Şek. 1 aşağıdaki tanımlamaları benimsemiştir: X, Y, Z, W- sinyaller, mesajlar ; f- engel; LS- iletişim hattı; yapay zeka, PI- bilgi kaynağı ve alıcısı; P– dönüştürücüler (kodlama, modülasyon, kod çözme, demodülasyon).
Çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilecek çeşitli kanal türleri vardır:
1.İletişim hatlarının türüne göre: kablolu; kablo; Fiber optik;
Güç hatları; radyo kanalları vb.
2. Sinyallerin doğası gereği: sürekli; ayrık; kesikli-sürekli (sistemin girişindeki sinyaller kesiklidir ve çıkışındaki süreklidir ve bunun tersi de geçerlidir).
3. Gürültü bağışıklığı için: parazitsiz kanallar; müdahale ile.
İletişim kanalları aşağıdakilerle karakterize edilir:
1. Kanal kapasitesi kanal kullanım süresinin ürünü olarak tanımlanır T'ye, kanal tarafından iletilen frekans spektrumunun genişliği F'ye ve dinamik aralık D'ye. kanalın farklı seviyelerde sinyal iletme yeteneğini karakterize eden
V ila = T ila F ila D ila.(1)
Sinyali kanalla eşleştirme koşulu:
Vc£ v k ; Tc£ t k ; Fc£ Fk ; Vc£ v k ; DC£ D k.
2.bilgi aktarım hızı - birim zaman başına iletilen ortalama bilgi miktarı.
3.
4. artıklık - iletilen bilgilerin güvenilirliğini sağlar ( R= 0¸1).
Bilgi teorisinin görevlerinden biri, bilgi aktarım hızının ve iletişim kanalı kapasitesinin kanal parametrelerine ve sinyal ve girişimin özelliklerine bağımlılığını belirlemektir.
Bir iletişim kanalı mecazi olarak yollara benzetilebilir. Dar yollar - düşük kapasite, ancak ucuz. Geniş yollar - iyi trafik kapasitesi, ancak pahalı. Verim darboğaz tarafından belirlenir.
Veri aktarım hızı, büyük ölçüde, çeşitli iletişim hatları olan iletişim kanallarındaki iletim ortamına bağlıdır.
Kablolu:
1. kablolu– bükümlü çift (diğer kaynaklardan gelen elektromanyetik radyasyonu kısmen bastırır). 1 Mbps'ye kadar iletim hızı. Telefon şebekelerinde ve veri iletiminde kullanılır.
2. Koaksiyel kablo. Aktarım hızı 10-100 Mbps - yerel ağlarda, kablolu TV'de vb. kullanılır.
3. Optik lif. Aktarım hızı 1 Gb/sn.
1-3 arasındaki ortamlarda, dB cinsinden zayıflama mesafe ile doğrusaldır, yani. güç katlanarak düşer. Bu nedenle belirli bir mesafeden sonra rejeneratörlerin (amplifikatörlerin) kurulması gerekir.
Radyo bağlantıları:
1.Radyo kanalı. Aktarım hızı 100–400 Kbps. 1000 MHz'e kadar radyo frekanslarını kullanır. İyonosferden yansıma nedeniyle 30 MHz'e kadar elektromanyetik dalgaların görüş hattının ötesinde yayılması mümkündür. Ancak bu aralık çok gürültülüdür (örneğin amatör radyo tarafından). 30 ila 1000 MHz arası - iyonosfer şeffaftır ve görüş hattı gereklidir. Antenler yüksekte kurulur (bazen rejeneratörler kurulur). Radyo ve televizyonda kullanılır.
2.mikrodalga hatları. 1 Gbps'ye kadar aktarım hızları. 1000 MHz üzerindeki radyo frekanslarını kullanın. Bu, görüş hattı ve yüksek yönlü parabolik antenler gerektirir. Rejeneratörler arasındaki mesafe 10-200 km'dir. Telefon, televizyon ve veri iletimi için kullanılır.
3. Uydu bağlantısı. Mikrodalga frekansları kullanılır ve uydu (ve birçok istasyon için) bir rejeneratör görevi görür. Özellikler mikrodalga hatları ile aynıdır.
2. Ayrık bir iletişim kanalının bant genişliği
Ayrık kanal, ayrı sinyalleri iletmek için tasarlanmış bir dizi araçtır.
İletişim kanalı bant genişliği - Hatanın belirli bir değeri aşmaması koşuluyla, teorik olarak elde edilebilecek en yüksek bilgi aktarım hızı. bilgi aktarım hızı - birim zaman başına iletilen ortalama bilgi miktarı. Ayrık bir iletişim kanalının bilgi aktarım hızını ve çıktısını hesaplamak için ifadeler tanımlayalım.
Her sembolün iletimi sırasında, ortalama olarak, formül tarafından belirlenen iletişim kanalından geçen bilgi miktarı
Ben (Y, X) = I (X, Y) = H(X) - H (X/Y) = H(Y) - H (Y/X), (2)
nerede: ben (Y, X) - karşılıklı bilgi, yani içerdiği bilgi miktarı Y Nispeten X;H(X) mesaj kaynağının entropisi; Y (X/Y)– gürültü ve bozulmanın varlığı ile ilişkili sembol başına bilgi kaybını belirleyen koşullu entropi.
Mesaj gönderirken X T süre T, oluşan n temel semboller, karşılıklı bilgi miktarının simetrisini dikkate alarak iletilen ortalama bilgi miktarı:
ben(YT, X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Bilgi aktarım hızı, kaynağın istatistiksel özelliklerine, kodlama yöntemine ve kanalın özelliklerine bağlıdır.
Ayrık bir iletişim kanalının bant genişliği
. (5)Mümkün olan maksimum değer, yani. tüm olasılık dağılım fonksiyonları kümesinde maksimum fonksiyonel aranır p (x).
Bant genişliği kanalın teknik özelliklerine bağlıdır (ekipmanın hızı, modülasyon türü, girişim ve bozulma düzeyi, vb.). Kanal kapasite birimleri şunlardır: , , , .
2.1 Parazitsiz ayrık iletişim kanalı
İletişim kanalında parazit yoksa, kanalın giriş ve çıkış sinyalleri açık, işlevsel bir bağımlılıkla bağlanır.
Bu durumda, koşullu entropi sıfıra eşittir ve kaynak ile alıcının koşulsuz entropileri eşittir, yani. alınan semboldeki iletilen sembole göre ortalama bilgi miktarı
I (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.
Eğer bir X T- zaman başına karakter sayısı T, o zaman parazitsiz ayrı bir iletişim kanalı için bilgi aktarım hızı şuna eşittir:
(6)nerede V = 1/ bir sembolün ortalama aktarım hızıdır.
Parazitsiz ayrı bir iletişim kanalı için bant genişliği
(7)Çünkü maksimum entropi eşit olası sembollere karşılık gelir, o zaman tek tip dağılım için bant genişliği ve iletilen sembollerin istatistiksel bağımsızlığı şuna eşittir:
. (8)Shannon'ın bir kanal için ilk teoremi: Kaynak tarafından üretilen bilgi akışı, iletişim kanalının bant genişliğine yeterince yakınsa, yani.
o zaman tüm kaynak mesajların iletilmesini sağlayacak bir kodlama yöntemi bulmak her zaman mümkündür ve bilgi aktarım hızı kanal kapasitesine çok yakın olacaktır.
Teorem, nasıl kodlanacağı sorusuna cevap vermez.
örnek 1 Kaynak, olasılıkları olan 3 mesaj üretir:
p 1 = 0,1; p 2 = 0.2 vep 3 = 0,7.
Mesajlar bağımsızdır ve tek tip bir ikili kodda iletilir ( m = 2 ) 1 ms'lik bir sembol süresi ile. Girişim olmadan bir iletişim kanalı üzerinden bilgi aktarım hızını belirleyin.
Çözüm: Kaynağın entropisi,
[bps].
Tek tip bir kodla 3 mesajı iletmek için iki bit gereklidir, kod kombinasyonunun süresi 2t'dir.
