реферат. Реферат по дисциплине Информатика Выполнила студентка Нмколаев Сергей Никифорович Подпись Дата

• Название: Реферат по дисциплине Информатика Выполнила студентка Нмколаев Сергей Никифорович Подпись Дата
• Дата: 07.06.2022
• Размер: 144.92 Kb.
• Имя файла: реферат.docx
• Тип: Реферат; #574185
• страница: 1 из 4

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»

Якутский институт водного транспорта (филиал)


Тема: Системы телекоммуникации и связи
Реферат по дисциплине «Информатика»


Выполнила студентка __________ _ Нмколаев Сергей Никифорович

Подпись Дата

Проверил преподаватель _________ ______ Степан Степанович Павлов

Подпись Дата

Системы телекоммуникации и связи
Системы связи являются наиболее распространенным вариантом радиоэлектронных систем передачи информации. Такие системы в УКВ-диапазоне включают в себя источники и получателей сообщений, а также канал, который, в свою очередь, подразделяется на аппаратуру (технические средства) и радиолинию, состоящую из среды распространения радиоволн, радиосигналов и помех. Радиолиния чаще оказывается значительно сложнее, в своем составе содержит радиоэлектронную аппаратуру, например ретрансляторы радиорелейных линии (РРЛ), которыми могут являться базовые станции систем связи подвижной службы.

Каналу связи, в зависимости от вида передаваемых сообщений, присваивается название: телефонный; телеграфный; передачи данных; телевизионный и др.

Главными признаками, по которым классифицируются системы передачи информации, являются:

- вид передаваемых сообщений (речь; телеграфные сообщения; данные; телевидение; факсимильная передача неподвижных сообщений; телеметрия; команды и т.п.);

- число каналов (одно- и многоканальные);

- пропускная способность (емкость идеального канала связи, определяемая формулой Шеннона)

C = W log₂(1 + с/ш),

где С - пропускная способность канала в двоичных единицах в секунду (бит/с); W - ширина полосы частот (Гц); с/ш - отношение сигнал/шум по мощности, при этом для W = 3 000 Гц, с/ш = 10³ (4 дБ); С = 4 000 бит/с. Можно показать, что по каналу с полосой W можно передать не более 2W дискретных значений сигнала в секунду;

- режим использования - двусторонняя радиосвязь (симплексная - поочередная передача-прием для телефонии и телеграфии; дуплексная - одовременные прием-передача; полудуплексная), односто-ронняя радиосвязь;

- тип радиоканала (спутниковая радиосвязь, наземная радиосвязь, включая тропосферную, ионосферную, метеорную и радиорелейную радиосвязь);

- вид информации (непрерывная, дискретная - импульсная, цифровая);

- дальность действия и требования к точности и помехоустойчивости.

Систему, обеспечивающую передачу информации между двумя пунктами, можно назвать «единичной». Для совокупности таких систем применяют термин «сеть». Термин «система» применяется также в смысле назначения (система связи в гражданской авиации, на железнодорожном транспорте, системы связи подвижной службы общего пользования и т.д.). Этот же термин служит для объединенного наименования направлений радиотехнических систем передачи информации (радиосистемы передачи, проводные системы передачи, радиорелейные системы передачи, телекоммуникационные и т.п.).

Реальные сети содержат тысячи источников и потребителей информации и имеют сложную иерархическую структуру (маги-стральные, зоновые, местные сети, первичные и вторичные и т.п.). В состав сети, помимо абонентских пунктов, входят узлы связи, в которых распределяется информация между абонентами (базовые станции, коммутационные и центральные коммутационные пункты и др.).

Наибольшее распространение в последние десятилетия получили системы мобильной связи: мобильные телефоны, пейджинговая и спутниковая связи и т.п.

УКВ- и СВЧ-системы радиосвязи

Подобные системы предназначены для эпизодического контроля за движением и состоянием автомобильного, железнодорожного, морского или воздушного транспорта, оповещения о метеоусловиях, уточнения обстановки и положения средств передвижения. В них предусматривается передача речевой информации, что требует на ВЧ свободной от сильных помех полосы частот около 5 кГц и значительной мощности передатчиков.

С целью повышения помехоустойчивости при значительных дальностях до 1999 г. использовался прием на слух телеграфных сигналов кодом Морзе. При этом скорость передачи составляет всего 1…2 Бод, но вместе с тем, возможен был прием сообщений при очень большом уровне помех и при использовании простой аппаратуры. Принцип действия при приеме на слух телеграфного кода иллюстрируется функциональной схемой рис. 1, а, где 3ГМ - задающий генератор и модулятор; УМ - усилитель мощности; АП - антенный переключатель; Тлф, Мкф, Тлг - телефон, микрофон, телеграфный ключ у оператора; Кл - ключ перехода с приема на передачу; СМ1 и СМ2 - смесители; УВЧ и УПЧ - усилители ВЧ (f_so) и ПЧ(f_пч); Г₁ и Г₂ - гетеродины частот f_г1 и f _г2 (Г₁ перестраивается в широких пределах), f_б - частота биений (ширина спектра около 5 Гц при скорости 50 - 60 знаков в минуту, поэтому сигнал на частоте биений S_б не может быть изображенным на рис. 1, б), А_п1, А_ni - мешающие сигналы, в условиях которых ведется прием.



