Совокупность сведений, подлежащих передаче, называется информацией . Сведения могут быть представлены в различной форме, зависящей от используемых знаков (символов), являющихся условными обозначениями некоторых элементарных знаний. Совокупность символов, содержащих некоторую информацию, называют сообщением , т. е. сообщение является формой, в которой информация передается от одного объекта (источника) к другому объекту (получателю). Вид сообщения зависит от используемого набора знаков, который может произвольно меняться и не имеет существенного значения для передачи информации. Важно только, чтобы источник и получатель одинаково понимали значения знаков, используемых для представления сообщений. Действительно, одно и то же сообщение может быть выражено, например, набором букв русского или английского алфавитов, а также с помощью иероглифов или других наборов условных обозначений.

Передача сообщений, а, следовательно, и информации осуществляется при помощи сигналов. Сигналом называют физический процесс, параметры которого зависят от передаваемых сообщений.

Под системой связи понимают совокупность технических средств, предназначенных для передачи информации, включая источник сообщений и получателя сообщений. Если для передачи сообщений используется радиотехнические сигналы (радиоволны), то система передачи информации называется радиотехнической. Специфика радиотехнических систем передачи информации (РТСПИ) связана с особенностями распространения радиоволн, которые учитываются при выборе модели канала связи. В остальном же процессы, протекающие в РТСПИ, не отличаются от процессов в других системах, например, системах проводной связи, акустических и гидроакустических системах. Поэтому рассматриваемые закономерности одинаково присущи всем системам передачи информации.

Передающее устройствопредназначено для преобразования сообщения в сигнал , который может распространяться по линии связи. В общем случае оно выполняет операции кодирования и модуляции. При передаче непрерывных сообщений цифровыми методами передающее устройство осуществляет также операции дискретизации по времени и квантования по уровню.

Современные РТСПИ характеризуются большим разнообразием видов передаваемых сообщений, способов модуляции, принципов построения, режимов работы и т. п. Соответственно они могут быть классифицированы по многим признакам. По числу каналов различают одноканальные и многоканальные системы. По наличию обратного канала различают системы без обратной связи и с обратной связью. По режиму использования канала различают системы односторонней связи (симплексные), системы двусторонней связи (дуплексные) и полудуплексные системы. В первых передача осуществляется в одном направлении, во вторых осуществляется одновременная передача в обоих направлениях. В последних возможна двусторонняя связь, но передача и прием ведутся поочередно.

По виду передаваемых сообщений различают системы передачи дискретных и непрерывных сообщений.

По назначению передаваемых сообщений различают следующие типы систем: телефонные, предназначенные для передачи речи; телеграфные, предназначенные для передачи текста; фототелеграфные, предназначенные для передачи неподвижных изображений; телевизионные , предназначенные для передачи изображений; телеметрические , предназначенные для передачи измерительной информации; системы телеуправления , предназначенные для передачи команд управления; системы передачи данных , предназначенные для обслуживания автоматизированных систем управления.

В зависимости от механизма распространения радиоволн, используемых для передачи сообщений, различают ионосферные, тропосферные, метеорные и космические системы.

Классификация систем по другим признакам, таким, как вид модуляции, способ уплотнения-разделения каналов, способ обеспечения свободного доступа, будет приведена далее.

Любая система характеризуется рядом показателей, которые можно разделить на информационно-технические (достоверность, помехоустойчивость, скорость передачи информации, задержка, диапазон частот) и конструктивно-эксплуатационные (объем и масса аппаратуры, энергетический КПД, мобильность, гибкость, эксплуатационная надежность, стоимость). Далее будут рассмотрены лишь характеристики, наиболее существенные с точки зрения передачи информации.

Достоверность передачи информации характеризует степень соответствия принятых сообщений переданным. Она зависит от параметров самой системы, степени ее технического совершенства и условий работы. Последние определяются типом и состоянием линии связи, видом и интенсивностью помех, а также организационными мероприятиями по соблюдению правил радиообмена и эксплуатации аппаратуры.

Под помехоустойчивостью РТСПИ понимается способность системы противостоять вредному действию помех на передачу сообщений. Она зависит от способов кодирования, модуляции, метода приема и т. п. Количественно помехоустойчивость систем передачи дискретных сообщений можно характеризовать вероятностью ошибки при заданном отношении средних мощностей сигнала и помехи в полосе частот, занимаемой сигналом, или требуемым отношением средних мощностей сигнала и помехи на входе приемника системы, при котором обеспечивается заданная вероятность ошибки .

Одной из важных характеристик системы передачи информации является задержка , под которой понимается промежуток времени между подачей сообщения от источника на вход передающего устройства и выдачей восстановленного сообщения получателю приемным устройством. Она зависит от протяженности линии связи и времени обработки сигнала в передающем и приемном устройствах.

Рис. 6.1. Обобщенная схема системы передачи информации

Другие важные характеристики системы, такие как скорость передачи информации и эффективность, рассмотрены в работах .

Рассмотрим обобщенную схему РТСПИ с одним источником и одним получателем (рис. 6.1).

Источник сообщений – это устройство, осуществляющее выбор сообщений из ансамбля сообщений. Им может быть датчик, ЭВМ и т. п. Учитывая, что первичные сигналы часто отождествляют с передаваемыми сообщениями, в дальнейшем под источником сообщений будем понимать источник первичных сообщений разной природы и преобразователь неэлектрической величины в электрическую.

Для систем передачи информации представляют интерес источники, которые изменяют свое состояние с течением времени. Поэтому источники сообщений можно рассматривать как генераторы СП с реализациями . По типу генерируемых процессов источники делятся на дискретные и непрерывные.

Дискретные источники имеют конечное число внутренних состояний, которым соответствует конечное число символов. Совокупность символов называется алфавитом источника (сообщения). Число разных символов есть объем алфавита . Сообщение образуется путём последовательного выбора символов из алфавита источника и является реализацией дискретного СП. Примером дискретного сообщения может служить текст или последовательность единиц и нулей на выходе цифрового устройства. В первом случае символами источника являются буквы, во втором – цифры 0 и 1. Каждый символ характеризуется вероятностью появления . Совокупность символов и вероятностей их появления называется ансамблем источника .

Непрерывные источники имеют бесконечное число внутренних состояний и порождают СП, реализации которых описываются или непрерывными функциями времени, или функциями дискретного времени. Примерами непрерывных сообщений являются речь, музыка, значения напряжений (токов), снимаемые с телеметрических датчиков и т. д.

С любой заранее заданной точностью непрерывное сообщение может быть заменено дискретным путем квантования по времени и уровню. Дискретизация по времени основана на теореме Котельникова (теореме отсчетов) . В соответствии с ней сообщение, описываемое функцией времени со спектром, ограниченным верхней частотой , полностью определяется значениями своих отсчетов, взятых через интервал времени (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Квантование непрерывного сообщения

Диапазон изменения непрерывных сообщений можно разбить на дискретные уровни с материалом и непрерывные отсчеты заменить их ближайшими дискретными значениями. Такую замену называют квантованием непрерывных отсчетов, а величину – шагом квантования. Дискретные значения отсчетов можно обозначить символами по аналогии с обозначением внутренних состояний дискретного источника. Совокупность таких символов образует алфавит квантованного сообщения.