Ortalama sinyal hızı
V =1/2 t = 500 .
bilgi aktarım hızı
C = vH = 500 × 1,16 = 580 [bps].
2.2 Gürültülü ayrık iletişim kanalı
Belleksiz ayrık iletişim kanallarını ele alacağız.
Hafızasız kanal Bir kanal, daha önce hangi sinyallerin iletilmiş olduğuna bakılmaksızın, iletilen her sinyal sembolünün girişimden etkilendiği bir kanal olarak adlandırılır. Yani girişim, semboller arasında ek bağıntılı bağlantılar oluşturmaz. "Hafızasız" adı, bir sonraki iletim sırasında kanalın önceki iletimlerin sonuçlarını hatırlamıyor gibi göründüğü anlamına gelir.
Bağlantı sinyallerin (mesajların) iletilmesi için tasarlanmış bir dizi araçtır.
Çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilecek çeşitli kanal türleri vardır:
1. İletişim hatlarının türüne göre: kablolu; kablo; Fiber optik; Güç hatları; radyo kanalları vb.
2. Sinyallerin doğası gereği: sürekli; ayrık; kesikli-sürekli (sistemin girişindeki sinyaller kesiklidir ve çıkışındaki süreklidir ve bunun tersi de geçerlidir).
3. Gürültü bağışıklığı ile: parazitsiz kanallar; müdahale ile.
İletişim kanalları aşağıdakilerle karakterize edilir:
1. Kanal kapasitesi kanal kullanım süresi Tk, kanal Fk tarafından iletilen frekans spektrumunun genişliği ve kanalın çeşitli Vk = Tk Fk Dk sinyal seviyelerini iletme yeteneğini karakterize eden dinamik aralık Dk.'nin ürünü olarak tanımlanır. (1) Kanal ile sinyal eşleşme durumu: Vc Vk; Tc Tk; Fc Fk; Vc Vk; DC Dk.
2. bilgi aktarım hızı- birim zaman başına iletilen ortalama bilgi miktarı.
3.İletişim kanalı bant genişliği- Hatanın belirli bir değeri aşmaması koşuluyla, teorik olarak elde edilebilecek en yüksek bilgi aktarım hızı.
4. artıklık- iletilen bilgilerin güvenilirliğini sağlar (R = 01).
Bilgi teorisinin görevlerinden biri, bilgi aktarım hızının ve iletişim kanalı kapasitesinin kanal parametrelerine ve sinyal ve girişimin özelliklerine bağımlılığını belirlemektir. Bir iletişim kanalı mecazi olarak yollara benzetilebilir. Dar yollar - düşük kapasite, ancak ucuz. Geniş yollar - iyi trafik kapasitesi, ancak pahalı. Verim darboğaz tarafından belirlenir. Veri aktarım hızı, büyük ölçüde, çeşitli iletişim hatları olan iletişim kanallarındaki iletim ortamına bağlıdır.
Kablolu:
1. kablolu- bükülmüş çift. 1 Mbps'ye kadar iletim hızı.
2. Koaksiyel kablo. Aktarım hızı 10-100 Mbps
3. Optik lif. Aktarım hızı 1 Gb/sn.
radyo bağlantıları:
Radyo kanalı. Aktarım hızı 100-400 Kbps. 1000 MHz'e kadar radyo frekanslarını kullanır. İyonosferden yansıma nedeniyle 30 MHz'e kadar elektromanyetik dalgaların görüş hattının ötesinde yayılması mümkündür.
mikrodalga hatları. 1 Gbps'ye kadar aktarım hızları. 1000 MHz üzerindeki radyo frekanslarını kullanın. Bu, görüş hattı ve yüksek yönlü parabolik antenler gerektirir. Rejeneratörler arasındaki mesafe 10-200 km'dir. Telefon, televizyon ve veri iletimi için kullanılır.
Uydu bağlantısı. Mikrodalga frekansları kullanılır ve uydu bir rejeneratör görevi görür.
Girişimsiz kanallar için Shannon teoremi Mesajın bir karakteri başına ortalama ikili kod sinyali sayısının, mesaj kaynağının entropisine istenildiği kadar yakın olacağı, ayrı mesajların verimli bir şekilde kodlandığı bir sistem yaratmak her zaman mümkündür.
Mesaj kaynağının kapasitesi H ¢(U) = u C ×H(U) ve kanalın kapasitesi C = u K ×log M olsun. mesaj elemanı h = u K /u C = (H(U)/ log M)+e (2.2), burada e keyfi olarak küçüktür (doğrudan teorem). Daha küçük bir h değeri elde etmek imkansızdır (ters teorem). h = u K / u C değerini elde etmenin imkansız olduğunu belirten teoremin ters kısmı< H(U)/ log M (2.3), может быть доказана если учесть, что неравенство (2.3) эквивалентно неравенству u C × H(U) >u K × log M, H¢ (U) > C. Son eşitsizlik sağlanamaz çünkü söz konusu kodlama geri dönüşümlü (yani kayıpsız) bir dönüşüm olmalıdır. Kanalın girişindeki saniye başına entropi veya kodlayıcının verimi, kanalın bant genişliğini aşamaz. Ve alınan sinyallerin entropisi, maksimum H'(y)= log m değeri koşulundan belirlenir.
Gürültülü ayrık bir kanal için Shannon teoremi Shannon'ın temel kodlama teoremi olarak da adlandırılır. Mesaj kaynağının H¢ (U) performansı kanal kapasitesi C'den düşükse, yani. H¢(U)< C, то существует такая система кодирования которая обеспечивает возможность передачи сообщений источника со сколь угодно малой вероятностью ошибки (или со сколь угодно малой ненадежностью).
H¢(U) > C ise, mesaj, birim zaman başına güvenilmezlik H¢(U)-C+ e'den daha az olacak şekilde kodlanabilir, burada e ®0(doğrudan teorem).
H¢(U)-C'den daha az birim zamanda güvenilmezlik sağlayan bir kodlama yöntemi yoktur.(ters teorem).
Bu formülasyonda, bu teorem Shannon'ın kendisi tarafından verilmiştir. Literatürde, doğrudan teoremin ikinci kısmı ve ters teorem genellikle aşağıdaki gibi formüle edilen bir ters teorem biçiminde birleştirilir: H¢(U) > C ise, böyle bir kodlama yöntemi yoktur.
2. Sinyal türleri, örnekleme ve kurtarma. Sinyallerin spektral yoğunluğu. Nyquist frekansı, Kotelnikov teoremi. Ayrık sinyallerin frekans gösterimi. Ayrık sinyallerin ortogonal dönüşümleri. Sinyallerin enterpolasyonu ve incelmesi sorunları.
Sinyal türleri, örnekleme ve kurtarma
İle sinyal türleri (türleri) aşağıdakiler öne çıkıyor:
1. analog
2. ayrık
3. dijital
analog sinyal (analog sinyal) sürekli bir argümanın sürekli bir fonksiyonudur, yani. herhangi bir bağımsız değişken değeri için tanımlanır. Analog sinyal kaynakları, bir kural olarak, kaydedilen sinyal onu üreten sürece benzer ("benzer") iken, zaman içinde, uzayda veya başka herhangi bir bağımsız değişkende gelişimlerinin dinamiklerinde sürekli olan fiziksel süreçler ve fenomenlerdir. Bir sinyalin matematiksel gösterimi örneği: y(t) = 4.8 exp /2.8]. Bu durumda hem fonksiyonun kendisi hem de argümanları belirli aralıklarla y J , t J herhangi bir değer alabilir. Sinyalin veya bağımsız değişkenlerinin değer aralıkları sınırlı değilse, varsayılan olarak -Ґ ila +Ґ arasında alınırlar. Olası sinyal değerleri kümesi bir süreklilik oluşturur - herhangi bir sinyal noktasının sonsuza kadar belirlenebildiği sürekli bir alan. Doğası gereği analog olan sinyallere örnek olarak zaman ve uzayda elektrik, manyetik, elektromanyetik alanların şiddetindeki değişim gösterilebilir.
