Непрерывно-дискретные

Каналы связи можно характеризовать, по аналогии с сигналами, сле­дующими тремя параметрами:

- временем доступа Т_к,

- шириной полосы пропускания F_K,

~ динамическим диапазоном Н_K = 10 lgРк доп./Рш [дБ],

где Рк доп. - максимально допустимая мощность сигнала в канале,

Р_ш - мощность собственных шумов канала.

Обобщенным параметром канала является его емкость

Необходимым условием согласования сигнала и канала является выполнение неравенства Vс < V_K.

Рассмотрим более подробно весь процесс преобразования сообщений в системе связи с учетом помех, воздействующих на сигнал в канале связи.

При передаче дискретных сообщений передаваемое сообщение обозначим буквой а, кодированное сообщение (или первичный сиг­нал)— б, сигнал, поступающий в линию связи, — и(t), принятое колебание — z (t), восстановленная последовательность кодовых символов — б и декодированное (восстановленное) сообщение — а. Обозначения принятых сигналов, кодовых символов и восстановленного сообщения выбраны иными, чем передаваемых. Этим подчеркивается то обстоятельство, что из-за влияния помех при­нятый сигнал отличается от переданного, а восстановленное со­общение может не совпадать с исходным.

При передаче непрерывного сообщения а оно сначала преоб­разуется в первичный электрический сигнал b(t), а затем, как правило, с помощью модулятора формируется сигнал u(t), кото­рый и посылается в линию связи. Принятое колебание z(t) под­вергается обратным преобразованиям, в результате которых вы­деляется первичный сигнал b(t). По нему затем восстанавлива­ется с той или иной точностью сообщение а.

ДЛЯ специальности 210406.65 СС и СК. Поясните сущность термина «канал связи», охарактеризуйте математические модели каналов связи, методы повышения качества передачи информации и снижения уровня мешающих воздействий, применяемые в ИТС.

ДЛЯ специальности 210405.65 РРТ Поясните сущность термина «канал радиосвязи», охарактеризуйте математические модели каналов радиосвязи, используемые при анализе функционирования систем радиосвязи. (Обратить особое внимание на организацию канала связи при отражении радиоволн от неоднородностей ионосферы, указав причину медленных и быстрых (селективных замираний) и особенности борьбы с ними)

Под каналом связи понимают совокупность техниче­ских средств и среды распространения, предназначенной для передачи сигналов электросвязи от одного абонента к другому в заданной полосе частот и с заданной скоростью.

В курсе теории связи в составе канала рассматривают последовательное соединение функциональных блоков, при котором обеспечивается передача информации с наибольшей эффективностью.

В зависимости от решаемых задач в качестве канала телекоммуникаций понимают различную совокупность функциональных блоков или узлов, которая при этом по­лагается заданной.

Каналы телекоммуникаций классифицируют по раз­ным признакам.

В зависимости от видов передаваемых сообщений раз­личают каналы:

— телеграфной связи;

— факсимильной связи;

— телефонной связи;

— звукового вещания;

— видеотелефонной связи; передачи данных;

— телевизионные;

— телеметрические.

По виду среды распространения сигналов выделяют:

— каналы радиосвязи, подразделяющиеся на каналы:

а) прямой разновидности;

б) ионосферной радиосвязи;

в) тропосферной радиосвязи;

г) радиорелейной связи;

д) метеорной радиосвязи;

е) космической связи;

— каналы проводной связи, включающие в себя:

а) воздушные линии;

б) кабельные линии;

в) волоконно-оптические линии.

По характеру преобразований сигналов в процессе пе­редачи различают каналы:

— линейные;

— нелинейные.

Весьма важным признаком классификации каналов телекоммуникаций является диапазон используемых в них частот. Например, по каналам, образованным с помощью симметричных кабельных линий, передаются сигналы в полосе, ограниченной сверху несколькими сотнями килогерц. В каналах с коаксиальными кабелями, являющимися основой сетей магистральной связи, диапазон используемых частот достигает сотен мегагерц.

Наиболее широкий диапазон частот применяется в каналах радиосвязи, его границы начинаются примерно на частоте 3*10³ Гц и простираются до 3*10¹² Гц. Свойства и характеристики каналов радиосвязи во многом определяются диапазоном радиоволн. Деление электромагнитных волн на диапазоны представлено в таблице 1 (которая была дана Вам в первом семестре изучения курса).

Таблица 1

Диапазон волн	Длина волны	Наименование диапазона частот	Частота колебаний
Мириаметровые (сверхдлинные СДВ)	100-10 км	Очень низкие частоты (ОНЧ)	30-30 кГц
Километровые (длинные — ДВ)	10—1 км	Низкие частоты (НЧ)	30 -300 кГц
Гектометровые (средние — СВ)	1000—100 м	Средние частоты (СЧ)	300- 3000 кГц
Декаметровые (короткие — KB)	100—10 м	Высокие частоты (ВЧ)	3-30 МГц
Ультракороткие:
- метровые (MB)	10—1 м	Очень высокие частоты (ОВЧ)	30- 300 МГц
- дециметровые (ДМВ)	100—10 см	Ультравысокие частоты (УВЧ)	300- 3000 МГц
-сантиметровые (СМВ)	10—1 см	Сверхвысокие частоты (СВЧ)	3-30 ГГц
- миллиметровые (Ммв)	10—1 мм	Крайневысокие частоты (КВЧ)	30-300 ГГц
-децимиллиметровые (Дммв)	1—0,1мм	Гипервысокие частоты (ГВЧ)	300- 3000 ГГц

В настоящее время благодаря широкому внедрению квантовых генераторов или лазеров, интенсивно приме­няются каналы оптического диапазона, где передача ин­формации осуществляется посредством световых волн. Здесь используются частоты порядка 10¹⁴ГГц (длина волн около 1 мкм).

Обратимся к простейшей структурной схеме системы передачи информации вид которой представлен на рисунке.

В этой схеме для теории электрической связи пред­ставляет интерес классификация каналов телекоммуни­каций по характеру сигналов на входе и выходе канала. Здесь обычно различают:

- непрерывный канал, на входе и выходе которого сигналы имеют аналоговый (непрерывный по уровням) вид. Данный канал задается между точками 2 и 3 выхода модулятора и входом демодулятора;

- дискретный канал, на выход которого поступают дискретные по уровням сигналы, а с выхода снимаются также дискретные сигналы. Этот канал определяется между точками 1 и 4;

- дискретно-непрерывный или полунепрерывный ка­нал. Такой канал является дискретным со стороны входа и непрерывным со стороны выхода и задаете между точками 1 и 3.

Из рисунка видно, что любой дискретный и полунепрерывный каналы включают в себя непрерывный канал и свойства этого непрерывного канала существенно влияют на модель дискретного (полунепрерывного) канала. Очень часто простой математической модели непрерывного канала может соответствовать достаточно сложная модель дискретного канала.

Исходя из этого, рассмотрим вначале модели непрерывных моделей каналов связи.