Очевидно, объем алфавита совпадает с числом уровней квантования:

.

Максимальная ошибка при такой замене непрерывных значений отсчетов дискретными равна

.

Выбором шага квантования можно всегда обеспечить допустимое значение ошибки.

Таким образом, квантование непрерывных сообщений по времени и по уровню позволяет приближенно заменить их дискретными и рассматривать как последовательности символов. Очевидно, за время количество символов в последовательности , а число сообщений .

Кодер (кодирующее устройство) служит для преобразования сообщения в первичный электрический сигнал , который подается на модулятор. Кодирование заключается в сопоставлении последовательности символов источника определенным образом сформированной последовательности символов кодера .

В узком смысле кодирование представляет собой преобразование дискретного сообщения в последовательность кодовых символов, осуществляемое по определенному правилу (в широком смысле под кодированием понимают любое преобразование сообщения в сигнал путем установления взаимного соответствия). Множество всех кодовых последовательностей (кодовых комбинаций), возможных при данном правиле кодирования, образует код . Совокупность символов, из которых составляются кодовые последовательности, называют кодовым алфавитом , а их число (объем кодового алфавита) – основанием кода . Число символов в кодовой комбинации может быть одинаковым или разным. Соответственно различают равномерные и неравномерные коды. Число символов в кодовой комбинации равномерного кода называется длиной кода . Из-за простоты реализации наибольшее распространение получил код с основанием 2 (двоичный код), имеющий в алфавите два символа: 0 и 1. Последовательности кодовых символов на выходе кодера называются кодовыми комбинациями или кодовыми словами .

При установлении взаимно-однозначного соответствия между сообщениями и кодовыми комбинациями (при выборе правила кодирования) могут решаться разные задачи. Это сопоставление может быть выполнено таким образом, чтобы на передачу сообщения затрачивать в среднем минимальное число сигналов, т. е. экономно. В этом случае говорят о статистическом или эффективном кодировании . Наилучшим с этой точки зрения является код, при котором, во-первых, имеется возможность восстановления первоначального сообщения по кодовой комбинации, и, во‑вторых, для представления одного сообщения в среднем требуется минимальное число символов. Первому требованию удовлетворяют обратимые коды, у которых все кодовые комбинации различимы и однозначно связаны с соответствующими сообщениями. Код, удовлетворяющий второму требованию, называется экономным .

С другой стороны кодирование может повысить достоверность передачи информации. Для этого используются так называемые помехоустойчивые коды, в которых используется лишь некоторая часть из общего числа возможных кодовых комбинаций. Благодаря этому появляется возможность обнаруживать и исправлять ошибки в принятых комбинациях, что и способствует повышению достоверности передачи информации .

Введение дополнительных символов при помехоустойчивом кодировании и устранение избыточности при статистическом кодировании являются противоположно направленными операциями. Необходимость их проведения объясняется тем, что естественную избыточность источника трудно учесть при технической реализации, декодеров, она не согласована c характером искажений и помех, действующих на сигнал в процессе его передачи. Искусственная избыточность вводится с учетом как характера искажений и помех, так и возможности построения устройств, способных обнаруживать и исправлять возникающие при передаче ошибки.

Таким образом, при кодировании дискретных сообщений кодер преобразует сообщение из одного алфавита в другой, производит статистическое (экономное) и помехоустойчивое кодирование. Выходным сигналом кодера является случайная последовательность, составленная из дискретных сигналов, чаще всего двоичных. При передаче непрерывных сообщений кодер может отсутствовать, если преобразование непрерывных сообщений в дискретные сигналы не производится. Если же для передачи непрерывных сообщений используются дискретные сигналы, то в кодере перечисленным выше операциям предшествует преобразование аналоговых (непрерывных) сообщений в последовательности дискретных сигналов.

Модулятор преобразует первичный сигнал в радиосигнал . Преобразование заключается в изменении одного или нескольких параметров сигнала несущей частоты в соответствии c изменением модулирующего сигнала.

Совокупность операций превращения сообщения в радиосигнал составляет способ передачи информации . Основным при описании способа передачи является указание типа используемых кодов и вида модуляции при передаче дискретных сообщений, а также описание аналого-цифрового преобразования при передаче непрерывных сообщений дискретными сигналами.

В общем случае под каналом передачи информации понимают всю совокупность технических средств, обеспечивающих передачу электрических сигналов от источника сообщений к потребителю. При рассмотрении каналов линию связи чаще всего полагают заданной (считается, что все необходимые характеристики линии связи известны) и все задачи анализа и синтеза каналов передачи информации сводятся к анализу и синтезу операторов преобразования сигналов в передатчике, приемнике и других устройствах .

Каналы передачи информации классифицируют по различным признакам: по назначению, по характеру линий связи, по диапазону частот, по характеру сигналов на входе и выходе каналов и т. п. В теории передачи сигналов каналы классифицируют по характеру сигналов на входе и выходе. Различают непрерывные, дискретные и дискретно-непрерывные каналы. В непрерывных каналах сигналы на входе и выходе непрерывны по уровням; в дискретных каналах – они соответственно дискретны; а в дискретно-непрерывных – сигналы на входе дискретны, а на выходе непрерывны, и наоборот.

Возможна также классификация каналов по назначению РТСПИ (телеграфные, телефонные, телевизионные, телеметрические и др.), по виду физической среды распространения (проводные, кабельные, волноводные и др.) и по диапазону используемых ими частот. К радиодиапазону относят частоты в пределах 30. . .30·1012 Гц, что соответствует длинам волн от 108 м до 0,1 мм. Кроме радиодиапазона, в настоящее время широкое распространение нашел и оптический диапазон волн. В силу дискретного характера электромагнитного излучения в оптическом диапазоне волн такие каналы принято называть квантовыми .

По способу распространения радиоволн различают каналы с открытым и с закрытым распространением. В каналах с закрытым распространением электромагнитная энергия распространяется по направляющим линиям (кабельные, проводные, волноводные СВЧ тракты и др.): для них характерны малый уровень помех и постоянство параметров сигнала, что позволяет передавать информацию с высокой скоростью и достоверностью.

Рассмотрим кратко особенности использования радиоволн различных диапазонов в каналах с открытым распространением. В диапазонах инфранизких (ИНЧ), очень низких (ОНЧ) и низких (НЧ) частот на небольших расстояниях поле в месте приема создается за счет дифракционного огибания волнами выпуклой поверхности Земли. На больших расстояниях радиоволны распространяются в своеобразном сферическом волноводе, внутренняя стенка которого образуется поверхностью Земли, а внешняя – ионосферой. Такой механизм распространения позволяет принимать сигналы в любой точке Земли, причем параметры принятых сигналов отличаются достаточно высокой стабильностью. Особенностью этих диапазонов является также способность волн проникать в толщу Земли и воды на глубину в десятки метров. Принципиальным недостатком таких каналов являются: ограниченная полоса частот (единицы герц) и очень большие линейные размеры антенных устройств, соизмеримых с длиной волны, составляющей километры. Сверхдлинные волны применяются для навигации и передачи информации на подводные объекты.