ayrık sinyal (ayrık sinyal) değerlerinde de sürekli bir işlevdir, ancak yalnızca argümanın ayrık değerlerinde tanımlanır. Değerlerinin kümesine göre, sonludur (sayılabilir) ve ayrı bir numune dizisi (örnekler) y(nDt) ile tanımlanır, burada y J , Dt örnekler arasındaki aralıktır (aralık veya örnekleme adımı, örnekleme zamanı) , n = 0, 1, 2, ...,N. Örnekleme adımının karşılığı: f = 1/Dt, örnekleme frekansı olarak adlandırılır. Bir analog sinyalin örneklenmesi (örneklenmesi) ile ayrı bir sinyal elde edilirse, değerleri nDt koordinatları açısından orijinal sinyalin değerlerine tam olarak eşit olan bir örnek dizisidir.
dijital sinyal (dijital sinyal) değerlerinde nicelenir ve bağımsız değişkeninde ayrıktır. Bu, nicelenmiş kafes işlevi yn = Qk ile tanımlanır; burada Qk, niceleme seviyelerinin sayısı k olan nicemleme işlevidir, nicemleme aralıkları ise hem tekdüze olarak dağıtılabilir hem de üniform olmayan, örneğin logaritmik olabilir. Bir dijital sinyal, kural olarak, ayrı bir sayısal veri dizisi şeklinde belirtilir - Dt = const ile argümanın ardışık değerlerinin sayısal bir dizisi, ancak genel durumda, sinyal ayrıca belirtilebilir. keyfi argüman değerleri için bir tablo formu.
Ayrıklaştırma, sinyallerin restorasyonu (enterpolasyonu).
ayrıklaştırma süreci Dönüştürülen sinyalin değerlerinin belirli zaman aralıklarında elde edilmesi işlemidir ( okumalar).
Sinyal ayrıklaştırma, sürekli değişkenlerin işlevlerinin, orijinal sürekli işlevlerin belirli bir doğrulukla geri yüklenebileceği ayrık değişkenlerin işlevlerine dönüştürülmesi olarak anlaşılır. Ayrık okumaların rolü, kural olarak, ayrı bir koordinat ölçeğinde nicelenmiş fonksiyonların değerleri ile gerçekleştirilir. Niceleme, değerlerde sürekli bir miktarın, niceleme seviyeleri olarak adlandırılan sonlu bir izin verilenler kümesinden ayrı bir değer ölçeğine sahip bir niceliğe dönüştürülmesi olarak anlaşılır. Kuantizasyon seviyeleri numaralandırılmışsa, dönüşümün sonucu herhangi bir sayı sisteminde ifade edilebilen bir sayıdır. Argümanda tek tip bir adımla sürekli bir analog değerin anlık değerlerinin belirli bir bit derinliğiyle yuvarlanması, dijital sinyallere dönüştürüldüğünde sinyallerin örneklenmesi ve nicelenmesinin en basit durumudur.
ayrıklaştırma ilkeleri. Analog sinyallerin örneklenmesinin özü, analog fonksiyonun s(t) zamanındaki sürekliliğinin, genlik değerleri ağırlık fonksiyonları kullanılarak veya doğrudan numuneler (örnekler) ile belirlenen bir dizi kısa darbe ile değiştirilmesidir. s(t) sinyalinin zaman zaman anlık değerleri. sinyal s(t) T aralığında bir dizi ayrık değer ile şöyle yazılır:
(c1, c2, ... , cN) = A,
burada A, ayrıklaştırma operatörüdür. Sinyal kurtarma işleminin kaydedilmesi s(t):
s"(t) = B[(c1, c2, ... , cN)].
A ve B operatörlerinin seçimi, gerekli sinyal yeniden oluşturma doğruluğu ile belirlenir. En basitleri lineer operatörlerdir. Genel olarak:
(5.1.1)
Ağırlık fonksiyonları sistemi nerede.
(5.1.1) ifadesindeki okumalar, örneklemenin yüksek gürültü bağışıklığını sağlayan entegrasyon işlemi ile ilişkilidir. Bununla birlikte, "ağırlıklı" entegrasyonun teknik uygulamasının karmaşıklığı nedeniyle, ikincisi, yüksek gürültü seviyelerinde oldukça nadiren kullanılır. Daha yaygın olarak kullanılan, s(t) sinyalinin zaman zaman bir dizi anlık değeri s() ile değiştirildiği yöntemlerdir. Bu durumda ağırlık fonksiyonlarının rolü, sırt (kafes) fonksiyonları tarafından gerçekleştirilir. Bitişik örnekler arasındaki Dt zaman aralığına örnekleme adımı denir. Dt'nin değeri tüm sinyal dönüşüm aralığı boyunca sabitse, ayrıklaştırma F=1/Dt frekansıyla tek biçimli olarak adlandırılır. Düzgün olmayan örneklemede, örnekler arasındaki Dt değeri, belirli bir programa göre veya herhangi bir sinyal parametresindeki değişikliklere bağlı olarak değişebilir.
Sinyal kurtarma
Kurtarma sürekli sinyalörnekler üzerinde hem ortogonal hem de ortogonal olmayan fonksiyonlar bazında gerçekleştirilebilir. Yeniden üretme işlevi s "(t) sırasıyla yaklaşık bir polinomla temsil edilir: 
Temel fonksiyonlar sistemi nerede. Ortogonal temel fonksiyonlar, n Yu Ґ için serinin s(t)'ye yakınsamasını sağlar. Optimal örnekleme yöntemleri, belirli bir sinyal çoğaltma hatası için minimum sayı serisini sağlayanlardır. Ortogonal olmayan temel fonksiyonlar için, esas olarak formun kuvvet cebirsel polinomları kullanılır:
Yaklaşan polinomun değerleri, sayım anlarında örneklerin değerleriyle çakışıyorsa, böyle bir polinoma interpolasyon polinomu denir. Lagrange polinomları genellikle interpolasyon polinomları olarak kullanılır. Enterpolasyonlu polinomları uygulamak için, gerçek zamanlı sistemlerde belirli teknik çözümler gerektiren örnekleme aralığı başına bir sinyal gecikmesi gereklidir. Taylor polinomları genellikle ekstrapolasyon polinomları olarak kullanılır.
Örnekleme frekansının seçimi için doğal bir gereklilik, sinyal fonksiyonlarındaki değişikliklerin dinamiklerine minimum bozulmaların eklenmesidir. Örnekleme frekansı F ne kadar yüksek olursa, bilgi bozulmasının o kadar az olacağını varsaymak mantıklıdır. Öte yandan, F değeri ne kadar büyükse, sinyallerin o kadar fazla dijital veri gösterileceği ve işlenmesi için daha fazla zaman harcanacaktır. Optimal varyantta, sinyal örnekleme frekansı F'nin değeri, bilgi sinyalini belirli bir doğrulukla işlemek için gerekli ve yeterli olmalıdır, yani. analog sinyal formunun yeniden yapılandırılmasında kabul edilebilir bir hata sağlanması (sinyal aralığı boyunca bir bütün olarak kök-ortalama-kare veya sinyallerin karakteristik bilgi noktalarında gerçek formdan maksimum sapmalara göre).
sinyal niceleme.
Analog sinyallerin dijital forma dönüştürülerek örneklenmesi, sinyal niceleme ile ilişkilidir. Nicelemenin özü, fonksiyonun sayılamayan olası değerleri kümesini, genellikle rastgele, sonlu bir dijital örnek kümesiyle değiştirmek ve s(ti) giriş fonksiyonunun anlık değerlerinin zamanında yuvarlanmasıyla gerçekleştirilir. ti en yakın değerlere si(ti) = niDs, burada Ds, dijital okuma ölçeğinin adım nicemlemesidir. Sabit adım Ds ile nicemlemeye tekdüze denir. Matematiksel olarak, niceleme işlemi şu formülle ifade edilebilir:
parantez [..] parantez içindeki değerin tamsayı kısmını ifade eder.
