема 23 с двумя решающими схемами.
В первом случае анализируется целиком отрезок сигнала, соответствующий кодовой комбинации, и на основании того или иного критерия восстанавливается переданный элемент сообщения (буква). Во втором случае сначала анализируются отдельные элементы сигнала, соответствующие кодовым символам, а затем восстановленная кодовая комбинация декодируется, т.е. преобразуется в элемент (букву) сообщения. В некоторых случаях роль решая)шей схемы выполняет полностью или частично человек. Так при приеме телеграфных сигналов на слух оператор решает, какой сигнал ("точка" или "тире") был передан.
Он же выполняет н операцию декодирования. В приемниках дискретных сообщений, предназначенных для записи информации, все указанные операции выполняются автоматически. В простейшем случае первая решающая схема представляет собой лороговое устройслмо в форме реле, триггера, работающих по принципу "да" или "нет". Если принятый элемент сигнала выше порога, выдается один символ кода (например, 1), если ниже — другой (О). В некоторых случаях применяют решающие схемы с двумя порогами. Прн попадании уровня сигнала между двумя порогами решение не принимается — вместо сомнителъного элемента сигнала выдается специалъный символ стирания.
Введение такого стиравлцего символа облегчает возможность правильного декодирования принятой кодовой комбинации. Для принятия'решения о том, какое сообщение передавалось, необходимо проанализировать пришедший сигнал. Для этого он подвергается различным преобразованиям, которые называют обработкой сигнала. Одной из задач теории связи является отыскание правил оптимальной обработки сигнала; при которой решение о переданном сообщении оказывается наиболее достоверным. Эти правила зависят от свойств канала и методов передачи (кодирования'и модуляции). Иногда оптимальные правила обработки оказываются сложными и для упрощения аппаратуры используют другую, не оптимальную обработку.
Наконец, качество приема и обработки сигналов существенно зависит рт точности синхронизации переданных и принятых сигналов. Различают синхронизацию тактовую (определение границ единичных элементов сигнала), цикловую синхронизацию (правильное разделение кодовых комбинаций), синхронизацию несугцих частот и др. Погрешности синхронизации приводят к снижению достоверности приема сообщений, а в ряде случаев — к неправильному приему всего сообщения или части его. Простейшим методом, позволяющим на приеме отделить одну кодовую комбинацию от другой, является стартсиюяный режим передачи, когда в начале и конце каждой комбинации передается специальный сигнал (" старт" н "стоп").
Такой метод передачи относится к асинхронным, так как передачу любой кодовой комбинации можно начинать в любой момент времени после окончания предыдущей комбинации. Прм синхронных способах передачи элементы сигнала передаются непрерывно через одинаковые промежугки времени. Разделение кодовых комбинаций осуществляется в этом случае с помощью цикловой синхронизации. Вопросы синхронизации не рассматриваются в настоящем учебнике. Они изучаются в специальных курсах.
1.6. ЦИФРОВОЕ КОДИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ В настоящее время широкое применение находят цифровые системы передачи (ЦСП), в которых непрерывные сообщения передаются дискретными сигналами, Преобразование непрерывного сообщения в цифровую форму осуществляется пугем операций дискретизации и квантования. Дискретизация по времени выполняется путем взятия отсчетов первичного сигнала Ь(Г) в определенные дискретные моменты б В результате непрерывную функцию Ь(г) заменяют совокупностью мгновенных значений (отсчетов) (Ь(Й)) или (Ь(гя)). Обычно моменты отсчетов выбираются на оси времени равномерно, т.е. (~я = Щ, где Ь вЂ” шаг дискретизации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