В распространении волн диапазона высоких частот (ВЧ) принимает участие ионосфера: если волны длиннее 1 км отражаются от нижнего ее слоя практически зеркально, то декаметровые волны достаточно глубоко проникают в ионосферу, что приводит к эффекту многолучевости , когда в точку приема приходят одновременно несколько сигналов с различным временем запаздывания. Декаметровые волны широко применяются для глобальной связи и радиовещания. С их помощью можно передавать информацию сравнительно большого объема в пределах всего земного шара при ограниченной мощности передатчика и небольших по размеру антеннах. Полоса частот передаваемых сигналов в декаметровом канале не превышает десяти килогерц. До появления спутниковых систем связи этот диапазон был единственным пригодным для организации связи между двумя любыми пунктами на Земле без промежуточной ретрансляции.

Гектометровые волны днем распространяются как земные, а ночью – как ионосферные. Дальность распространения земной волны над сушей не превышает 500 км, а над морем – 1000 км. Диапазон средних частот широко используется в радиовещании, связи и радионавигации.

Волны диапазона частот от 30 МГц и выше слабо дифрагируют и поэтому распространяются в пределах прямой видимости. Некоторого увеличения дальности можно достичь, применив поднятые антенны, а для организации связи на расстояния, превышающие прямую видимость, ретрансляцию сигналов. Системы с ретрансляцией сигналов называются радиорелейными линиями . Одним из основных достоинств высокочастотных диапазонов является большой частотный ресурс, что позволяет создавать радиосистемы передачи информации с высокой скоростью передачи и радиосети с большим числом одновременно работающих радиостанций.

Стремление увеличить ширину полосы частот канала, а также повысить пространственную селекцию сигналов за счет использования остронаправленных антенн при их ограниченных размерах привело к освоению диапазона миллиметровых волн. Главной его особенностью является сильное поглощение радиоволн в дожде и тумане, что ограничивает их применение в наземных системах большой дальности. Однако в космических и спутниковых системах они весьма перспективны.

Новый этап в освоении высокочастотной области радиодиапазона для средств связи открыл запуск искусственных спутников Земли (ИСЗ). Обычно ИСЗ находятся на высоте от 500 до 40 000 км от поверхности Земли и поэтому обеспечивают радиосвязь между земными станциями, удаленными на расстояния до 10. . .17 тыс. км. Линия спутниковой связи состоит из двух оконечных земных станций и одного или нескольких спутников-ретрансляторов, обращающихся вокруг Земли по заданным орбитам .

Выбор рабочих частот для линии радиосвязи через ИСЗ определяется условиями распространения и поглощения радиоволн, уровнем внешних помех, принимаемых антенной, возможными техническими средствами, взаимными помехами между системами связи через ИСЗ и другими службами, работающими в смежных или совмещенных диапазонах частот. Ограничение диапазона частот снизу определяется экранирующим действием ионосферы, а сверху – поглощением в тропосфере. Эти два фактора предопределили диапазон рабочих частот 40 МГц. . .40 ГГц. В настоящее время наибольшее использование находит диапазон 1. . .12 ГГц.

В зависимости от того, распространяются ли сигналы в свободном пространстве или по направляющим линиям, различают каналы радиосвязи и каналы проводной связи: воздушные, кабельные, волноводные, световодные и др. По воздушным проводным линиям связи передают сигналы в диапазоне 0. . .160 кГц. На более высоких частотах возрастает влияние помех, резко увеличивается затухание сигналов, сказывается влияние радиовещательных станций длинноволнового диапазона. Существенный недостаток воздушных проводных линий связи - большая зависимость их характеристик от атмосферных условий. Значительно лучшими характеристиками и большей устойчивостью в работе обладают кабельные линии связи. Они являются основой сетей дальней магистральной связи, по ним передают сигналы в диапазоне частот от 600 кГц до 60 МГц. С дальнейшим увеличением частоты затухание сигналов резко возрастает.

Наряду с проводными линиями связи широко используют радиолинии различных диапазонов. Эти линии во многих случаях более экономичны, позволяют быстро организовать сверхдальнюю (глобальную) связь без промежуточных станций. Кроме того, эти линии являются единственным средством связи с подвижными объектами (воздушными судами, космическими кораблями, морскими судами, автомобилями).

Наибольшее распространение для передачи многоканальных сообщений получили наземные радиорелейные линии, работающие в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн на частотах от 60 МГц до 15 ГГц. На этих частотах обеспечивается широкая полоса тракта передачи, необходимая для многоканальной телефонной и телевизионной связи, мал уровень атмосферных и промышленных помех. Все это обеспечивает высокую помехоустойчивость передачи информации.

Разновидностью радиорелейных линий являются тропосферные линии , в которых принимаются сигналы, отраженные от неоднородностей тропосферы. Использование дальнего тропосферного распространения радиоволн позволяет создать линии дальней радиосвязи с расстояниями между ретрансляционными станциями в несколько сотен километров. Эти линии работают чаще всего в диапазоне частот от 0,5 до 6 ГГц.

Широко применяются и очень перспективны спутниковые линии связи . По принципу работы они представляют разновидность радиорелейных линий, ретрансляторы которых находятся на искусственных спутниках Земли. Существенным преимуществом спутниковых линий является большая дальность связи, которая при одном спутнике (ретрансляторе) составляет около 10000 км. При использовании системы спутников можно организовать глобальную связь – между любыми пунктами Земли. Спутниковые линии связи работают в диапазоне частот 4. . .6 ГГц. В настоящее время отведено шесть новых частотных диапазонов от 11 до 250 ГГц, освоение которых позволит существенно повысить качественные показатели спутниковой связи . Спутниковые системы связи, особенно с цифровыми методами передачи сигналов, перспективны и в гражданской авиации, особенно с выходом на воздушные трассы сверхзвуковых пассажирских судов.

В настоящее время для оптической связи используется диапазон длин волн 0,5. . .10,6 мкм, включающий видимый (0,5. . .0,76 мкм) и инфракрасный (0,76. . .10,6 мкм) участки спектра электромагнитных колебаний. Имеющаяся широкая полоса частот оптических каналов связи позволяет создавать каналы и сети связи с огромной пропускной способностью. В космических и атмосферных лазерных линиях связи громадный коэффициент усиления передающих оптических антенн и соответствующая малая расходимость лазерного луча также позволяют получить большое отношение сигнал/шум в приемнике в широкой полосе частот при маломощных передатчиках.

По условиям распространения оптические линии и каналы связи можно разделить на три категории:

· волоконно-оптические линии связи;

· лазерные космические линии связи;

· наземные атмосферные оптические линии связи.

Оптическая (лазерная) линия связи – это не просто линия связи с очень высокой (световой) несущей. По сравнению с системами радиодиапазона сигналы и шумы в лазерных линиях связи имеют принципиально иной характер. При детектировании оптического сигнала, при котором происходит его преобразование и электрический, необходимо учитывать корпускулярную (квантовую) природу оптического сигнала. В видимом диапазоне длин волн тепловые шумы отсутствуют. Поэтому оптические элементы приемника, такие как антенна, оптические фильтры и другие, не создают шумов, несмотря на активные потери в этих элементах. Ширина диаграммы направленности приемной оптической антенны определяется не только апертурой антенны, но и размером фотодетектора, который можно рассматривать как совокупность большого числа облучателей многолучевой антенны. Эти облучатели запараллелены и в сумме создают относительно широкую диаграмму направленности приемной антенны .