Sinyalleri büyük bir dinamik değer aralığında nicelerken, niceleme adımı tek tip olmayabilir, örneğin logaritmik, yani. giriş sinyali değerlerinin logaritması ile orantılıdır. smin'den smax'a kadar ayarlanmış niceleme ölçeği aralığı ve niceleme adımı Ds, Ns = (smax-smin)/Ds ölçeğinin bölüm sayısını ve buna bağlı olarak dijital nicemleme bit derinliğini belirler. Ayrıklaştırma ve nicelemenin bir sonucu olarak, sürekli fonksiyon s(t) sayısal bir dizi (s(kDt)) ile değiştirilir. Yuvarlama hatası ei = s(kDt)-si(kDt) -Ds/2 içinde Yeterince küçük bir niceleme adımıyla, içindeki herhangi bir değer eşit olası olarak kabul edilebilirken, e değerleri tek tip bir yasaya göre dağıtılır: p(e) = 1/Ds, -Ds/2 J e J Ds/2. Buna göre nicemleme gürültüsünün varyansı ve RMS değeri: e2 = Ds2/12, » 0.3 Ds. .bir) (5.5.1) ifadesini kullanarak nicemleme gürültü seviyesini belirtirken, niceleme adımının izin verilen değerini belirlemek kolaydır. Giriş sinyali, kural olarak, gerçek sinyal s(t) ve gürültü q(t)'nin sırasıyla dispersiyon sq2 ile ek bir karışımını içerir. Gürültü sinyalle ilişkili değilse, nicelemeden sonra toplam gürültü varyansı: Pratikte, nicemleme adımı genellikle, sinyal-gürültü oranında fark edilir bir değişiklik olmayacak şekilde seçilir, yani. e2< Kontrol İletişim, iletişim, radyo elektroniği ve dijital cihazlar İletişim kanalı - mesajları (sadece verileri değil) bir kaynaktan bir alıcıya (ve tam tersi) iletmek için bir teknik araçlar sistemi ve bir sinyal yayma ortamı. Dar anlamda (iletişim yolu) anlaşılan bir iletişim kanalı, yalnızca sinyal yayılımının fiziksel ortamını, örneğin bir fiziksel iletişim hattını temsil eder. Soru numarası 3 “İletişim kanalları. İletişim kanallarının sınıflandırılması. İletişim kanalları parametreleri. Bir iletişim kanalı üzerinden sinyal iletimi koşulu. Bağlantı bir kaynaktan bir alıcıya (ve tam tersi) mesajların (sadece veri değil) iletilmesi için bir teknik araçlar sistemi ve bir sinyal yayma ortamı. Dar anlamda anlaşılan bir iletişim kanalı ( iletişim yolu ) yalnızca fiziksel bir iletişim hattı gibi fiziksel yayılma ortamını temsil eder. İletişim kanalı, uzak cihazlar arasında sinyalleri iletmek için tasarlanmıştır. Sinyaller, kullanıcıya (insan) sunulması veya bilgisayar uygulama programları tarafından kullanılması amaçlanan bilgileri taşır. İletişim kanalı aşağıdaki bileşenleri içerir: Verici tarafından oluşturulan bilgi taşıyan sinyal, iletim ortamından geçtikten sonra alıcı cihazın girişine beslenir. Ayrıca, bilgi sinyalden çıkarılır ve tüketiciye iletilir. Sinyalin fiziksel doğası, minimum zayıflama ve bozulma ile iletim ortamı boyunca yayılabilmesi için seçilir. Sinyal bir bilgi taşıyıcısı olarak gereklidir, bilgiyi kendisi taşımaz. Şekil 1. İletişim kanalı (seçenek No. 1) Şekil.2 İletişim kanalı (seçenek No. 2) Şunlar. (kanal) teknik cihazdır (teknoloji + çevre). Tam olarak üç tür sınıflandırma olacaktır. Zevkinizi ve renginizi seçin: Sınıflandırma #1: Aralarında en yaygın olanı birçok iletişim kanalı türü vardır.kablolu kanallar iletişim ( hava, kablo, ışık kılavuzu vb.) ve radyo kanalları (troposferik, uyduve benzeri.). Bu tür kanallar, sırayla, genellikle giriş ve çıkış sinyallerinin özelliklerine ve ayrıca sinyallerde zayıflama ve zayıflama gibi kanalda meydana gelen fenomenlere bağlı olarak sinyallerin özelliklerindeki değişime göre nitelenir. Dağıtım ortamının türüne göre, iletişim kanalları aşağıdakilere ayrılır: İletişim kanalları ayrıca şu şekilde sınıflandırılır: Kanallar olabilir doğrusal ve doğrusal olmayan, zaman ve uzay-zamansal.
İletişim kanallarının olası sınıflandırması frekans aralığına göre.
Bilgi iletim sistemleri, tek kanallı ve çok kanallı . Sistem tipi iletişim kanalı tarafından belirlenir. İletişim sistemi aynı tür iletişim kanalları üzerine kuruluysa, adı kanalların tipik adıyla belirlenir. Aksi takdirde, sınıflandırma özelliklerinin belirtilmesi kullanılır. Sınıflandırma No. 2 (daha detaylı):
7. Aynı anda iletilen mesajların sayısına göre 10. İletilen bilgileri koruma yolları ile 11. Bilgi alışverişinin otomasyon derecesine göre Sınıflandırma No. 3 (bir şey tekrarlanabilir): 1. Randevu ile Telefon Telgraf televizyon -
yayın 2.
İletim yönüne göre -
tek yönlü (yalnızca bir yönde iletim) -
yarım dubleks (her iki yönde dönüşümlü olarak iletim) -
dubleks (her iki yönde aynı anda ilet) 3.
İletişim hattının doğası gereği Mekanik hidrolik Akustik -
elektrik (kablolu) -
radyo (kablosuz) Optik 4.
İletişim kanalının giriş ve çıkışındaki sinyallerin doğası gereği -
analog (sürekli) -
zamanda ayrık -
sinyal seviyesine göre ayrık -
dijital (hem zaman hem de düzey olarak ayrık) 5.
İletişim hattı başına kanal sayısına göre tek kanal çok kanallı Ve burada başka bir çizim: Şek. 3. İletişim hatlarının sınıflandırılması. - çıkış sinyalinin spektrumunun girişe oranı Şekil.4 Kanalın normalleştirilmiş frekans yanıtı Zayıflama genellikle desibel (dB) cinsinden ölçülür ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:, nerede kanal çıkışındaki sinyal gücü, kanal girişindeki sinyal gücü. Zayıflama her zaman belirli bir frekans için hesaplanır ve kanal uzunluğu ile ilgilidir. Uygulamada, "belirli zayıflama" kavramı her zaman kullanılır, yani. birim kanal uzunluğu başına sinyal zayıflaması, örneğin 0,1 dB/metre zayıflama. Kanal aslında bir filtredir. Sinyalin bozulma olmadan geçmesi için bu kanalın hacminin sinyalden büyük veya ona eşit olması gerekir (bkz. Şekil). Matematiksel olarak, koşul aşağıdaki gibi yazılabilir: , nerede ; (1)
Yukarıdaki formüllerde kanal bant genişliği veya kanalın normalleştirilmiş sinyal zayıflamasıyla kaçırabileceği frekans bandı; kanaldaki izin verilen maksimum sinyal seviyesinin, bu tür kanallar için normalleştirilmiş parazit seviyesine oranına eşit dinamik aralık; kanalın veri iletimi için kullanıldığı süre; sinyal frekans spektrumunun genişliği, yani sinyal tarafından işgal edilen frekans spektrum ölçeğindeki aralık; kanaldaki ortalama sinyal gücünün ortalama girişim gücüne oranına eşit dinamik aralık; sinyalin süresi veya varlığının süresi. Bir koşul yazmanın başka bir biçimi (genişletilmiş): P. S .: Bazı kaynaklarda "Kanal hacmi" parametresi de iletişim kanalının parametrelerinden biri olarak belirtilir, ancak her yerde değil. Matematiksel formül yukarıda (1)'de verilmiştir. 1.
http://edu.dvgups.ru/METDOC/ENF/BGD/BGD_CHS/METOD/ANDREEV/WEBUMK/frame/1.htm;
2.
http://supervideoman.narod.ru/index.htm.
