Классификация каналов и линий связи
 Скачать 2.85 Mb.
|
|
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.   |