Материал: Современные технологии передачи и обработки данных. Никитин Л.Н

информации, радиолокации, радионавигации, радиоуправления и телевидения.

Уже в 1961 году создаются первые системы нового типа – многоканальные радиолинии большой протяженности, включающие

всебя системы передачи обработки данных.

С1967 года начинается эра цветного телевидения в нашей

стране.

Важным этапом в развитии космических радиотехнических систем явилась разработка космической системы радиоуправления, которая в 1970 году позволила высадить на Луну отечественный управляемый аппарат «Луноход – 1».

Вдальнейшем широко осуществлялись программы изучения планет - Венера, Марс и др. с помощью космических радиотехнических систем.

Значительный вклад в развитие теории и практики систем передачи и обработки данных внесли такие отечественные ученые, как В.А. Котельников, А.А. Харкевич, А.Н. Колмогоров, В.А. Б.Р. Левин, В.В. Марков, В.И. Тихонов, М.С.Ярлыков, М.П. Долуханов и другие.

Взаключение, следует отметить, что системы передачи и обработки данных должны обеспечить оптимальный путь доставки сообщения, исходя из занятости каналов, приоритета и категории срочности. На отдельных участках могут использоваться различные, так называемые, составные каналы связи. Поэтому большое значение приобретают унификация и стандартизация каналов связи с различной физической средой.

Успешное претворение в жизнь задач, стоящих в настоящее время перед Россией, во многом зависят от правильного научного и технического решения разрабатываемых систем передачи и обработки данных. В этом могут и должны оказывать большую помощь в том числе и выпускники нашего ВГТУ.

6

1.ОБОБЩЕННАЯ СХЕМА СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ

ИОБРАБОТКИ ДАННЫХ

1.1.Сообщение, сигнал, канал, система связи

Под связью понимается передача информации от отправителя (источника) к получателю. В дальнейшем будем рассматривать виды связи, при которых передача информации осуществляется электрическими сигналами светом и т.п. Слово информация латинское и переводится как "сведения". Применительно к связи под информацией понимают те сведения, которые являются объектом передачи, обработки и хранения. Само понятие информации неотделимо от понятия системы, например, управления или связи. Применительно к таким системам информация есть не что иное, как новые сведения об объекте управления или связи, которые заключены в передаваемом сообщении. Сбор информацииэто деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте.

Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем - аппаратно. Например, пользователь может получить информацию о движении поездов или самолетов сам, изучив расписание, или же от другого человека непосредственно, либо через какие-то документы, составленные этим человеком, или с помощью технических средств (автоматической справки, телефона и т.д.). Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач, - в частности, задачи обмена информацией (передачи).

Сообщением называют совокупность сведений о состоянии некоторого материального объекта. Для передачи сообщения на расстояние необходимо применить какой-либо физический процесс, в изменений параметров которого было бы заключено сообщение. Преобразованный к такому виду физический процесс называется сигналом, Таким образом, передача сообщений от отправителя (источника) к получателю осуществляется с помощью сигналов, которые

7

являются материальными переносчиками информации в системе передачи и обработки данных.

В самом общем случае система передачи и обработки данных - это часть системы управления, представляющая собой организационно-техническое объединение сил и средств связи, предназначенная для обмена сообщениями между абонентами.

абонентские устройства типа телефонных и телеграфных аппаратов, дисплеев, передающих камер в телевидении и др.

Обобщенная структурная схема системы связи (системы передачи и обработки данных) показана на рис. 1.1. Здесь абоненты обозначены как источник и получатель сообщений.

Рис. 1.1

Процесс передачи сообщения от источника к получателю осуществляется следующим образом. Сообщение поступает от источника в передатчик, в котором осуществляется его преобразование в электрический сигнал, удобный для передачи по линии связи. На другой стороне в приемнике производится обратное преобразование электрического сигнала в исходное сообщение. В идеальном случае так оно и происходит. Однако, реально на передаваемый сигнал в линии связи, да и в самих передатчике и приемнике, действуют сторонние возмущения, которые его искажают. Все эти сторонние возмущения называется помехами. Их условно включают в источник помех.