İletişim kanalının temel özellikleri (Şekil 5.2) veri iletiminin verimi ve güvenilirliğidir. Kanal kapasitesi birim zaman başına kanal üzerinden iletilen sınırlı sayıda veri biti ile tahmin edilir ve bit / s (s -1) olarak ölçülür. Veri iletiminin güvenilirliği, ek hata koruması olmayan iletişim kanalları için kural olarak 10 -4 - 10 -6 olan bit bozulması olasılığı ile karakterize edilir. Bozulmanın ana nedeni, iletişim hattındaki parazitin etkisi ve kısmen ADF'deki gürültünün varlığıdır. Girişim doğası gereği dürtüseldir ve gruplanma eğilimindedir - iletilen verilerdeki bir grup bitişik biti hemen bozan girişim patlamalarının oluşumu. İletişim hatları. Veri iletimi için çeşitli türlerde iletişim hatları kullanılır: kablolu (hava), kablo, radyo rölesi, fiber optik ve karasal ve uydu iletişiminin radyo kanalları. Kablo hatları, bükülü tel çiftlerinden veya koaksiyel kablolardan oluşur. İletişim hatlarının temel özellikleri frekans bandı, birim maliyet ve gürültü bağışıklığıdır. Bant genişliği
frekans aralığını tanımlar f n ve f c - hat üzerinden etkin bir şekilde iletilen frekansların alt ve üst sınırları. Frekans bandı, hattın tipine ve uzunluğuna bağlıdır. Kablolu iletişim hatlarının frekans bandı yaklaşık 10 kHz, kablo - 102 kHz, koaksiyel - 102 MHz, radyo rölesi - 10 3 MHz ve fiber optik - 10 2 MHz'dir. Veri iletimi için, 3 ila 30 MHz frekans aralığında kısa dalga radyo iletişimi kullanılır. Hattın birim maliyeti, 1 km uzunluğunda bir hat oluşturma maliyeti ile belirlenir. Kısa mesafelerde veri iletimi için, uzun mesafeler için çoğunlukla düşük frekanslı tel hatları kullanılır - yüksek frekanslı hatlar: koaksiyel kablolar, fiber optik ve radyo röle hatları. Radyo iletişimi, hem yerel hem de uzun mesafeli iletişimleri düzenlemek için kullanılır. Bir hattın gürültü bağışıklığı, dış ortam tarafından hatta oluşturulan veya hattaki gürültüden kaynaklanan parazitin gücüne bağlıdır. Gürültüye en az dayanıklı olanlar radyo hatlarıdır, kablo hatları iyi bir gürültü bağışıklığına sahiptir ve elektromanyetik radyasyona duyarlı olmayan mükemmel fiber optik hatlardır. Pirinç. 5.4. İkili sinyal dizisi Kanal kapasitesi. Kanal kapasitesi, iletişim hattının bant genişliğine ve sinyal-gürültü güç oranına bağlıdır. Bant genişliği bazında yapılandırılmış bir kanalın maksimum verimi F ve sinyal-gürültü oranı Rİle birlikte / R w, (saniyedeki bit sayısı) Değer (1+ Rİle birlikte / R w) alıcı tarafından alınabilecek sinyal seviyelerinin sayısını belirler. Yani eğer ilişki Rİle birlikte / R w>3, o zaman tek bir sinyal dört değer, yani bilgi biti taşıyabilir. Veri iletirken, 0 ve 1 değerlerini alan ikili sinyaller yaygın olarak kullanılır. İletişim hattı üzerinden iletilen bu tür sinyallerin dizisinin zamanlama şeması, Şek. 5.4, burada sinyalin taşıdığı değerler yukarıda belirtilmiştir. Frekans bandına sahip bir kanal üzerinden sinyallerin iletilebildiği minimum döngü süresi F, eşittir . Girişim nedeniyle 0 ve 1 sembollerinin bozulma olasılığı aynı ve eşitse R, daha sonra kanal üzerinden saniyede doğru olarak iletilebilen ikili karakter sayısı, Bu ifade, bir ikili kanalın bant genişliğini tanımlar. Köşeli parantez içindeki değer, kanal üzerinden 2 frekansla iletilen ikili karakterlerin oranını belirler. F bozulma olmadan. Girişim yoksa, sembol bozulma olasılığı ve çıktı; bozulma olasılığı ise R\u003d 0,5, ardından verim İTİBAREN=0. Kanal uzunlukta bir mesaj iletiyorsa n ikili sembol, daha sonra tam olarak içinde bulunma olasılığı ben hatalar En yaygın kapal türü, 3.1 kHz bant genişliğine ve frekans aralığına sahip bir telefon kapaldır. f H \u003d 0,3 kHz'e kadar f H = 3.4 kHz. Anahtarlı telefon kanalı, veri aktarım hızı C=1200 bps ve anahtarsız - 9600 bps'ye kadar sağlar. Veri iletimi için bir iletişim kanalı kullanmanın verimliliği, genellikle belirli bant genişliği, yani 1 Hz kanal bant genişliği başına bant genişliği ile karakterize edilir. Anahtarlamalı telefon kanalları için, belirli bant genişliği 0,4 bit / (sHz)'i geçmez ve anahtarlanmamış telefon kanalları için kural olarak öyledir. 3-5 bit/(sHz). İletişim kanalları üzerinden aşağıdaki veri aktarım hızları standartlaştırılmıştır: 200, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 12000, 24000, 48000 ve 96000 bps. 300 bps'ye kadar bant genişliğine sahip kanallara düşük hızlı, 600 ila 4800 bps - orta hızlı ve daha yüksek bant genişliğine sahip - yüksek hızlı denir. Veri aktarım yöntemleri. Verileri farklı özelliklere sahip kanallar üzerinden iletmek için, veri iletiminin hızını ve güvenilirliğini makul bir ekipman maliyetiyle artırmak için kanal özelliklerinin maksimum kullanımını vaat eden farklı yöntemler kullanılır. Veriler başlangıçta bir dikdörtgen darbe dizisi tarafından sağlanır (Şekil 5.4). Bunları bozulma olmadan iletmek için sıfırdan sonsuza kadar bir bant genişliği gereklidir. Gerçek kanallar, iletilen sinyallerin eşleşmesi gereken sonlu bir frekans bandına sahiptir. Koordinasyon, ilk olarak modülasyon - sinyalin belirli bir frekans bandına aktarılması ve ikincisi, kodlama - verilerin iletişim kanalındaki parazit nedeniyle oluşan hataları tespit etmenize ve düzeltmenize olanak tanıyan bir forma dönüştürülmesiyle sağlanır. Frekans bandı yaklaşık olarak sıfırdan başlayan yüksek frekanslı tel ve kablo hatları kullanıldığında, sinyaller doğal formlarında - modülasyon olmadan (birincil frekans bandında) iletilebilir. Modülasyonsuz çalışan kanallara telgraf denir ve kural olarak 50-200 bps hızında veri iletimi sağlar. Pirinç. 5.5. Modülasyonlu kanal Kanal, radyo kanalı gibi keskin bir şekilde sınırlı bir frekans bandına sahip olduğunda, sinyal iletimi bu bantta gerçekleştirilmelidir ve belirli bir banda sinyal aktarımı, Şekil 2'de gösterilen şemaya göre modülasyon ile gerçekleştirilir. 5.5. Bu durumda ikili sinyallerle çalışan veri terminal ekipmanı ile kanal arasında kurulur. modem– modülatör ve demodülatör. modülatör birincil sinyalin spektrumunu taşıyıcı frekansın yakınına taşır f 0 .Demodülatör modüle edilmiş sinyalden darbeli bir ikili sinyal oluşturarak sinyal üzerinde ters bir dönüşüm gerçekleştirir. Pirinç. 