Принципы построения и основные характеристики систем передачи дискретных сообщений

1.1. Основные понятия: информация, сообщение, сигнал

Одни и те же сведения могут быть представлены в различной форме, например, в виде телефонного или телеграфного сообщения. В первом случае сообщение является непрерывным, а во втором – дискретным, причем в первом случае сообщение вырабатывается источником непрерывных сообщений, а во втором – источником дискретных сообщений.

Телеграфные сообщения передаются посредством букв и цифр, называемых символами. Дискретные сообщения представляют собой набор определенных символов, число которых ограничено. Для телефонного сообщения число различных возможных значений звукового давления, измеренное при разговоре, даже на конечном отрезке времени будет бесконечным.

В курсе ПДС рассматриваются особенности передачи только дискретных сообщений. Все множество возможных значений дискретного сообщения составляет алфавит сообщения, а число этих возможных значений называется объемом алфавита. Обозначим алфавиты передаваемого и принимаемого сообщений соответственно: и . Здесь и - наборы возможных символов, и - объемы алфавита на передаче и приеме. На практике считается, что .

Сообщение, поступающее от источника, преобразуется в сигнал, который является переносчиком сообщения в системе ПДС. Система ПДС обеспечивает доставку сигнала из одного пункта в другой, географически удаленный, с заданными качественными показателями по верности, надежности и своевременности. Различают четыре вида сигналов: непрерывные сигналы непрерывного времени (аналоговые сигналы), непрерывные сигналы дискретного времени, дискретные сигналы непрерывного времени, дискретные сигналы дискретного времени (дискретные), которые в дискретные моменты времени могут принимать только разрешенные дискретные значения. В системе ПДС наиболее распространенными являются сигналы последнего типа.

Сигналы в системах ПДС по информационному параметру являются дискретными, т.е. описываются функцией дискретного времени, принимающей конечное множество возможных значений. Информационным (представляющим) параметром, называется параметр сигнала, отображающий изменение сообщения. В технике передачи данных такие сигналы называются цифровыми сигналами данных (ЦСД).

На рис.1.1 изображен ЦСД, представляющим параметром которого является амплитуда, а множество его возможных значений равно двум (u = U₁ и u = 0). Фиксируемое значение представляющего параметра ЦСД называется значащей позицией (ЗП).

Рис.1.1. Цифровой сигнал данных

Момент времени, в который происходит смена ЗП сигнала, называется значащим моментом (ЗМ). Интервал времени между двумя соседними значащими моментами сигнала называется значащим (ЗИ).

Минимальный интервал времени t₀, которому равны значащие интервалы времени сигнала, называется единичным (интервалы а – б, б – в и другие на рис.1.1). Элемент сигнала, имеющий длительность, равную единичному интервалу, называется единичным (е.э.).

Термин единичный элемент является одним из основных в технике передачи данных. В телеграфии ему соответствует термин элементарная посылка.

Различают изохронные и анизохронные сигналы данных. Для изохронного сигнала любой значащий интервал равен единичному интервалу или их целому числу. Анизохронными называются сигналы, элементы которых могут иметь любую длительность, но не менее чем t_0min. Другой особенностью анизохронных сигналов является то, что они могут отстоять друг от друга во времени на произвольном расстоянии.