а б

Рис. 1

При радиочастотных посылках на частоте f_so в телефоны подаются посылки на частоте f_б = f_пч - f_г2 » 1 000 Гц. На частотах 600 - 1 200 Гц ухо очень чувствительно и если тон «чистый», т.е. не размыт паразитной модуляцией и имеется возможность подстройки с точностью 10 - 20 Гц, то опытный оператор может принимать телеграфные сигналы в условиях, когда соизмеримые по мощности и более мощные сигналы действуют на частотах, отличающихся всего на 50 - 100 Гц.

Такие системы должны работать в широком диапазоне частот, примерно 2 - 4 МГц, так как рабочие частоты могут быть разные в зависимости от условий прохождения сигнала, поэтому в приемнике и передатчике необходимо предусмотреть перестройку частоты. Здесь применялись стационарные передатчики значительной мощности (до 1 000 и более Вт) и имели громоздкие антенны, что облегчало прием сигнала подвижными объектами.

Принцип действия, вопрос помехоустойчивости и методы модуляции в таких системах в основном разработаны в середине прошлого века и длительное время не подвергаются существенным изменениям. Проектирование новых вариантов систем ведется путем построения мобильных систем, работающих в импульсных режимах.

Радиорелейные линии (РРЛ)

Известно, что УКВ- и СВЧ-диапазоны пригодны для радиосвязи на расстоянии, лишь незначительно превышающем расстояние прямой видимости, поэтому уверенная передача информации осуществляется посредством ретрансляции сигналов через различные РРЛ.

РРЛ - это цепочки приемно-передающих радиостанций, часто действующих автоматически, которые устанавливаются между оконечными пунктами передачи и приема.

Благодаря использованию остронаправленных антенн получают достаточное превышение уровня сигнала над уровнем помех при передаче мощности всего единиц и даже долей ватта, но важным остается обеспечение прямой видимости между антеннами РРЛ, что достигается их расположением на высоких башнях (h = 60 и более метров) на расстоянии 40 - 60 км друг от друга.

Для предотвращения одновременного приема сигналов нескольких станций промежуточные станции располагают так, чтобы трасса радиолинии представляла собой ломаную линию, при этом используются антенны с высокой направленностью.

Применяются следующие виды радиорелейной (РР) связи:

- пассивная ретрансляция;

- прямая ретрансляция с прямым усилением;

- ретрансляция со сдвигом несущей частоты;

- ретрансляция по промежуточной частоте;

- ретрансляция по видеочастоте.

Способ пассивной ретрансляции состоит в использовании специальной отражающей поверхности, которая переотражает сигнал в направлении на следующую РРС или соответствующего корреспондента. Такой способ применяется лишь при сравнительно небольшой протяженности трассы, а также для переизлучения в нужном направлении энергии передатчика (например, расположенного в основании мачты, вместо соединения его с антенной фидерной линией).

Прямая ретрансляция (или ретрансляция с прямым усилением) не требует каких-либо преобразователей входного сигнала (способ прост, удобен, искажения незначительны). Однако имеется ряд ограничений:

- на СВЧ трудно получить достаточно большое усиление входного сигнала (сейчас с успехом работают ЛБВ);

- величина коэффициента усиления ограничена влиянием обратной связи между передающей и приемной антеннами (при К_п большем затухания между антеннами РР станция возбуждается).

По этим причинам такая связь используется при небольших расстояниях между РРС (для снижения К_п).

Для предотвращения самовозбуждения РРС применяют ретрансляцию со сдвигом частоты. В этом случае принимаемый сигнал f₁ усиливается, затем преобразуется (сдвигается на несколько десятков мегагерц) f₂ = f₁ + Df и усиливается до требуемого уровня на f₂. Такой способ наиболее приемлем и оказывается весьма эффективным при использовании ЛБВ (рис. 2).



Рис. 2

В ряде частотных диапазонов из-за отсутствия эффективных электронных приборов (типа ЛБВ) применяют РРС с ретрансляцией по промежуточной частоте. Здесь входной сигнал, с помощью местного СВЧ-гетеродина, преобразуется в ПЧ, на которой идет усиление. Для предотвращения самовозбудения РРС и влияния нестабильности местного СВЧ-гетеродина (который используется как в приемном, так и в передающем каналах) прибегают к дополнительному преобразованию частоты и осуществляют дополнительное усиление по этой частоте (рис. 3).

Такой метод позволяет избавиться от влияния нестабильности гетеродина, а отличие f_вых от f_вх на малую частоту f_cди его стабильности (гетеродина f_cд) не могут существенно отразиться на частоте излучаемого f_вых.

Практически стабильность частоты выходного сигнала зависит только от стабильности частоты первого передатчика всей радиолинии.



Рис. 3

Ретрансляция по видеочастоте представляет собой комбинацию обычного телевизионного приемника и передатчика. Такая РРС имеет громоздкую и сложную аппаратуру и сегодня признана малонадежной и неустойчивой. Усложнение тракта, а также модуляция и демодуляция сигнала на каждой РРС затрудняет получение хороших характеристик канала, вызывает рост шума и колебания уровня сигнала. По этим причинам способ распространения не получил.