Совокупность технических средств, включенных между модулятором и демодулятором (рис. 6.1), т. е. выходные каскады передатчика, передающая антенна, среда распространения, приемная антенна и линейная часть приемника, образуют непрерывный канал, так как входные и выходные радиосигналы и непрерывны по своей природе. Рассматривая часть системы между выходом кодера и входом декодера, получим дискретный канал. Наконец, часть системы между выходом кодера и входом демодулятора образует дискретно-непрерывный канал. Таким образом, дискретный канал содержит дискретно-непрерывный, который в свою очередь включает в себя непрерывный канал.

Рассмотрим особенности передачи сигналов по непрерывному каналу. Радиосигнал претерпевает изменения при распространении по каналу. Эти изменения обусловлены поглощением и рассеянием энергии, отражением от неоднородностей среды распространения, замираниями сигнала, искажениями сигнала за счет несовершенства аппаратуры передатчика и приемника. Вследствие этих изменений принятый полезный сигнал отличается от переданного . Вектор параметров принятого сигнала кроме параметров получает дополнительные составляющие, например, время запаздывания, доплеровский сдвиг частоты, изменение амплитуды и др. Некоторые из дополнительных параметров на приемной стороне могут считаться известными и их можно учесть при приеме сигнала. Например, ослабление сигнала легко компенсируется соответствующим усилением в приемнике.

Для передачи сообщений наиболее опасны искажения полезного сигнала, связанные с изменением его информационных параметров. Так как физические процессы, происходящие с излученным сигналом в канале, сложны и не поддаются простому математическому описанию, то предложены многочисленные модели каналов, с разной степенью подробностей отражающие реальные процессы. Простейшие модели каналов рассматриваются в следующих подразделах.

Кроме излученного сигнала на антенну приемника поступают сигналы от посторонних источников и создают помехи приему полезного сигнала. Природа помех многообразна. Внешними мешающими помехами могут быть естественные электромагнитные процессы, происходящие в атмосфере, ионосфере, космосе, а также сигналы других радиотехнических систем. К внутренним помехам относятся флуктуационные шумы приемника, нестабильности питающих напряжений и параметров элементов приемника. На рис. 6.1 наличие помех в канале отображено в виде источника помех, вырабатывающего случайный процесс . В большинстве случаев помехи складываются на входе приемника с полезным сигналом и поэтому называются в сообщение. Демодулятор выделяет сигнал , который модулирует несущую принятого колебания. Декодер по этому сигналу вырабатывает сообщение . Превращение сообщения в сигнал, выполненное на передающей стороне, и преобразование сигнала в сообщение на приемной стороне являются взаимозависимыми операциями. Поэтому кодер и декодер, модулятор и демодулятор принято объединять и рассматривать как единые устройства. Устройство, выполняющее функции модулятора и демодулятора, называется модемом , а устройство, осуществляющее кодирование сообщений и декодирование сигналов – кодеком .

Из-за искажений принятого сигнала и помех сообщение , направляемое получателю, может отличаться от сообщения , выработанного источником. Степень соответствия и зависит от операций, составляющих способ передачи, от уровня сигнала и помех, от свойств канала связи и от вида преобразования сигнала в сообщение на приемной стороне. Основной операцией при приеме непрерывных сообщений является демодуляция , т. е. выделение сообщения , модулирующего несущую принятого сигнала .

Совокупность операций по превращению сигнала в сообщение называется способом приема . При передаче дискретных сообщений различают прием в целом и поэлементный (посимвольный) прием .

Сущность приема в целом состоит в том, что на приемной стороне определяется расстояние между принятым сигналом и всеми образцами ожидаемых сигналов. За переданный сигнал принимают образец, наименее удаленный от принятого сигнала. Этот выбор осуществляет специальная решающая схема. Число образцов должно быть равно числу возможных сообщений источника. Прием в целом является оптимальным, однако его реализация требует значительного объема оборудования.

При посимвольном приеме преобразование сигнала в сообщение происходит в два этапа с помощью двух решающих схем. На первом этапе непрерывное колебание преобразуется демодулятором в последовательность дискретных сигналов (символов кодового алфавита) . Во второй решающей схеме производится коррекция ошибок в последовательности сигналов с выхода первой решающей схемы. На выходе второй решающей схемы формируются символы сообщения.

Техническая реализация посимвольного приема обычно значительно проще, чем приема в целом. Поэтому, несмотря на проигрыш в помехоустойчивости, посимвольный прием нашел наибольшее распространение в системах передачи дискретных сообщений.

Чтобы лучше понимать процесс обмена информацией и условия его эффективности, следует иметь представление об элементах и этапах коммуникационного процесса.

Коммуникационный процесс

В процессе обмена информацией можно выделить четыре базовых элемента (рис. 1.4):

• отправитель – лицо, генерирующее идеи или собирающее и передающее информацию;
• сообщение – собственно информация, закодированная с помощью символов;
• канал – средство передачи информации;
• получатель – лицо, которому предназначена информация и которое интерпретирует ее.

Рис. 1.4.

При обмене информацией отправитель и получатель проходят несколько взаимосвязанных этапов. Основная задача отправителя – составить сообщение и использовать канал для его передачи таким образом, чтобы обе стороны поняли и разделили исходную идею. Это сложно, так как на каждом этапе смысл сообщения может быть искажен или полностью утрачен .

В процессе движения информации происходит ее продвижение но следующим этапам :

• зарождение идеи;
• кодирование и выбор канала;
• передача;
• декодирование;
• обратная связь.

Рассмотрим этапы коммуникационного процесса более подробно для того, чтобы показать, какие проблемы могут возникать в его разных точках (рис. 1.5).

1. Зарождение идеи. Обмен информацией начинается с формулирования идеи или отбора информации. При этом отправитель решает, какую именно идею или сообщение следует сделать предметом обмена. Его роль заключается в провотировании и кодировании информации с последующей передачей другим участникам процесса.

Очень важно правильно и тщательно сформулировать свою идею, с тем, чтобы она стала интересной и привлекательной для получателя. Важно помнить, что идея еще не трансформирована в слова и не приобрела другой формы, в которой она послужит обмену информацией. Отправитель решил только, что именно он хочет передать.

2. Кодирование и выбор канала. Прежде чем передать идею, отправитель должен закодировать ее с помощью символов. Например, он может использовать в качестве символов слова, интонации и жесты (язык тела). Такое кодирование превращает идею в сообщение.

Отправитель должен также выбрать канал, совместимый с типом символов, использованных для кодирования. К некоторым общеизвестным каналам относятся: передача речи, письменных материалов, электронные средства связи, включая компьютерные сети и электронную почту, видеоленты и видеоконференции. Если канал непригоден для физического воплощения символов, передача невозможна. Если канал не слишком соответствует идее, обмен информацией будет неэффективен.