5.6. modülasyon yöntemleri Modülasyon yöntemleri ikiye ayrılır analog ve ayrık. Analog olanlar, genlik, frekans ve faz modülasyonunu içerir (Şekil 5.6). saat genlik(Şekil 5.6, b) taşıyıcı frekansın genliği birincil sinyal tarafından modüle edilir (Şekil 5.6, a). saat frekans modülasyonu(Şekil 5.6, içinde) ikili sinyalin 0 ve 1 değerleri farklı frekanslara sahip sinyallerle iletilir - f 0 ve f bir . saat faz modülasyonu(Şekil 5.6, G) 0 ve 1 sinyal değerleri frekans sinyallerine karşılık gelir f 0 farklı faz ile. Ses gibi analog sinyalleri dijitale dönüştürmek için ayrık modülasyon yöntemleri kullanılır. Bu amaçlar için en yaygın olarak kullanılan darbe genliği, darbe kodu ve darbe zaman modülasyonu. İletilen verilerin kodlanması, esas olarak verilerin gürültü bağışıklığını iyileştirmek için gerçekleştirilir. Böylece, birincil karakter kodları, iletilen verilerde hata algılama ve düzeltme sağlayan Hamming kodları kullanılarak parazit önleyici bir biçimde gösterilebilir. Son zamanlarda, iletilen verilerin güvenilirliğini artırma işlevi, veri terminal ekipmanına atanmıştır ve iletilen mesajlara bilgi fazlalığı getirilerek sağlanmaktadır. Veri iletim ekipmanı. ADF'nin temel amacı, terminal ekipmanından gelen sinyallerin iletişim kanalının frekans bandında iletimi için dönüştürülmesi ve kanaldan gelen sinyallerin tersine dönüştürülmesidir. Sinyallerin modülasyon olmadan iletildiği (birincil frekans bandında) bir telgraf kanalı ile çalışırken, bu işlevler telgraf sinyallerini dönüştürmek için bir cihaz ve bir telefon ve yüksek frekanslı kanal ile çalışırken bir modem tarafından gerçekleştirilir. Modülatörün ve demodülatörün ana elemanları Şek. 5.7. Söz konusu durumda, kanala veri iletimi, kanalın hızına karşılık gelen bir frekansla, örneğin 1200 Hz'lik bir frekansla eşzamanlı olarak gerçekleştirilir. Senkronizasyon sinyalleri S Modülatörde bir saat üreteci tarafından T oluşturulur. TG. Her senkronizasyon sinyali için S BM modülasyon bloğuna bir ikili sinyal verilir T Biraz veriyi temsil eden A. Taşıyıcı frekansı jeneratör tarafından üretilir. LFO. Modüle edilmiş sinyal bant geçiren filtreye girer PF kanal bant genişliğinin alt ve üst sınırlarına göre sinyal bant genişliğini sınırlayan . Daha sonra, belirli bir frekans bandına sahip bir sinyal, kanaldan bir demodülatöre iletilir, belirli bir frekans bandını seçen bir bant geçiren filtreden geçer ve demodülasyon ünitesine girer. Bir iletişim hattı ve bir iletişim kanalı aynı şey değildir. iletişim hattı(LS) fiziki çevre hangi bilgi sinyalleri iletilir. Bir iletişim hattında, zamana, frekans koduna ve diğer ayırma türlerine göre birkaç iletişim kanalı düzenlenebilir - daha sonra mantıksal (sanal) kanallardan bahsederler. Kanal, bağlantıyı tamamen tekelleştiriyorsa, fiziksel bir kanal olarak adlandırılabilir ve bu durumda bağlantı ile çakışır. Örneğin analog veya dijital bir iletişim kanalından bahsetmek mümkün olsa da, analog veya dijital bir iletişim hattından bahsetmek saçmadır, çünkü hat sadece çeşitli türlerde iletişim kanallarının oluşturulabildiği fiziksel bir ortamdır. Bununla birlikte, fiziksel bir çok kanallı hattan bahsederken bile, genellikle bir iletişim kanalı olarak anılır. LS, herhangi bir bilgi iletim sisteminde vazgeçilmez bir bağlantıdır. Pirinç. 15. 2. İletişim kanallarının sınıflandırılması İletişim kanallarının (CS) sınıflandırılması, Şek. 15. 2. Fiziksel yapıya göre, bunlara dayalı ilaçlar ve doğum kontrol yöntemleri şu şekilde ayrılır: mekanik - malzeme ortamını aktarmak için kullanılır akustik - bir ses sinyali iletin; optik - bir ışık sinyali iletir; elektrik - bir elektrik sinyali iletir. Elektrik ve optik CS olabilir: kablolu, sinyal iletimi için kablolu iletişim hatları (elektrik kabloları, kablolar, ışık kılavuzları vb.); sinyalleri iletmek için havada yayılan elektromanyetik dalgaları kullanarak kablosuz (radyo kanalları, kızılötesi kanallar vb.) İletilen bilgilerin sunum biçimine göre, CS'ler aşağıdakilere ayrılır: analog- sürekli bir biçimde, yani herhangi bir fiziksel miktarın sürekli bir dizi değeri biçiminde sunulan bilgiler, analog kanallar aracılığıyla iletilir; dijital- dijital kanallar, bir veya başka bir fiziksel yapıya sahip dijital (ayrık, darbe) sinyaller şeklinde sunulan bilgileri iletir. Olası bilgi aktarımı yönlerine bağlı olarak, şunlar vardır: basit Bilginin yalnızca bir yönde iletilmesine izin veren CS; yarı dubleksİleri ve geri yönlerde alternatif bilgi aktarımı sağlayan CS; dubleks Bilginin hem ileri hem de geri yönde aynı anda iletilmesine izin veren COP'ler. İletişim kanalları son olarak şunlar olabilir: anahtarlı; anahtarsız. Anahtarlı kanallar, yalnızca üzerlerine bilgi iletimi için ayrı bölümlerden (segmentlerden) oluşturulur; iletimin sonunda, böyle bir kanal tasfiye edilir (bağlantısı kesilir). anahtarsız(adanmış) kanallar uzun süre oluşturulur ve uzunluk, bant genişliği, gürültü bağışıklığı açısından sabit özelliklere sahiptir. Kapasiteye göre, bunlar ayrılabilir: düşük hız 50 ila 200 bps arasında bilgi aktarım hızı olan CS; bunlar hem anahtarlı (abone telgrafı) hem de anahtarsız telgraf CS'dir; ortalama hız CS, örneğin analog (telefon) CS; içlerindeki iletim hızı 300 ila 9600 bps arasındadır ve yeni standartlar V 90-V'dir. Uluslararası Telgraf ve Telefon Danışma Komitesi'nin (CCITT) 92'si ve 56.000 bps'ye kadar yüksek hız(geniş bant) CS, 56.000 bps'nin üzerinde bilgi aktarım hızı sağlar. Telefon CS'nin telgraftan daha dar olduğu, ancak bir modemin zorunlu mevcudiyeti nedeniyle veri aktarım hızının daha yüksek olduğu ve iletilen sinyalden F'yi önemli ölçüde azalttığı özellikle belirtilmelidir. Basit kodlama ile analog kanallar üzerinden elde edilebilecek maksimum veri aktarım hızı 9600 baud = 9600 bps'yi geçmez. Şu anda kullanılan gelişmiş veri kodlama protokolleri, veri öğesini görüntülemek ve analog telefon hatları üzerinden veri aktarım hızlarının 56 kbit / s = 9600 baud olmasına izin vermek için iki değil, sinyal parametresinin birkaç değerini kullanır. Telefon hatları temelinde düzenlenen dijital CS'ler için, sayısallaştırılmış sinyalin F s'deki düşüş ve H s'deki artış nedeniyle veri aktarım hızı da daha yüksek olabilir (64 kbit / s'ye kadar) ve birkaç dijital çoğullarken kanallar böyle bir kompozit CS'de bire, iletim hızı ikiye, üçe, vb. olabilir; saniyede onlarca ve yüzlerce megabit hızında benzer kanallar var. fiziki çevre düşük hızlı ve orta hızlı CS'de bilgi iletimi