В связи с действием помех на приемник поступит искаженный сигнал, который после обратного преобразования будет превращен в сообщение. Степень совпадения передаваемого и принятого сооб-

8

щения будет определяться характером и интенсивностью помех в канале связи.

Каналом связи (каналом передачи) называется совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая при подключении абонентских оконечных устройств передачу сообщений от источника к получателю. Канал связи в зависимости от вида передаваемых сообщений может называться телефонным, телеграфным, телевизионным и др. В его состав входит линия связи, которая и представляет собой среду распространения сигналов. Это может быть либо проводная линия (пара проводов, кабель, волновод), либо радиолиния. Радиолиния включает в себя средства радиосвязи, а также область пространства, в котором распространяются радиоволны от передатчика к приемнику.

Системой связи (системой передачи) называется совокупность технических средств и среда распространения, обеспечивающая формирование каналов связи и передачу по ним различного рода сообщений между абонентами.

Наиболее дорогостоящей частью системы связи является линия связи, поэтому ее стараются использовать наилучшим образом. Это достигается либо увеличением скорости передачи, либо одновременной передачей по линии нескольких независимых сообщений. В последнем случае система связи называется многоканальной. Такая система требует специальной каналообразующей аппаратуры для формирования, а затем разделения сигналов отдельных сообщений на приемной стороне по некоторым отличительным признакам (частотным, временным и др.).

Любая система связи характеризуется несколькими показателями, главными из которых является пропускная способность, достоверность передачи и помехоустойчивость.

Пропускная способность характеризует максимальную скорость передачи информации, которая может быть достигнута при условии, что канал связи не вносит искажений и ошибок.

Достоверность передачи определяется степенью искажения сигнала, т.е. тем, насколько принятый сигнал соответствует переданному.

9

Помехоустойчивость характеризует способность системы связи противостоять вредному действию помех при передаче сообщений.

Рассмотрим первоначально обобщенные физические характеристики сигналов, которые являются материальным носителем сообщений. Ранее уже отмечалось, что сообщение - это то, что подлежит передаче. В качестве сообщения может выступать речь, музыка, письменный текст, цифровые данные, телевизионное изображение и т.п. Уже из этого перечня сообщений видно, что одни сообщения являются непрерывными (речь, музыка), а другие - дискретными (текст, цифры). Источником и получателем сообщений могут быть человек, автомат, электронно-вычислительная машина и т.п. Для того чтобы передать сообщение на расстояние, необходимо преобразовать его в некоторый физический процесс, параметры которого изменялись бы по закону передаваемого сообщения. Таким образом, сигнал есть процесс, отображающий сообщение в форме определенного электрического возмущения. Это позволяет по принятому сигналу восстановить переданное сообщение.

Необходимо четко усвоить, что сигналом является не сам физический процесс, а изменяющиеся его параметры, которые определяются характером самого сообщения. Рассмотрим, каким образом формируется непрерывные и дискретные сигналы.

В качестве непрерывного сообщения может выступать звуковое давление, яркость свечения и т.п., которые изменяют свои значения на определенном интервале времени. Сообщения такого типа преобразуются в оконечных абонентских устройствах в электрический первичный сигнал. Так при формировании речевого сигнала в качестве электроакустического преобразователя используется микрофон, который превращает звуковые колебания речи в низкочастотный непрерывный электрический сигнал (видеосигнал). На небольшие расстояния этот сигнал может передаваться непосредственно по линиям телефонной связи. Однако, если речевой сигнал необходимо передавать на значительные расстояния, то его необходимо преобразовать в высокочастотный сигнал (радиосигнал). В этом случае этот сигнал передается по кабелю или радио.

10