Следует помнить, что выбор средства сообщения не должен ограничиваться единственным каналом. Часто желательно использовать два или более средства коммуникации в определенном сочетании. В связи с этим процесс усложняется, поскольку отправителю приходится устанавливать последовательность использования этих средств и определять временные интервалы для передачи информации. Тем не менее считается, что одновременное использование средств обмена устной и письменной информацией обычно эффективнее, чем обмен только письменной. Например, если на собрании начальников отделов, у начальника финансового отдела есть предложения по упрощению взаиморасчетов, эффективнее будет их представить письменно в виде раздаточного материала, на экране или флип-чарте в виде графиков, схем, или видеороликов, сопровождая их демонстрацию устными комментариями. При этом больше вероятность, что информация будет воспринята, во-первых, положительно, во-вторых, полностью (или в максимальном объеме), в-третьих, будут оперативно учтены пожелания и предложения заинтересованных коллег.

• 3. Передача. На третьем этапе отправитель использует канал для доставки сообщения (закодированной идеи или совокупности идей) получателю. Здесь речь идет о физической передаче сообщения, которую многие люди по ошибке и принимают за сам процесс коммуникации. В то же время передача является лишь одним из важнейших этапов, через которые необходимо пройти, чтобы донести идею до другого лица.
• 4. Декодирование. После передачи сообщения отправителем получатель декодирует его. Декодирование – это перевод символов отправителя в мысли получателя. Если символы, выбранные отправителем, имеют точно такое же значение для получателя, последний будет знать, что именно имел в виду отправитель, когда формулировалась его идея. Если реакции на идею не требуется, процесс обмена информацией на этом завершается.
• 5. Обратная связь. Обмен информацией можно считать эффективным, если получатель продемонстрировал понимание идеи через обратную евязь. Например, произвел действия, которых ждал от него отправитель.

Несмотря на внешнюю простоту коммуникационного процесса, он редко протекает без помех. Существует множество потенциальных препятствий, которые мешают эффективным коммуникациям. Факторы, нарушающие чистоту передачи сообщений, принято называть "шумом" в процессе коммуникаций.

"Шум" – это любой фактор, способный нарушить четкость передачи послания в любой момент процесса коммуникации.

Источники шума варьируются от сложности или неточности языка послания до различий в восприятии людей его получающих, из-за которых может изменяться смысл в процессах кодирования и декодирования. Например, говорят о шуме, когда сообщения плохо закодированы (написаны неясно) или плохо декодированы (не поняты), или когда каналы коммуникации не эффективны (внимание получателя отвлечено от сообщения). Помехой может служить также различие в организационном статусе между руководителем и подчиненным, что также затрудняет точную передачу информации.

Таким образом, шум но своей сути является барьером в процессе коммуникации.

Определенный шум в процессе коммуникации есть всегда, поэтому на каждом этапе процесса обмена информацией происходит некоторое искажение смысла. Если уровень шума достаточно высок, то может происходить заметная потеря смысла послания или даже полная блокировка информационного обмена.

Рис. 1.5.

Таким образом, коммуникационный процесс – это последовательность действий при общении людей. Цель коммуникационного процесса – обеспечение понимания информации, являющейся предметом обмена. Коммуникационный процесс имеет определенные элементы и происходит поэтапно. На каждом из этапов может возникать "шум" (помехи в коммуникациях), который способен существенно понижать их эффективность.

Как было отмечено выше, главная цель коммуникации – обмен различного рода информацией. Каждое предприятие пронизано сетью информационных каналов, которые предназначены для ее сбора, анализа и систематизации. При этом руководитель во многих случаях может выбирать и использовать наиболее удобные для него каналы общения с другими руководителями и подчиненными. Например, обсуждать проблему можно в личной беседе или по телефону; допускается передать работникам информацию, написав записку или письмо, или повесить сообщение на доску объявлений. Конкретный канал во многом определяется природой сообщения (рис. 1.6).

Коммуникативные каналы классифицируют по их пропускной способности.

Пропускная способность канала – это объем информации, который может быть передан через него за один коммуникативный эпизод.

В целом коммуникация становится более эффективной при использовании всего множества каналов как письменных, так и устных.

На емкость коммуникативных каналов влияют три фактора :

• способность обрабатывать несколько сигналов одновременно;
• возможность обеспечения быстрой, двусторонней обратной связи;
• способность обеспечивать личный подход к коммуникациям.

С точки зрения этих возможностей самым лучшим средством является личное общение. Только оно гарантирует прямое воздействие, передачу множественных информационных сигналов, немедленную обратную связь и личный подход.

Общение по телефону или с помощью других электронных средств ускоряет процесс коммуникации, однако в нем отсутствует "эффект присутствия".

Персональные письменные сообщения – записки, письма, замечания – тоже могут иметь личностную направленность, но они доносят только написанные на бумаге слова и не могут обеспечить быструю обратную связь.

Безличные коммуникативные каналы – бюллетени, стандартные компьютерные отчеты – являются самыми "мелкими", их пропускная способность ограничена в наибольшей степени.

По сути, эффективность способа коммуникации зависит от того, насколько он подходит для той информации, которую нужно передать. В частности, исследования показали, что в тех случаях, когда информация носит неоднозначный характер (т.е. нуждается в разъяснениях), устные средства связи более эффективны, чем письменные. Однако письменная форма передачи сообщений более действенна, когда информация очевидна, проста и прямолинейна. Например, доведение до работников рабочих заданий, информирование их о принятых решениях или закрепление в письменной форме достигнутых ранее договоренностей.

В любом случае важен не только вопрос, какую форму коммуникации выбрать, но и как ее правильно использовать. В табл. 1.1 приведены некоторые полезные советы по использованию традиционных средств коммуникаций .

Средство коммуникации	Наилучшее применение	Правила использования
Электронная почта	Отправка ключевой информации, подтверждение регистрации	Придерживайтесь краткости изложения Слова сохраняются навсегда, поэтому избегайте саркастических или оскорбительных замечаний
	Отправка готового документа, требующего подписи, проекта для одобрения или сообщения человеку, не имеющему доступа к электронной почте	Предварительно позвоните и предупредите об отправке факса Позвоните после отправления факса, чтобы удостовериться в его получении Избегайте посылать личную или конфиденциальную информацию, которую могут увидеть другие
	Отправка объемного и сложного материала или благодарственных писем	Убедитесь в отсутствии ошибок В начале документа выделите ключевые моменты Избегайте длинных абзацев, выделяйте их графически Будьте сосредоточены, избегайте большого количества заданий
	Передача информации, несущей эмоциональную нагрузку (если личная встреча невозможна)	Заранее договаривайтесь о времени важных звонков Выслушивайте собеседника, не перебивая Проводите беседу кратко, четко выделяя важные моменты Убедитесь, что обсуждение личных вопросов не может быть подслушано
	Передача более деликатной и щепетильной информации	Запланируйте встречу и придите подготовленным к обсуждению вопросов

• См.: Дафт Р. Л. Уроки лидерства.
• См.: Дафт Р. Л. Уроки лидерства.
• Гринберг Дж., Бейрон Р. Организационное поведение: от теории к практике. М., 2004. С. 441.

Общение – это активный процесс, который предполагает облечение мыслей в удобную для понимания форму и их прием и передачу в виде сообщений.

Зародившаяся мысль может так и остаться в вашей голове навсегда. Прекрасно, если вас это устраивает. Но если мысль нужно высказать, она должна быть облечена в такую форму, которая позволит другому человеку однозначно ее понять. Никто не в состоянии залезть в ваш мозг и просмотреть его, как утреннюю газету, чтобы извлечь оттуда парочку идей.