genellikle kablolu iletişim hatlarıdır: paralel veya bükümlü ("bükümlü çift") kablo grupları. Özellikle geniş bant CS'leri düzenlemek için çeşitli kablolar kullanılır: bükümlü bakır tel çiftleri ile korumasız (Blendajsız Bükümlü Çift - UTP); bükümlü bakır tel çiftleri ile korumalı (Ekranlı Bükümlü Çift - STP); fiber optik (Fiber Optik Kablo - FOC); koaksiyel (Koaksiyel Kablo - CC); kablosuz radyo kanalları. bükülü çift- bunlar, iletkenler arasındaki karışmayı azaltmak için çiftler halinde bükülmüş yalıtılmış iletkenlerdir. Genellikle az sayıda bükümlü çiftten (bazen iki) oluşan böyle bir kablo, yüksek frekanslarda iletim sırasında daha düşük sinyal zayıflaması ve paralel bir tel çiftinden daha az elektromanyetik parazite karşı hassasiyet ile karakterize edilir. UTP kabloları en sık veri iletim sistemlerinde, özellikle bilgisayar ağlarında kullanılır. UTP bükümlü çiftlerin beş kategorisi vardır: birinci ve ikinci kategoriler düşük hızlı veri iletimi için kullanılır; üçüncü, dördüncü ve beşinci - sırasıyla 16, 25 ve 155 Mbps'ye kadar aktarım hızlarında (ve 1999'da tanıtılan bükümlü çift üzerinde Gigabit Ethernet teknolojisi standardını kullanırken 1000 Mbps'ye kadar). İyi teknik özelliklere sahip bu kablolar nispeten ucuzdur, kullanımı kolaydır ve topraklama gerektirmez. STP kabloları iyi teknik özelliklere sahiptir, ancak pahalı, sert ve kullanımı uygun değildir, ekran topraklaması gerektirir. Türlere ayrılırlar: Tip 1, Tip 2, Tip 3, Tip 5, Tip 9. Bunlardan Tip 3, blendajsız telefon kablosunun özelliklerini, Tip 5 ise fiber optik kablonun özelliklerini belirler. En popüler Tip 1 kablo, topraklanması gereken iletken bir örgü ile ekranlanmış iki çift bükümlü telden oluşan IBM standardıdır. Spesifikasyonları, Kategori 5 UTP kablosununkilerle kabaca eşleşir. Koaksiyel kablo bir dielektrik ile kaplanmış ve koruyucu bir koruyucu kılıf ile ince bakır iletkenlerin bir maiyeti ile çevrelenmiş bir bakır iletkendir. Telekomünikasyon için koaksiyel kablolar iki gruba ayrılır: kalın koaksiyeller; ince koaksiyeller. Kalın Koaksiyel kablo, iyi elektriksel ve mekanik performans sağlamak için 12,5 mm'lik bir dış çapa ve yeterince kalın bir iletkene (2,17 mm) sahiptir. Kalın bir koaksiyel kablo üzerinden veri aktarım hızı oldukça yüksektir (50 Mbit / s'ye kadar), ancak onunla çalışmanın belirli zorluğu ve önemli maliyeti göz önüne alındığında, veri ağlarında kullanılmasını önermek her zaman mümkün değildir. . İnce koaksiyel kablo 5-6 mm dış çapa sahiptir, daha ucuz ve kullanımı daha uygundur, ancak içindeki ince bir iletken (0,9 mm) daha kötü elektriksel (daha kısa bir mesafede izin verilen zayıflama ile bir sinyal iletir) ve mekanik özelliklere neden olur. "İnce" bir koaksiyel üzerinden önerilen veri aktarım hızları 10 Mbit/s'yi geçmez. temel fiber optik kablo"dahili alt kabloları" oluşturur - 5 (tek modlu) ila 100 (çok modlu) mikron çapında, katı bir dolgu ile çevrili ve 125-250 mikron çapında koruyucu bir kılıf içine yerleştirilmiş cam veya plastik lifler. Bir kablo, bu "dahili alt kablolardan" birden birkaç yüze kadar içerebilir. Kablo, sırayla, dolgu maddesi ile çevrilidir ve içine kablonun mekanik gücünü devralan bir veya daha fazla güç elemanının yerleştirildiği daha kalın bir koruyucu kılıf ile kaplanmıştır. Tek modlu bir fiber aracılığıyla (çapları 5-15 mikrondur), optik sinyal fiber duvarlarından neredeyse yansıma olmadan yayılır (fibere duvarlarına paralel olarak girer), bu da çok geniş bir bant genişliği (yüzlerce gigahertz'e kadar) sağlar. kilometre başına). Çok modlu bir fiber (çapı 40-100 mikrondur), her biri fibere kendi açısında (kendi modunda) giren ve buna göre farklı yerlerdeki fiber duvarlarından yansıyan birçok sinyali aynı anda yayar (bant genişliği). çok modlu bir fiber 500-800 MHz / km'dir). Fiber optik kablo boyunca yayılan ışık huzmesinin kaynağı, elektrik sinyallerinin optik sinyallere, örneğin bir LED veya bir yarı iletken lazere dönüştürücüsüdür. Kodlama bilgisi, ışık huzmesinin yoğunluğu değiştirilerek gerçekleştirilir. Bir ışık demetinin bir fiberden iletilmesinin fiziksel temeli, minimum sinyal zayıflaması, harici elektromanyetik alanlara karşı en yüksek koruma ve yüksek iletim hızı sağlayan ışının fiber duvarlardan toplam iç yansıması ilkesidir. Çok sayıda fibere sahip olan fiber optik kablo, çok sayıda mesajı iletebilir. Kablonun diğer ucunda alıcı cihaz, ışık sinyallerini elektrik sinyallerine dönüştürür. Bir fiber optik kablo üzerinden veri aktarım hızı çok yüksektir ve 1000 Mbps'ye ulaşır, ancak çok pahalıdır ve genellikle sadece önemli ana hat iletişim kanallarını döşemek için kullanılır. Böyle bir kablo, dünyanın birçok ülkesinin başkentlerini ve büyük şehirlerini birbirine bağlar ve Atlantik Okyanusu'nun dibine döşenen bir kablo, Avrupa'yı Amerika'ya bağlar. Bir fiber optik kablo, St. Petersburg'u Moskova, Baltık ve İskandinav ülkeleriyle bağlar, ayrıca metro tünellerine döşenir ve şehrin tüm bölgelerini birbirine bağlar. Bilgisayar ağlarında fiber optik kablo, internet başta olmak üzere en kritik alanlarında kullanılmaktadır. Fiber optik kanalların olanakları gerçekten sonsuzdur: bir kalın omurga fiber optik kablo, aynı anda birkaç yüz bin telefon kanalını, birkaç bin video telefon kanalını ve yaklaşık bin televizyon kanalını düzenleyebilir. Radyo kanalı havadan yayılan kablosuz bir iletişim kanalıdır. Bir radyo kanalı üzerinden bir veri iletim sistemi (DTS), bir radyo vericisi ve veri iletimi için kullanılan elektromanyetik spektrumun frekans bandı tarafından belirlenen aynı radyo dalgası aralığına ayarlanmış bir radyo alıcısı içerir. Genellikle böyle bir SPD'ye basitçe radyo kanalı denir. Radyo kanalı üzerinden veri aktarım hızları pratik olarak sınırsızdır (alıcı-verici ekipmanının bant genişliği ile sınırlıdır). Yüksek hızlı radyo erişimi, kullanıcılara 2 Mbps ve daha yüksek iletim hızına sahip kanallar sağlar.Yakın gelecekte 20-50 Mbps hıza sahip radyo kanalları beklenmektedir.Tablo 15.1 radyo dalgalarının adlarını ve bunlara karşılık gelen frekansları göstermektedir. bantlar. Tablo 15. 