Протоколы передачи данных Протокол с выборочным повтором Сети Петри высокоуровневый протокол управления каналом код Хэмминга Метод выборочного повтора протокол скользящего окна

Электроника

 При передаче непрерывных сообщений операция кодирования часто отсутствует. Однако в последнее время начинают применяться различные виды импульсной модуляции. При этом в качестве первичного переносчика используется периодическая последовательность импульсов. В этом случае оказываются возможными дискретные способы передачи и кодирования непрерывных сообщений.

 Операции кодирования обычно осуществляются электрическими схемами. Различным последовательностям кодовых символов будут соответствовать последовательности элементов первичных электрических сигналов U(t), которые называют немодулированными или видеосигналами.

 Процесс преобразования сообщений в сигналы s(t) заканчивается модуляцией некоторого переносчика. Модуляция заключается в изменении какого-либо параметра переносчика . Модулированный параметр а получает приращение, пропорциональное модулирующему сигналу:

 

где  - максимальное абсолютное приращение модулируемся параметра, а величина  представляет собой относительное изменение этого параметра и называется коэффициентом модуляции. При передаче дискретных сообщения модулируемый параметр принимает одно из нескольких возможных дискретных значений. В этом случае вместо термина "модуляция'' часто используется термин "манипуляция". Число возможных видов модуляции равно числу параметров переносчика. Например, в случае синусоидального переносчика возможны амплитудная, фазовая и частотная виды модуляции. Электрические цепи с взаимной индуктивностью

 Операцию формирования сигнала кратко можно представить в виде

  (1.1.1)

где F - нелинейная операция, включающая в себя операции кодирования и модуляции.

 Сформированный таким образом сигнал с выхода передатчика поступает в линию связи. Линней связи называется физическая среда, используемая для передача сигналов от передатчика к приемнику. Этой средой может быть физическая цепь (пара проводов, кабель в проводной связи) или область пространства, в котором распространяются электромагнитные волны (радиосвязь в любом диапазоне частот, в том числе и оптическом).

 В реальных линиях связи всегда присутствуют помехи ξ(t) различного происхождения. Взаимодействие сигнала и помехи можно представить в виде некоторой линейной или нелинейной операции

   (1.1.2)

 На вход приемника поступает искаженный помехой сигнал х(t), по которому необходимо определить переданное сообщение. Следовательно, приемник должен осуществить операции, обратные операциям на передающей стороне: демодуляцию и декодирование. Демодуляцию принятого сигнала осуществляет демодулятор, который обрабатывает принятые сигналы по определенным правилам и производит опознавание переданных элементов сигнала (кодовых символов). Декодирующие устройство преобразует кодовые комбинации в элементы сообщения. В целом действие системы связи можно описать выражением:

 (1.1.3)

где W - нелинейный оператор, включающий в себя операции демодуляции и декодирования.

  Очевидно, что в идеальном случае принятое сообщение должно точно соответствовать переданному, т.е. . Однако наличие помех в линии связи вызывает принципиальную неоднозначность при восстановлении сообщения на приемной стороне. Поэтому всегда .

Введем еще некоторые определения.

Совокупность технических средств, предназначенных для передачи сообщения от источника к получателю, называется каналом связи. В него входят передатчик, линия связи и приемник. Любой канал характеризуется тремя основными параметрами:

а) полосой частот , которую может пропустить канал, 

б) временем Т, в течение которого канал предоставлен для работы,

 в) допустимым диапазоном уровней сигнала в канале (динамический диапазон).

 Канал связи вместе с источником и получателем сообщений образует систему связи. Системы связи друг от друга могут отличаться типом передаваемых сообщений, методами преобразования сообщений в сигналы и восстановления сообщений по принятым сигналам физической средой, используемой в качестве линии связи, и т.д.

 По типу передаваемых сообщений системы связи могут быть непрерывными и дискретными. Телеграфные системы связи являются типичным примером дискретных систем. Системы телефонии, радиотелефонии, телевидения при аналоговых (непрерывных) способах модуляции относятся к непрерывным системам связи. В последнее время для передачи непрерывных сообщений используются системы с различными видами импульсной модуляции. Такие системы можно отнести к типу смешанных систем.

 В дискретных системах связи при демодуляции и декодировании сигналов необходимо знание длительности, начала и конца каждого элемента комбинации и всей комбинации в целом, т.е. необходима синфазность работы передающего и приемного устройств. По способу поддержания синфазности дискретные системы связи можно разделить на синхронные и асинхронные. В синхронных системах связи передатчик и приемник работают синхронно, для чего используется специальный канал синхронизации. Примером синхронных систем являются телеграфные системы связи, использующие пятизначный двоичный код Бодо. Примером асинхронных систем связи являются стартстопные системы, в которых фазирование работы приемника и передатчика осуществляется специальными дополнительными элементами в начале (стартовый) и в конце (стоповый) каждой кодовой комбинации.

 Если по системе связи передается несколько сообщений от различных источников, то она называется многоканальной.

Если по каналу связи сигналы могут передаваться только в одном направлении, то канал называется симплексным. Если же сигналы могут одновременно передаваться в обоих направлениях, то канал называется дуплексным. Дуплексные системы связи по сути дела имеют два канала (прямой и обратный), в общем случае не идентичных. В некоторых случаях в таких системах передача сообщений осуществляется лишь в одном направлении, а обратный канал используется для контроля и защиты от ошибок при передаче сообщений в прямом направлении. Такие системы называются системами с обратной связью. Обратная связь позволяет значительно повысить надежность работы и используется в системах связи и автоматического управления. В последних сигнал обратного канала воздействует на некоторое устройство для подстройки его параметров.


На главную