Поскольку общение – процесс двунаправленный, нужно помнить, что обмен информацией имеет две составляющие:

Кодирование сообщения отправителем (говорящим) – облечение мысли, которую вы хотите высказать, в слова;

Декодирование сообщения получателем (слушателем) – интерпретация слов и извлечение из них смысла.

Общаясь, вы принимаете и передаете данные одновременно. Мозг способен обрабатывать информацию в четыре раза быстрее, чем требуется времени для восприятия ее на слух, поэтому остается достаточно много времени для подготовки соответствующего отклика. Передав информацию, вы можете сделать вывод о том, насколько правильно вас поняли, только после реакции получателя на ваше сообщение.

Передача информации

Независимо от того, какую информацию вы передаете, процесс должен быть управляемым и понятным. Общаясь, вы неизбежно сталкиваетесь с двумя вещами: во-первых, передаете информацию, а во-вторых, что гораздо важнее, устанавливаете контакт с теми, кому предназначено сообщение, создавая о себе хорошее впечатление.

Поскольку уровень сложности сообщения может варьироваться от констатации незначительного факта до пояснения замысловатого понятия, от способа выражения мысли зависит, насколько правильно ее поймут. Это значит, что вам придется:

мысленно выстроить план изложения , то есть собрать воедино все факты и идеи и расположить главные из них в логической последовательности;

передать информацию , то есть подобрать для иллюстрации своей идеи нужные слова и образы, чтобы сообщение было понятным и соответствовало ситуации общения.

Как добиться стройности изложения

Этот процесс требует сосредоточенности. Надо спланировать высказывание и подобрать данные, которые помогут выразить мысль как можно точнее.

Как точно и ясно выразить свою мысль

Передавая информацию, мы не только подбираем данные для высказывания, но и кодируем их, чтобы высказывание было точным и понятным.

Решая, что сказать, вы всегда принимаете во внимание, в каких вы отношениях с получателями сообщения или каких отношений с ними хотели бы добиться. Если вы понимаете, чем ваше сообщение может быть интересно слушателю, сформулировать мысль намного проще.

Форма выражения мысли важна не менее ее содержания. Слова способны вызывать определенные образы, звуки и чувства. Они могут разозлить и обрадовать, огорчить и развеселить. Подбирать их следует так, чтобы они выражали именно то, что вы хотите, и были правильно поняты получателем. Информация, которая передается в процессе общения, может служить самым разным целям, поэтому, если вы хотите, чтобы ее правильно поняли, формулируйте мысль корректно. Приведем несколько примеров.

Констатация факта. Вам продают некий товар. «Он дешевый и к тому же синего цвета», – говорит продавец. Конечно, он имеет в виду, что это достаточно низкая цена для такой замечательной вещи, а синий действует успокаивающе. Но пока он этого не скажет, покупатель не задумается о том, что нужно пересмотреть свое негативное отношение к синему цвету.

Высказывание мнения. Заявление о том, что «Арсенал» выиграет кубок» может быть воспринято как констатация факта или заслуживающее доверия предсказание. На самом деле это всего лишь частное мнение, основанное на субъективной убежденности говорящего в том, что «Арсенал» – лучшая команда в мире. Такое высказывание может лишить слушателя возможности иметь собственную точку зрения.

Выражение чувств. Можно сказать человеку «Пойдет!» или «Хорошо», (подразумевая «Вы прекрасно справились с работой»), но такая форма одобрения не выразит в полной мере вашу благодарность и положительную оценку. У слушателя может возникнуть ощущение, что он недостаточно постарался.

Высказывание оценки. Фраза «Деньги не имеют для меня никакого значения» может, конечно, означать, что высокой зарплате вы предпочитаете работу в свое удовольствие. Однако слушатели могут воспринять это как сообщение о том, что вы очень богаты и совершенно не нуждаетесь в деньгах.

Упование на то, что слушатели поймут вас с полуслова, приводит к непониманию. Нельзя ожидать от окружающих, что они обязательно догадаются, что вы хотите сказать. Читать мысли невозможно, и, если вы не выражаете их четко и ясно, вас не поймут.

Иногда приходится повторять сообщение, прежде чем получатель правильно его расшифрует. Если вы видите, что выбранные слова не способны передать слушателю ваши мысли, подберите другие, и в случае необходимости, делайте это до тех пор, пока сообщение не будет понято адекватно.

Слова и выражения воспринимаются разными людьми по-разному. Чтобы подобрать нужную именно в данный момент фразу, надо обязательно помнить об этом факте. К тому же это лучший способ создать у собеседника ощущение, что вы способны понять друг друга.

Как правильно пользоваться словами

Словарный состав языка – это фильтр, через который мы пропускаем свои знания и опыт. Многие слова могут иметь несколько значений в зависимости от контекста, в котором они употребляются. Возьмем для примера слово «форма». Оно может означать «внешнее очертание», «вид, тип», «установленный образец», «приспособление для придания чему-либо определенных очертаний», «форменная одежда», «документ стандартного образца».

У каждого из нас имеется множество идей и мыслей, которые требуют выражения в речи – от элементарной констатации факта («Небо голубое») до сложных понятий («Я мыслю, значит, я существую»). Но даже люди, говорящие на одном языке, сталкиваются с тем, что использование слов далеко от единообразия. Значение, которое вкладывается в то или иное слово, не всегда совпадает с его словарным толкованием, а часто зависит от индивидуальной манеры употребления. Со словами люди могут поступать по-разному:

Придумывать новые;

Выносить за пределы семейного или дружеского круга принятые в нем слова и выражения;

Заимствовать устойчивые сочетания или отдельные слова у окружающих;

Использовать малоупотребительные слова или слова высокого стиля для создания определенного впечатления, например, говорить «вследствие этого» вместо «поэтому»;

Пользоваться жаргоном.

Независимо от уровня сложности мысли, вложенной в сообщение, вы обязательно получаете оценку слушателя. Использование общепринятой лексики в соответствии с нормами грамматики повышает вероятность того, что ваши слова правильно истолкуют.

Как проиллюстрировать свое сообщение

Некоторые сообщения достаточно сложны, и их трудно выразить с помощью одних только слов. Иногда передать мысль точнее помогает схема.

Правду говорят, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Истории известно немало случаев, когда важнейшие мысли записывались на салфетке, грифельной доске или на обратной стороне конверта. Если изображение или подробное описание могут помочь слушателю понять или запомнить ваше сообщение, обязательно используйте их.

Всегда старайтесь несколько оживить сухие факты. Так, преподаватель архитектуры, написав на доске математическое уравнение, поворачивается к студентам и говорит: «Это академическая формула, а запомнить вам надо следующее: водосток на крыше должен быть достаточно широким, чтобы в него поместилась дохлая кошка».

Общаясь с человеком, помните, что очень полезно дополнить слова наглядным примером: так слушатель всегда найдет, на что опереться при запоминании.

Получение информации

Результативность общения зависит от правильной расшифровки информации. Получатель сообщения почти всегда подходит к полученным сведениям избирательно. Тому есть несколько причин.

