Классификация каналов и линий связи
![]()
|
Классификация каналов и линий связи. по характеру сигналов на входе и выходе (дискретное, непрерывное). по характеру сообщений (телефоны, телеграфные). по среде распространения (проводные, радио беспроводные). по диапазону используемой частоты (НЧ, ВЧ, СВЧ). по структуре приема передающих устройств (одноканальные, многоканальные). Виды помех и искажений в канале связи. Помехой принято называть любое случайное воздействие на сигнал, которое снижает достоверность воспроизведения передаваемых сообщений. Существующие помехи весьма разнообразны по своей природе и физическому воздействию. Внешние Атмосферные помехи, обусловленные грозовыми электрическими процессами. Промышленные помехи - возникают из-за резких изменений тока. Космические помехи - создается радиоизлучение в неземных источниках. Электризационные помехи - возникают в моменте пурги и песчаных бурь. Помехи посторонних каналов связи - обусловлены работой других станций. Виды и описание электрических сигналов. Сигнал – это электрический процесс, предназначенный для передачи информации на какое либо расстояние. Виды сигналов: аналоговый дискретный цифровой АНАЛОГОВЫЙ Аналоговый сигнал — это сигнал данных, у которого каждый из представленных параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. ![]() ДИСКРЕТНЫЙ Дискретный сигнал - это сигнал который является прерывистым (в отличие от аналогового) и который изменяется во времени и принимает любое значение из списка возможных значений. ![]() ЦИФРОВОЙ. Его можно представить в виде определенной дискретной последовательности, описывающей определенный параметр передаваемых данных. Для этого наиболее часто используется двоичная система, привлекающая простым кодированием. ![]() Характеристики первичных электрических сигналов. Первичным сигналом электросвязи называется электрический сигнал, получаемый на выходе преобразователя сообщений в электрический сигнал. Параметры первичного сигнала, величины которых однозначно отображают передаваемое сообщение, называются представляющими (информационными) параметрами. В качестве представляющих параметров используют один или несколько параметров первичного сигнала, например, амплитуду, частоту. Характеристики: 1. Длительность первичного сигнала Tc – определенный интервал времени, в пределах которого существует сигнал. 2. Средняя мощность первичного сигнала U (t) за интервал. 3. Максимальная мощность Wmax– это мощность эквивалентного гармонического сигнала с амплитудой Um max. Каким образом осуществляется процесс модуляции. Модуляция - это процесс, при котором высокочастотная волна используется для переноса низкочастотной волны. Модуляция осуществляется в модеме - это устройство, которое выполняет функции модуляции несущей синусоиды на передающей стороне и демодуляции на приёмной стороне. Модуляция - процесс, при котором высокочастотная волна используется для переноса низкочастотной волны. Модуляция осуществляется для передачи данных с помощью электромагнитного излучения. ![]() Амплитудная модуляция – это… Привести пример. Частотная модуляция – это… Привести пример. Частотная модуляция – это процесс линейного изменения частоты сигнала несущей с сигналом сообщения. Фазовая модуляция – это… Привести пример. Фазовая модуляция – это процесс линейного изменения фазы сигнала несущей с сигналом фазы. Особенности узкополосного FM. Имеют небольшую полосу пропускания. Небольшой индекс модуляции. Индекс модуляции – это отношение девиации частоты к частоте модулированного сигнала. Девиация сигнала – это максимальное изменение несущей частоты относительно его среднего значения. Используется в полицейской, пожарной и скорой. Особенности широкополосного FM. Имеет небольшую полосу пропускания. Большой индекс модуляции. Используется в приложении развлекательного вещания (например радио). Амплитудно-импульсная модуляция и её пример АИМ – изменение какого-либо параметра под серией импульсов под действием сообщения. B данной модуляции переносчиком сообщения является серия импульсов, характеризуемая след параметрами: длительность, амплитуда