1. Radyo dalgası bantları Ticari telekomünikasyon sistemleri için en yaygın olarak kullanılan frekans aralıkları 902-928 MHz ve 2,4-2,48 GHz'dir (ABD gibi bazı ülkelerde, düşük radyasyon gücü seviyelerinde - 1 W'a kadar - bu aralıkların kablosuz olarak kullanılmasına izin verilir. devlet lisansı). Kablosuz iletişim kanallarının gürültü bağışıklığı zayıftır, ancak kullanıcıya maksimum hareketlilik ve iletişim verimliliği sağlar. Bilgisayar ağlarında, veri iletimi için kablosuz iletişim kanalları çoğunlukla geleneksel kablo teknolojilerinin kullanımının zor veya basitçe imkansız olduğu durumlarda kullanılır. Ancak yakın gelecekte durum değişebilir - yeni bir Bluetooth kablosuz teknolojisinin geliştirilmesi aktif olarak devam etmektedir. Bluetooth- Görüş hattı gereksiniminin ihlal edildiği durumlarda bile kablosuz telefonlar, bilgisayarlar ve çeşitli çevre birimleri arasında iletişimi sağlayan, kısa mesafelerde radyo kanalları üzerinden veri iletimi sağlayan bir teknolojidir. Yaygın ve zaten oldukça iyi bilinen, elektronik ekipmanın bir kızılötesi iletişim kanalı kullanarak birbirleriyle bağlantılarıdır. Ancak bu bağlantılar görüş hattı gerektirir. Örneğin, sizinle TV arasında en azından bir parça gazete kağıdı varsa TV uzaktan kumandası kullanılamaz. İlk olarak Bluetoothçeşitli taşınabilir cihazlar arasında kızılötesi bağlantıların kullanımına bir alternatif olarak kabul edildi. Ancak şimdi uzmanlar Bluetooth'un yaygın kullanımı için iki yön öngörüyorlar. İlk yön, çeşitli elektronik ekipmanları, özellikle bilgisayarlar, TV'ler vb. içeren ev ağlarıdır. İkinci, çok daha önemli yön, Bluetooth standardının geleneksel kablolu teknolojilerin yerini alabileceği küçük firmaların ofislerinin yerel alan ağlarıdır. Bluetooth'un dezavantajı nispeten düşük bir veri aktarım hızıdır - 720 kbps'yi geçmez, bu nedenle bu teknoloji video sinyali iletimi sağlayamaz. telefon hatları en kapsamlı ve yaygın olarak kullanılanlardır. Ses (ton) ve faks mesajları telefon hatları aracılığıyla iletilir; bilgi ve referans sistemleri, e-posta sistemleri ve bilgisayar ağları oluşturmak için temel oluştururlar. Telefon hatları üzerinden hem analog hem de dijital bilgi iletim kanalları düzenlenebilir. Yüksek alaka düzeyi nedeniyle bu konuyu daha ayrıntılı olarak düşünün. İngilizce kısaltması POTS'da (İlkel Eski Telefon Sistemi) "basit eski telefon sistemi" iki bölümden oluşur: bir omurga iletişim sistemi ve buna bir abone erişim ağı. Abonelerin omurga sistemine erişmesi için en basit seçenek bir abone analog iletişim kanalı kullanmaktır. Çoğu telefon, zaten omurga sisteminin bir parçası olan bir otomatik telefon santraline (PBX) bağlıdır, tıpkı bunun gibi. Telefon mikrofonu, ses titreşimlerini abone hattı üzerinden PBX'e iletilen analog bir elektrik sinyaline dönüştürür. İnsan sesini iletmek için gereken bant genişliği yaklaşık 3 kHz'dir ve 300 Hz ile 3,3 kHz arasında değişir. Ahizeyi kaldırdığınızda, PBX'i arama hakkında bilgilendiren bir "kapalı" sinyali üretilir ve telefon santrali meşgul değilse, PBX'e bir darbe dizisi olarak iletilecek olan istenen telefon numarası çevrilir. (darbeli arama sırasında) veya ses frekansı sinyallerinin bir kombinasyonu olarak (tonlu arama ile). Görüşme, ahize düştüğünde üretilen bir "ahizeyi kaldır" sinyaliyle sona erer. Bu tür arama prosedürüne "bant içi" denir, çünkü arama sinyali ses ile aynı kanaldadır.
Bağlantı
sınıflandırma
Gönderilen mesajların türü:
8.
Mesaj yönüne göre
9. Mesaj alışverişi sırasına göre
İletişim kanallarının özellikleri (parametreleri)
Bant genişliği
İletişim kanalları üzerinden sinyal iletiminin koşulu.
Edebiyat
İlginizi çekebilecek diğer çalışmaların yanı sıra
3708.
Astroloji. Yıldız Bilimi
194KB
Dünya sayısız gök cisimlerinden biridir. Dünya'yı daha iyi incelemek için, gökyüzünde neler olduğunu da bilmek gerekir. Bu nedenle, zaten eski zamanlarda, göksel fenomenlerin bilimi için pratik bir ihtiyaç ortaya çıktı. Sonuçta, dünyadaki insanların hayatı ...
3709.
A.P.'nin hikayelerinde hiciv ve mizah aracı olarak antroponimler. Çehov
149,5KB
Çalışmamda, A.P.'nin hikayelerindeki antroponimik sistemi analiz ediyorum. Çehov (1880 - 1883) ve daha sonraki bir dönemin (1886 - 1900) hikayelerinde antroponimik sistem. Erken hikayeler: "Öğrenilmiş bir komşuya mektup"...
3710.
Ticari bir banka ile Nimirov içki fabrikası arasındaki kredi ilişkileri
1.66MB
Bankacılık sistemi, piyasa ekonomisinin en önemli ve ayrılmaz yapılarından biridir. Bu nedenle, bugün, Ukrayna'nın piyasa ilişkilerine geçiş koşullarında, dikkat ve ilgi keskin bir şekilde artmaktadır. Bunun nedeni Ukrayna'da...
3711.
Banka denetiminin özellikleri
163KB
Denetimin özü, gerekliliği ve türleri. Bir denetçinin mesleği eski zamanlardan beri bilinmektedir. 200 civarında M.Ö. quaestors (Roma İmparatorluğu'nun mali ve adli işlerinden sorumlu yetkililer) devlet üzerinde kontrol uyguladı ...
3712.
Bakteriyolojik (biyolojik) silahlar
135.5KB
Bakteriyolojik silahlar (biyolojik), insanların, hayvanların ve tarımsal ürünlerin toplu olarak yok edilmesinin bir aracıdır. Zararlı etkisinin temeli, patojenleri içeren bakteriyel ajanlardır.
3713.
İşletmede mevcut varlık yönetimi
172.91KB
İşletmede mevcut varlık yönetimi 2008 krizi, işletmeler arası şirketleri hala etkiliyor. Birçoğunun genel olarak dönen varlıklar ve özellikle alacak hesapları ile sorunları var. Belirli bir makalede bir alan araştırması birlikte...
3714.
Mezmai havzasının (Kuzeybatı Kafkasya) floristik çeşitliliği
258.41KB
Mezmai havzasının (Kuzey-Batı Kafkasya) floristik çeşitliliği
3715.
Bir bilim olarak özel (düzeltici) pedagojinin teorik temelleri
207KB
Bir bilim olarak özel (düzeltici) pedagojinin teorik temelleri Konu 1. Giriş. Bir bilim olarak özel (düzeltici) pedagoji Konu 2. Özel (düzeltici) pedagojinin diğer bilimlerle ilişkisi Konu 3. Gelişimsel sapmaları anlamak ...
3716.
Işık literatüründe iyi yapılmış bir iş
37.27KB
Hafif edebiyatta sınıf çalışması Plan Edebiyatta sınıf çalışması organizasyonunun önemi ve ilkeleri. Sınıf sınıf çalışma biçimleri: sistematik epizodik. Sınıf bazında bir çalışma düzenleme sorunları olan öğretmene yardımcılar...
, ortalama hata sayısı ve standart sapma .
Altın Numaralar Güzel bir telefon numarası nasıl satılır
Kripto para madenciliği: basit kelimelerle nedir
En iyi dizüstü bilgisayar işletim sistemi: Eksiksiz inceleme
Sınıf arkadaşlarından müzik indirmek için programlar Sosyal ağ sınıf arkadaşlarından üzücü bir şarkı indirin
Yandex tarayıcısının mobil versiyonu