Люди воспринимают информацию сквозь фильтр собственных интересов и потребностей.

Люди уделяют внимание только отдельным аспектам интересующей их информации.

Особенности человеческого восприятия таковы, что информация интерпретируется скорее субъективно, нежели объективно.

Люди часто видят и слышат то, что ожидают увидеть или услышать, а не то, что есть на самом деле.

Другими словами, воспринятое человеком сообщение не всегда отражает то, что в него вложил отправитель. Более того, если переданная информация не отличается полнотой, а получатель к тому же воспринимает ее частично, между людьми может возникнуть опасное непонимание.

В процессе декодирования (то есть восприятия) сообщения вы подвергаетесь воздействию различных факторов, которые способны повлиять на адекватность понимания. Среди них можно назвать следующие.

Сложившееся мнение . Если вы полагаете, что человек не разбирается в том, о чем говорит, или что источник сведений нельзя назвать надежным, вы вряд ли поверите информации. Например, освещение события в официальном издании заслуживает большего доверия, чем сообщение о нем в желтой прессе.

Предубеждение . У каждого свой взгляд на вещи, поэтому человек склонен больше верить тому, с чем он согласен. Например, политик, выслушивающий обвинительную речь своего оппонента, услышит только то, что, на его взгляд, заслуживает критики, и отвергнет все остальное.

Настроение . Если у вас отвратительное настроение, порадовать вас сможет немногое. Хорошую новость вы с легкостью превратите в плохую, найдя в ней отрицательные стороны. А когда вы в прекрасном расположении духа, даже плохие известия кажутся не такими уж страшными.

Все перечисленное может существенно повлиять на то, как человек воспринимает информацию, какие ее фрагменты усваивает, а какие упускает настолько, что даже не может о них вспомнить. Такое случается даже тогда, когда отправитель убежден в том, что сообщил обо всех деталях и правильно построил сообщение.

Делаем выводы

Коммуникативный процесс характеризуется двумя ключевыми составляющими. Сообщение должно быть точно передано и точно воспринято. Общение – это сочетание эффективной передачи и эффективного получения информации, своеобразный замкнутый круг.

Зададимся вопросом: «Слышен ли в лесу звук падающего дерева, если рядом нет никого, кто мог бы это услышать?» Ответ будет таким: «Пока кто-нибудь не назовет это звуком падающего дерева, его нельзя считать таковым».

Спросите себя

Подумайте о том, как вы воспринимаете и передаете информацию, и дайте ответы на следующие вопросы.

^ Выстраиваете ли вы мысленно план своего высказывания, прежде чем произнести его вслух?

^ Уделяете ли вы в своей речи должное внимание как словам, так и образным средствам?

^ Удается ли вам формулировать свои высказывания таким образом, чтобы они точно соответствовали вашим мыслям?

^ Всегда ли вы подбираете такие слова, которые доступны пониманию слушателя?

^ Уверены ли вы в том, что пользуетесь общепринятой лексикой и грамматикой, чтобы вас лучше понимали?

^ Вы воспринимаете сообщения нейтрально и объективно?

^ Понимаете ли вы, что показателем эффективной коммуникации можно считать только ответную реакцию получателя сообщения?

Все получится, если…

Мысленно выстроить высказывание, прежде чем произнести его вслух;

Тщательно взвешивать и подбирать слова, которые услышат от вас окружающие;

Точно формулировать то, что вы имеете в виду, чтобы вас можно было понять;

Умело пользоваться словарным запасом и грамматическим строем языка;

К месту использовать образные выражения, лирические отступления, иносказания, шутки – все, что помогает донести до слушателя вашу мысль;

Понимать, что ваша личная заинтересованность может повлиять на то, как вы передаете информацию;

Осознавать, что ваша необъективность или особенности настроения могут сказаться на точности восприятия сообщений;

Помнить, что про общение можно говорить, только если есть ответная реакция слушателя.

Тема 1.5 Линии и каналы связи,

Линия связи и канал связи - это не одно и то же.

Линия связи (ЛС) - это физическая среда, по которой передаются информацион­ные сигналы. В одной линии связи может быть организовано несколько каналов связи путем временного, частотного кодового и других видов разделения - тогда говорят о логических (виртуальных) каналах. Если канал полностью монополизи­рует линию связи, то он может называться физическим каналом и в этом случае совпадает с линией связи. Хотя можно, например, говорить об аналоговом или цифровом канале связи, но абсурдно говорить об аналоговой или цифровой линии связи, ибо линия - лишь физическая среда, в которой могут быть образованы ка­налы связи разного типа. Тем не менее, даже говоря о физической многоканаль­ной линии, ее часто называют каналом связи. ЛС являются обязательным звеном любой системы передачи информации.

Рисунок 1 Классификация каналов связи

Классификация каналов связи (КС) показана на рис. 1.

По физической приро­де ЛС и КС на их основе делятся на:

· механические - используются для передачи материальных носителей инфор­мации;

· акустические - передают звуковой сигнал;

· оптические - передают световой сигнал;

· электрические - передают электрический сигнал.

· Электрические и оптическиеКС могут быть:

· проводными, использующими для передачи сигналов проводниковые линии связи (электрические провода, кабели, световоды и т. д.);

· беспроводными (радиоканалы, инфракрасные каналы и т. д.), использующими для передачи сигналов электромагнитные волны, распространяющиеся по эфиру.

По форме представления передаваемой информации КС делятся на:

· аналоговые- по аналоговым каналам передается информация, представлен­ная в непрерывной форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины;

· цифровые- по цифровым каналам передается информация, представленная в виде цифровых (дискретных, импульсных) сигналов той или иной физической природы.

· В зависимости от возможных направлений передачи информации различают:

· симплексныеКС, позволяющие передавать информацию только в одном направ­лении;

· полудуплексныеКС, обеспечивающие попеременную передачу информации в прямом и обратном направлениях;

· дуплексные КС, позволяющие вести передачу информации одновременно и в прямом, и в обратном направлениях.

Каналы связи по наличию коммутации :

· коммутируемыми;

· некоммутируемыми.

Коммутируемые каналы создаются из отдельных участков (сегментов) только на время передачи по ним информации; по окончании передачи такой канал ликви­дируется (разъединяется).

Некоммутируемые(выделенные) каналы создаются на длительное время и имеют постоянные характеристики по длине, пропускной способности, помехозащищен­ности.

По пропускной способности их можно разделить на:

· низкоскоростныеКС, скорость передачи информации в которых от 50 до 200 бит/с; это телеграфные КС, как коммутируемые (абонентский телеграф), так и некоммутируемые;

· среднескоростныеКС, например аналоговые (телефонные) КС; скорость пе­редачи в них от 300 до 9600 бит/с, а в новых стандартах V 90-V.92 Междуна­родного консультативного комитета по телеграфии и телефонии (МККТТ) и до 56 000 бит/с;

· высокоскоростные (широкополосные) КС, обеспечивающие скорость переда­чи информации выше 56 000 бит/с.