и частота. ![]() Выражение для амплитудной модуляции импульсов U (t) = U o + k·s (t) АИМ обладает теми же недостатками, что и АМ. Широтно-импульсная модуляция и её пример При ШИМ изменяется длительность или ширина импульсов, расширяется при увеличении значения сообщения и сужается при его уменьшении. Частота и амплитуда импульсов при ШИМ не изменяется. ![]() Полоса частот ШИМ определяется выражением F=1/t(min) Помехоустойчивость ШИМ значительно выше, чем у АИМ. Фазоимпульсная модуляция и пример Более помехоустойчивым видом импульсной модуляции является фазоимпульсная, или времяимпульсная модуляция. Этот вид модуляции представляет собой разновидность временной импульсной модуляции, при которой импульсы периодической последовательности, сохраняя свою форму и фиксированную длительность, смещаются во времени относительно тактовых точек. При фазоимпульсной модуляции длительность импульса постоянна и в отсутствие модуляции может быть уже, чем при ШИМ. Поэтому средняя мощность сигнала при ФИМ меньше, чем при ШИМ. Следовательно, и средняя мощность передатчиков при ФИМ меньше, чем при ШИМ. При одинаковой средней мощности сигнала ФИМ позволяет увеличить амплитуды импульсов и тем самым повысить на входе приемника отношение сигнал/шум. Поскольку при ШИМ передаются и короткие импульсы, то полоса пропускания тракта передачи оказывается более широкой, чем при передаче импульсов с ФИМ. ![]() Преобразователь частоты. Преобразователь частоты – это устройство, служащее для преобразования частоты электрического тока. Наибольшая актуальность в сфере управления скоростью вращения синхронных электродвигателей. Назначение и область применения преобразовательной частоты. Преобразователь частоты – это устройство, служащее для преобразования частоты электрического тока. Наибольшая актуальность в сфере управления скоростью вращения синхронных электродвигателей. Его устройство состоит из двух частей: силовая и управляющая Управляющая имеет вид электрической схемы на цифровых микропроцессорах, которая способна управлять силовыми составляющими: Преобразование входного напряжения, выпрямляется с помощью диодного моста, затем проходя через фильтр входной сигнал сглаживается. Из выпрямленного напряжения формируется сигнал с необходимыми амплитудами. Классификация: однофазовые и трёхфазовые Сфера использования преобразователей частоты. Их использование позволяет оптимизировать производство и снизить потребление энергоресурсов, а также увеличить срок службы подключаемого к ним электрооборудования. Сферы применения: пищевая промышленность; медицинское оборудование; насосное оборудование; транспорт; система водоснабжения. Преимущества использования преобразователей частоты. Управления и контроль скорости, и значение электродвигателя. Защита от перегрузок и скачков напряжения Обеспечивает плавный пуск и остановку. Устойчивость к продолжительным нагрузкам. Возможность экономии 3д ресурсов. Увеличенное КПД. Два этапа преобразования у ПЧ. 1 этап. Преобразование входного напряжения. Выпрямляется с помощью диодного моста, затем проходит через фильтр, входной сигнал снижается. 2 этап. Из выпрямленного напряжения формируется сигнал с необходимой амплитудой. Однополосная модуляция – это … Однополосная модуляция - является подвидом амплитудной модуляции с одной боковой полосой. При данном методе модулирующий сигнал S(t) и несущее колебание S1(t) подаются на вход БМ, на выходе БМ формируется балансно - модулированный сигнал Sвм(t) и затем подразделяется на полосовые фильтры. ![]() Преимущества и недостатки однополосной модуляции. Достоинства: т.к. сигнал будет занимать вдвое меньше полосу частот, это позволяет эффективнее использовать его ресурс, а именно: увеличить скорость, дальность связи. т.