<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>


6.1. Основные понятия и определения

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 устройство предназначено 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 [9, 36].

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) [4, 9]. 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 [9, 36].

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 [9, 36].

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 [9, 36].

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 [3, 23].

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 [9].

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 [9]. 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 [9, 43]. 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 [43].

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 аддитивными. Наиболее распространено предположение о СП  как о нормальном белом шуме с нулевым средним значением и спектральной плотностью .

Таким образом, выходной сигнал канала часто можно представить в виде аддитивной модели

,

где – принятый с искажениями полезный сигнал с параметрами . Данная модель не описывает многие практические случаи, когда прием полезного сигнала может происходить в условиях узкополосных и импульсных помех, а также замираний сигнала (мультипликативных помех).

Демодулятор и декодер выполняют операции по превращению принимаемого сигнала  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 [36].

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.

 



<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>