Следует особо отметить, что телефонный КС является более узкополосным, неже­ли телеграфный, но скорость передачи данных по нему выше благодаря обязатель­ному наличию модема, существенно снижающего полосу пропускания передаваемого сигнала. При простом кодировании максимально достижимая скорость передачи данных по ана­логовым каналам не превосходит 9600 бод = 9600 бит/с. Применяемые в настоя­щее время сложные протоколы кодирования передаваемых данных используют не два, а несколько значений параметра сигнала для отображения элемента данных и позволяют достичь скорости передачи данных по аналоговым телефонным ли­ниям связи 56 кбит/с = 9600 бод.

Физической средой передачи информации в низкоскоростных и среднескоростных КС обычно являются проводные линии связи - группы либо параллельных, либо скрученных («витая пара») проводов.

Для организации широкополосных КС используются различные кабели, в частно­сти:

· неэкранированные с витыми парами из медных проводов (Unshielded Twisted Pair - UTP);

· экранированные с витыми парами из медных проводов (Shielded Twisted Pair -STP);

· волоконно-оптические (Fiber Optic Cable - FOC);

· коаксиальные (Coaxial Cable - CC);

· беспроводные радиоканалы.

Витая пара - это изолированные проводники, попарно свитые между собой для уменьшения перекрестных наводок между проводниками. Такой кабель, состоя­щий обычно из небольшого количества витых пар (иногда даже двух), характери­зуется меньшим затуханием сигнала при передаче на высоких частотах и меньшей чувствительностью к электромагнитным наводкам, чем параллельная пара прово­дов.

UTP-кабели чаще других используются в системах передачи данных, в частности в вычислительных сетях. Выделяют пять категорий витых пар UTP: первая и вто­рая категории используются при низкоскоростной передаче данных; третья, четвер­тая и пятая - при скоростях передачи соответственно до 16, 25 и 155 Мбит/с (а при использовании стандарта технологии Gigabit Ethernet на витой паре, вве­денного в 1999 году, и до 1000 Мбит/с). При хороших технических характерис­тиках эти кабели сравнительно недороги, они удобны в работе, не требуют зазем­ления.

STP-кабели обладают хорошими техническими характеристиками, но имеют вы­сокую стоимость, жестки и неудобны в работе, требуют заземления экрана. Они делятся на типы: Туре 1, Туре 2, Туре 3, Туре 5, Туре 9. Из них Туре 3 определяет характеристики неэкранированного телефонного кабеля, а Туре 5 - волоконно-оптического кабеля. Наиболее популярен кабель Туре 1 стандарта IBM, состоя­щий из двух пар скрученных проводов, экранированных проводящей оплеткой, которую положено заземлять. Его характеристики примерно соответствуют харак­теристикам UTP-кабеля категории 5.

Коаксиальный кабель представляет собой медный проводник, покрытый диэлект­риком и окруженный свитой из тонких медных проводников экранирующей за­щитной оболочкой. Коаксиальные кабели для телекоммуникаций делятся на две группы:

□ толстые коаксиальные кабели;

□ тонкие коаксиальные кабели.

Толстый коаксиальный кабель имеет наружный диаметр 12,5 мм и достаточно тол­стый проводник (2,17 мм), обеспечивающий хорошие электрические и механичес­кие характеристики. Скорость передачи данных по толстому коаксиальному кабе­лю достаточно высокая (до 50 Мбит/с), но, учитывая определенное неудобство работы с ним и его значительную стоимость, рекомендовать его для использова­ния в сетях передачи данных можно далеко не всегда.

Тонкий коаксиальный ка­бель имеет наружный диаметр 5-6 мм, он дешевле и удобнее в работе, но тонкий проводник в нем (0,9 мм) обусловливает худшие электрические (передает сигнал с допустимым затуханием на меньшее расстояние) и механические характеристи­ки. Рекомендуемые скорости передачи данных по «тонкому» коаксиальному кабелю не превы­шают 10 Мбит/с.

Основу волоконно-оптического кабеля составляют «внутренние подкабели» - стек­лянные или пластиковые волокна диаметром от 5 (одномодовые ) до 100 (многомодовые ) микрон, окруженные твердым заполнителем и помещенные в защитную оболочку диаметром 125-250 мкм. В одном кабеле может содержаться от одного до нескольких сотен таких «внутренних подкабелей». Кабель, в свою очередь, окружен заполнителем и покрыт более толстой защитной оболочкой, внутри ко­торой проложен один или несколько силовых элементов, принимающих на себя обеспечение механической прочности кабеля.

Радиоканал - это беспроводный канал связи, прокладываемый через эфир. Систе­ма передачи данных (СПД) по радиоканалу включает в себя радиопередатчик и ра­диоприемник, настроенные на один и тот же радиоволновой диапазон, который определяется частотной полосой электромагнитного спектра, используемой для передачи данных. Часто такую СПД называют просто радиоканалом.

Скорости передачи данных по радиоканалу практически не ограничены.

Беспроводные каналы связи обладают плохой помехозащищенностью, но обеспе­чивают пользователю максимальную мобильность и оперативность связи. В вы­числительных сетях беспроводные каналы связи для передачи данных исполь­зуются чаще всего там, где применение традиционных кабельных технологий затруднено или просто невозможно. Но в ближайшем будущем ситуация может измениться - активно ведется разработка новой технологии беспроводной связи Bluetooth.

Bluetooth - это технология передачи данных по радиоканалам на короткие рас­стояния, позволяющая осуществлять связь беспроводных телефонов, компьюте­ров и различной периферии даже в тех случаях, когда нарушается требование пря­мой видимости.

Общеупотребительными и уже достаточно известными являются соединения элек­тронной аппаратуры между собой при помощи инфракрасного канала связи . Но эти соединения требуют прямой видимости. Например, пультом дистанционного управления телевизором невозможно воспользоваться, если между вами и теле­визором оказался хотя бы лист газетной бумаги.

Телефонные линии связи являются наиболее разветвленными и широко исполь­зуемыми. По телефонным линиям связи осуществляется передача звуковых (то­нальных) и факсимильных сообщений, они являются основой построения инфор­мационно-справочных систем, систем электронной почты и вычислительных сетей. По телефонным линиям могут быть организованы и аналоговые, и цифровые ка­налы передачи информации.

Цифровые каналы связи можно более эффективно и гибко обрабатывать и пе­редавать, чем аналоговые, стали развиваться цифровые каналы связи. Перед вводом в такой канал аналогового сигнала он оцифровывается - преоб­разуется в цифровую форму: каждые 125 мкс (частота оцифровки обычно рав­на 8 кГц) текущее значение аналогового сигнала отображается 8-разрядным двоичным кодом. Скорость передачи данных по базовому цифровому каналу, таким образом, составляет 64 кбит/с; но путем некоторых технических ухищ­рений несколько цифровых каналов можно объединять в один (мультиплекси­ровать), то есть создавать более скоростные каналы.

Вопросы для самоконтроля по разделу

1. В чем отличие информации от данных?

2. Является ли книга информацией?

3. Перечислите виды адекватности информации.

4. Перечислите основные характеристики систем передачи информации.

5. В чем суть кодирования информации?

6. перечислите основные информационные процессы.

7. Приведите примеры, демонстрирующие различные свойства информации.

8. Объясните термин «информационные технологии».

9. Что такое канал связи и линия связи? В чем их отличия?

10. Перечислите виды кабелей, используемых для передачи информации.

Раздел 2 Информационные технологии