ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.12.2020
Просмотров: 3242
Скачиваний: 1
272
тных
телевизионных
таблиц
,
а
для
передачи
данных
верность
при
-
нято
оценивать
коэффициентом
ошибок
,
то
есть
отношением
чис
-
ла
искаженных
к
общему
числу
переданных
битов
.
Электрические
сигналы
Любой
канал
электросвязи
предназначе
-
на
для
передачи
сигналов
определенного
вида
,
с
этой
точки
зрения
электрические
сигналы
делятся
на
два
типа
–
цифровые
(digital)
и
аналоговые
(analog)
.
Цифровые
сигналы
являются
самыми
простыми
,
они
берут
свое
начало
от
первых
систем
телеграфирования
.
Цифровой
сиг
-
нал
имеет
конечное
множество
состояний
(
значащих
позиций
)
,
ко
-
торые
меняются
только
в
определенные
моменты
времени
,
крат
-
ные
единичному
интервалу
времени
T
.
В
простейшем
случае
знача
-
щих
позиций
две
,
такой
сигнал
называется
двухпозиционным
,
он
самым
естественным
способом
отображает
поток
битов
в
двоично
-
кодированном
сообщении
.
Любой
многопозиционный
сигнал
лег
-
ко
преобразовать
в
двухпозиционный
,
для
этого
нужно
пронумеро
-
вать
позиции
и
каждую
из
них
закодировать
двоичным
числом
с
соответствующим
числом
разрядов
.
Например
,
нулевая
позиция
в
четырехпозиционном
сигнале
может
иметь
код
00,
первая
-
код
01
Цифровой
сигнал
.
Слева
-
четырехпозиционный
,
справа
-
двухпози
-
ционный
,
соответствующий
первым
двум
элементам
четырехпози
-
ционного
сигнала
1
0
s(t)
t
T
T
T
T
s(t)
t
T
T
T
T
3
2
1
0
00
01
10
11
1
0
1
1
273
и
т
.
д
.
На
рисунке
показано
преобразование
двух
первых
элементов
четырехпозиционного
сигнала
в
четыре
элемента
двухпозицион
-
ного
.
Величина
B=
1
/ T
,
показывающая
сколько
единичных
элемен
-
тов
элементов
цифрового
сигнала
передается
в
одну
секунду
,
назы
-
вается
скоростью
манипуляции
.
Она
измеряется
в
бодах
,
в
честь
выдающегося
французского
инженера
,
изобретателя
системы
од
-
новременной
работы
нескольких
телеграфных
аппаратов
по
одной
паре
проводов
Жана
Бодо
(Baudot, Jean-Marie; 1845-1903).
Зная
ско
-
рость
манипуляции
,
легко
вычислить
скорость
передачи
данных
цифровым
сигналом
С
,
измеряемую
в
битах
в
секунду
(
бит
/
с
).
Для
двухпозиционного
сигнала
она
совпадает
со
скоростью
манипуля
-
ции
,
а
для
M
-
позиционного
вычисляется
по
формуле
C = B
log
2
M.
Аналоговый
сигнал
в
отличие
от
цифрового
представляется
непрерывной
функцией
времени
s(t),
такие
сигналы
фигурируют
в
телефонии
,
радиовещании
,
телевидении
.
Из
школьного
курса
фи
-
зики
известно
,
что
любой
непрерывный
сигнал
можно
представить
в
в
иде
суммы
некоторого
числа
простейших
синусоидальных
ко
-
лебаний
(
гармоник
)
с
различными
частотами
f
и
соответствующи
-
ми
амплитудами
A(f)
.
Функция
A(f)
называется
спектральной
фун
-
кцией
или
просто
спектром
данного
сигнала
,
она
показывает
,
с
ка
-
кой
силой
«
звучит
»
данная
гармоника
в
сигнале
.
Спектр
реальных
сигналов
не
простирается
от
нуля
до
беско
-
s (t)
t
A(f)
f(
Гц
)
f
mi n
f
ma x
Аналоговый
сигнал
и
его
спектр
274
нечности
,
он
состредоточен
в
некоторой
полосе
частот
от
f
min
до
f
max
.