к. рядом могут присутствовать несколько станций, может быть взаимное создание помех, но при SSB этот процент убирается. недостатком: такой системы является сложность аппаратуры и повышение требования к системе. Метод фильтрации при однополосной модуляции Однополосная модуляция - подвид амплитудной модуляции с одной боковой полосой Single Sidebard modulation (SSB) Метод фильтрации: при данном методе модулирующий сигнал St и несущие колебания S1t подающиеся на вход балансного модуля (БМ). по выходу БМ формируются балансомодулевый сигнал (Sбмt) и затем подразделяется на полосовые фильтры Sвбмt и Sнбмt. ![]() Метод фазирования при однополосной модуляции. При данном методе модулирующий сигнал S(t) и несущие колебания S1(t) подается на второй модулятор, причем на 2-ой модулятор сигнал поступает с изменением фазы это осуществляется за счет фазы вращения. BPSK-это... Приведите пример. BPSK- binary phase shift keying (бинарная фазовая модуляция). ![]() Если фаза равна 0°, то это 0, а если 180°, то это 1 1 фаза=1 бит При BPSK в 1 герц полосы и за одну секунду, можно передать только один вид информации. QPSK-это... Приведите пример. QPSK- quadrature phase shift keying (Квадратурная фазовая модуляция). ![]() Точку можем представить в виде синусоид с фазой 45°, а например с другой начальной фазы. QAM16-это... Приведите пример. ![]() Это метод модуляции, которое имеет 16 синосоид. Сочитает в себе фазовую и амплитудную модуляцию за 1 герц полосы и одну секунду времени 4 бита инф-ии. QAM64-это... Приведите пример. ![]() Это метод модуляции, у которой в каждой четверти будет 16 синусоид в сумме 64 синосуид. За один герц полосы и 1 секунды времени 64 бит информации Амплитудный детектор служит для выделения амплитудной огибающей высокочастотного радиосигнала. Принцип работы основан на предположении, что частота несущей значительно выше частоты модулирующего сигнала, а коэффициент модуляции меньше единицы. ![]() Частотный детектор – это устройство, на входе которого ЧМ колебания, а на выходе сигнал, с точностью до постоянного коэффициента, повторяющий закон изменения мгновенной частоты входного сигнала. Расширенный спектр — это спектр передаваемого сигнала, ширина полосы частот которого во много раз шире, чем полоса исходного информационного сигнала. Расширение спектра — способ повышения эффективности передачи информации с помощью модулированных сигналов через канал с сильными линейными искажениями (замираниями), приводящий к увеличению базы сигнала. 31. 32. Метод прямой последовательности расширения спектра - это… Данный метод достигается непосредственно модулированием несущей частоты. Описывается следующим выражением: S(t) = Ad(t) p(t) cos(ω0t + Ө0). A – амплитуда. d(t) – информационный вид сигнала. p(t) – расширенный спектр функции. cos(ω0t + Ө0) – фаза сигнала. Метод прямой последовательности расширения спектра, схема и описание элементов схемы. ![]() Ad (t) – M – модулятор. P (t) – S (t) – Г – генератор. Амплитуда сигнала умножается на биты информационной последовательности, перемножается с выходным генератором P(t), затем подается на модулятор (М), получаем сигнал с расширением спектра. ![]() Метод псевдослучайной перестройки рабочей частоты – это… Метод псевдослучайной перестройки рабочей частоты, схема и описание элементов схемы. ![]() ![]() Метод псевдослучайной перестройки рабочей частоты, временная. исчезновение передаваемых бит ![]() Передаем сообщение по каналу связи с шумом. Было 6 знаков, стало 5 появление лишних бит ![]() замена знаков ![]() Величина шума - это… Два способа описания этой характеристики. Величина шума-характеристика показывающая уровень искажения в канале связи Два способа описания: - можно указать число p- вероятность искажения элементарного знака. ![]() -можно указать два числа m и h и сказать что c нужной степенью достоверности в канале совершается не более h ошибок Например, не более 1 ошибки в каждые 10 преодалеваемых знаков. Для чего нужна избыточность. Приведите пример. Бит четности – это … . Приведите пример. Бит четности обеспечивает код числовой последовательностью с четким количеством. ![]() Пример построения кода Хемминга. ![]() Таким образом на основании мини таблицы полученной после построения кругов начинаем строить таблицу кода Хэмминга. Столбцы под номером 3, 5, 6, 7 построим за счет двоичной системы счисления. Теперь сообщим 1, 2, 4 построим за счет бита четности Приведите пример кода Хэмминга. ![]() ![]() |