Сообщение для передачи данных с помощью средств электросвязи (так у нас принято называть то, что на Западе называют telecommunication) должно быть предварительно преобразовано в сигнал, под которым понимается изменяющаяся физическая величина, адекватная сообщению. Процесс преобразования сообщения в сигнал называется кодированием [29].

По физическим законам излучение электромагнитных волн эффективно, если размеры излучателя соизмеримы с длиной излучаемой волны, поэтому передача сигналов по радиоканалам, кабелям, микроволновым линиям производится на высоких частотах (т. е. на весьма коротких волнах). Сигнал передается на несущей частоте. Процесс изменения параметров несущей в соответствии с сигналом, передаваемым на этой несущей, называют модуляцией. Модуляция - основной процесс (функция) передатчика.

Гармоническая (синусоидальная) несущая и имеет три информационных параметра, которые можно модулировать, - амплитуду, частоту и фазу: где U - амплитуда гармонического колебания: й>о - частота несущей;

(ро - начальная фаза.

Соответственно этому при передаче сигналов используют амплитудную, частотную или фазовую модуляцию, которая в случае применения дискретных сигналов называется манипуляцией.

Наиболее помехоустойчивой, т.е. невосприимчивой к помехам, оказывается фазовая модуляция или манипуляция (ФМн). Это объясняется амплитудным характером воздействующих помех, и такой параметр, как фаза несущей, менее других параметров подвергается губительному воздействию помех. Фазомани-пулированный сигнал представляет собой отрезок гармонического колебания с изменяющейся на 180° фазой. В векторной форме это можно изобразить так, как показано на рис. 6.10, а.

а б в Рис. 6.10. Фазовые диаграммы 2-кратной (а), 4-кратной (б) и 8-кратной (в) фазовой манипуляции ■ При векторном изображении сигналов помехи также можно рассматривать как случайные векторы со случайными амплитудой и фазой. Такое геометрическое представление сигналов и помех позволяет легко понять, почему ФМн-сигнал с двумя значениями фазы оказывается наиболее помехоустойчивым. Дело в том, что приемник при приеме сигналов решает задачу, в какой из областей решения находится сигнал (верхней или нижней, см. рис. 6.10, а). В том случае, когда область принятия решения состоит только из двух частей, вероятность ошибки наименьшая. Однако если 2ФМн-сигнал переносит один сигнал, то 4ФМн переносит сразу два сигнала (см. рис. 6.10, б), 8ФМн - четыре сигнала (см. рис. 6.10, в).

Прохождение сигналов по каналу связи (рис. 6.11) всегда сопровождается искажениями и воздействием помех. Поэтому основной функцией приемника является распознание в принимае-

мых колебаниях переданного сигнала. Эту операцию приемник производит в процессе демодуляции, т. е. в процессе выделения передаваемого сигнала, после чего он преобразовывается в сообщение.

Каналом связи (каналом передачи информации) называют совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сигналов от одного пункта к другому. Непременной составной частью любого канала является линия связи - проводная, кабельная, радио, микроволновая, оптическая, спутниковая.

В современных цифровых системах связи основные функции передатчика и приемника выполняет устройство, называемое модемом. Он представляет собой совокупность передатчика и приемника в одном корпусе для осуществления проводной дуплексной связи. Если терминал находится на значительном расстоянии от компьютера, например в соседнем здании или другом городе, или связь пользователя с компьютером происходит через обычную телефонную сеть, необходимы приемопередатчики на оконечных пунктах линии, и их функции выполняет модем.

Выпускаемые в настоящее время модемы различны по конструкции, но, как правило, состоят из интерфейсной части для соединения с компьютером, кодера и декодера, модулятора и демодулятора. Часто в состав модема входят шифрующее и дешифрующее устройства, обеспечивающие секретность передаваемой информации. Имеются также способы, обеспечивающие скрытность передачи. Модем в зависимости от типа производит амплитудную, частотную или фазовую модуляцию. В целях уплотнения полосы канала чаще всего используют многократную фазовую манипуляцию (см. рис. 6.10). Типовые скорости передачи у модемов: 2 400, 4 800, 9 600, 14 400, 19 200, 28 800, 33 600 и 57 600 бит/с.

⇐Сетевые протоколы и уровни | Информационные системы и технологии в зкономике | Емкость канала связи⇒