Например
,
звуки
речи
занимают
частоты
от
50-100
Гц
до
8-10
кГц
,
но
экспериментально
установлено
,
что
для
вполне
разборчи
-
вого
воспроизведения
разговора
вполне
досточно
передать
полосу
частот
от
300
до
3400
Гц
.
Спектр
сигналов
,
применяемых
при
передече
музыки
,
значи
-
тельно
шире
.
Так
как
человеческое
ухо
воспринимает
звуки
от
20
до
20 000
Гц
,
то
система
трансляции
музыкальных
программ
выс
-
шего
качества
должна
обеспечивать
передачу
этих
частот
.
Рекордным
по
ширине
спектра
является
телевизионный
сигнал
,
он
занимает
полосу
частот
от
нуля
до
6
МГц
,
он
почти
в
2 000
раз
шире
спектра
стандартного
телефонного
сигнал
.
Каналы
электросвязи
Назначение
канала
электросвязи
–
пе
-
ренести
поступивший
от
преобразователя
первич
-
ный
электрический
сигнал
на
некоторое
расстоя
-
ние
от
источника
до
получателя
.
Технически
канал
электросвязи
может
быть
реализован
самыми
различными
способами
,
мы
этому
вопросу
посвятим
следующий
параграф
,
однако
абоненту
нет
не
-
обходимости
вникать
в
технические
тонкости
,
для
него
канал
–
не
-
которое
логическое
понятие
,
абстрактный
туннель
для
сигналов
,
имеющий
стандартные
потребительские
характеристики
.
Для
конечного
потребителя
,
который
покупает
услуги
у
компа
-
ний
-
операторов
связи
,
канал
электросвязи
начинается
и
заканчива
-
ется
точками
сопряжения
–
портами
(port)
,
физически
реализован
-
ными
в
виде
электрических
разъемов
,
к
которым
можно
подклю
-
чить
обычное
устройство
связи
(
телефон
,
видеотелефон
,
факс
)
либо
аппаратуру
передачи
данных
.
Поскольку
производителей
оконеч
-
ного
оборудования
и
операторов
связи
великое
множество
,
необхо
-
димы
четкие
правила
их
сопряжения
и
единые
требования
к
кана
-
лам
электросвязи
.
За
этим
зорко
следит
образованный
еще
в
1865
году
в
Париже
Международный
консультативный
комитет
по
теле
-
графии
и
телефонии
(
МККТТ
) – Comité Consultatif International de
Télégraphie et Téléphonie (CCITT),
вошедший
в
1932
году
в
Между
-
народный
союз
электросвязи
– International Telecommunications
Union (ITU).
Многочисленные
рекомендации
МККТТ
-ITU,
имею
-
275
щие
обязательную
силу
,
регламентируют
все
технические
парамет
-
ры
каналов
электросвязи
,
включая
размеры
и
конструкцию
разъе
-
мов
,
уровни
сигналов
и
помех
,
процедуры
установления
соедине
-
ний
и
т
.
д
.
Именно
благодаря
этим
стандартам
телефонный
аппа
-
рат
,
сделанный
в
Японии
,
можно
подключить
к
розетке
в
России
и
поговорить
по
нему
с
абоенентом
в
Америке
.
Примером
стыка
меж
-
ду
Каналы
электросвязи
подразделяются
на
аналоговые
и
цифро
-
вые
.
Как
следует
из
названия
,
аналоговые
каналы
служат
для
пере
-
дачи
аналоговых
сигналов
,
а
цифровые
–
цифровых
.
Аналоговые
каналы
характеризуются
прежде
всего
полосой
пропускания
,
то
есть
спектром
частот
аналогового
сигнала
,
кото
-
рый
может
передавать
данный
канал
.
Основным
видом
такого
ка
-
наля
является
стандартный
канал
тональной
частоты
(
ТЧ
),
пред
-
назначенный
для
передачи
одного
телефонного
разговора
.
Соглас
-
но
рекомендациям
МККТТ
стандартный
канал
ТЧ
должен
пропус
-
кать
частоты
от
300
до
3400
Гц
,
то
есть
ширина
полосы
этого
кана
-
ла
равна
3100
Гц
.
Именно
такую
полосу
гарантирует
вам
оператор
телефонной
связи
вне
зависимости
от
того
,
с
кем
вы
говорите
–
соседом
по
дому
или
жителем
на
другом
конце
Земли
.
Вторая
важная
характеристика
аналогового
канала
–
уровень
помех
,
который
измеряется
отношением
мощности
сигнала
S
к
мощ
-
ности
шума
N
на
выходе
канала
.
Для
хороших
каналов
ТЧ
отноше
-
ние
S
/
N
должно
быть
не
менее
миллиона
,
однако
в
реальных
усло
-
виях
на
отечественных
телефонных
линиях
это
соотношение
как
правило
хуже
.
По
стандартному
каналу
ТЧ
невозможно
передать
качествен
-
ный
звук
,
а
тем
более
телевизионный
сигнал
,
который
требует
по
-
лосу
почти
в
2000
раз
шире
.
Для
этих
целей
необходимы
широко
-
полосные
каналы
,
пропускающие
частоты
до
нескольких
МГц
,
од
-
нако
содержание
таких
каналов
для
дальней
связи
стоит
больших
денег
и
под
силу
лишь
компаниям
-
операторам
связи
.
Цифровые
каналы
характеризуются
скоростью
передачи
дан
-
ных
,
измеряемой
числом
битов
в
секунду
.
Исторически
первым
и
самым
медленным
был
стандартный
телеграфный
канал
,
рассчи
-
276
танный
на
передачу
всего
75
битов
в
секунду
,
по
таким
каналам
до
сих
пор
кое
-
где
ведется
телетайпная
связь
между
организациями
.
Современные
требования
к
цифровым
каналам
совершенно
другие
.
Международными
рекомендациями
установлена
иерархия
скоростных
цифровых
каналов
.
В
качестве
базового
определен
ка
-
нал
со
скоростью
передачи
64
кбит
/
с
,
достаточный
,
как
мы
скоро
увидим
,
для
передачи
оцифрованной
речи
и
в
этом
смысле
эквива
-
лентный
аналоговому
каналу
ТЧ
.
Тридцать
два
базовых
канала
об
-
разуют
первичный
канал
со
скоростью
передачи
2048
кбит
/
с
(
он
обо
-
значается
E1),
четыре
канала
E1
образуют
вторичный
канал
E2
со
скоростью
8
Мбит
/
с
и
т
.
д
.
вплоть
до
нескольких
Гбит
/
с
.
Важной
характеристикой
цифрового
канала
является
допусти
-
мая
частота
(
коэффициент
)
ошибок
.
При
передаче
телеграмм
в
бы
-
лые
времена
допускался
коэффициент
ошибок
10
-2
-10
-3
,
в
настоя
-
щее
время
при
пересылке
больших
массивов
компьютерных
дан
-
ных
допустимо
значение
не
более
10
-8
-10
-9
.
Вплоть
до
1990-
х
годов
скоростные
цифровые
каналы
счита
-
лись
роскошью
,
они
были
доступны
только
компаниям
,
професси
-
онально
занимающимся
телекоммуникационным
бизнесом
.
Сегод
-
ня
цифровой
канал
может
арендовать
не
слишком
богатая
фирма
.
Передача
аналогового
сигнала
по
цифровому
каналу
Как
мы
уже
говорили
,
в
интегриро
-
ванных
системах
связи
,
которые
в
последние
годы
становятся
все
более
популярными
,
передача
всех
видов
сообщений
производится
по
единым
цифровым
каналам
электро
-
связи
.
В
связи
с
этим
возникает
задача
преобразования
аналогового
сигнала
в
цифровой
.
Хотя
абсолютно
точно
аналоговый
сигнал
,
име
-
ющий
бесконечное
число
состояний
,
представить
в
конечном
циф
-
ровом
виде
невозможно
,
это
преобразование
осуществимо
с
при
-
емлемой
для
практических
нужд
точностью
.
Преобразование
ана
-
логового
сигнала
в
двухпозиционный
цифровой
ведется
в
три
эта
-
па
.
Сначала
происходит
дискретизация
,
то
есть
измерение
величи
-
ны
аналогового
сигнала
в
моменты
времени
,
отстоящие
друг
от
дру
-
га
на
единичные
интервалы
Т
,
затем
проводится
квантование
–
ок
-
ругление
измеренного
значения
до
ближайшей
позиции
M-
позици
-