Komunikacijski kanal je skup tehnička sredstva za slanje poruka sa jedne tačke u prostoru na drugu. Sa stanovišta teorije informacija, fizička struktura kanala nije bitna. Izvor poruke (IS) ima izlaznu abecedu znakova A={ali i },i=1.. n- količina informacija po simbolu izvora u prosjeku:
gdje str i, - vjerovatnoća pojavljivanja simbola a i, na izlazu izvora, izvorni simboli se smatraju nezavisnim. Komunikacijski kanal ima abecedu znakova B=( b j },j=1.. m, prosječna količina informacija u jednom simbolu kanala
gdje q j - vjerovatnoća pojavljivanja simbola b i , u kanalu.
Tehničke karakteristike komunikacijskog kanala su:
tehničke performanse izvora A - prosječan broj znakova proizvedenih od strane izvora po jedinici vremena;
tehnički propusni opseg komunikacionog kanala B - prosječan broj simbola koji se prenose preko kanala u jedinici vremena.
Informacijska karakteristika izvora je produktivnost informacija. Po definiciji, produktivnost informacija je prosječna količina informacija proizvedenih od strane izvora u jedinici vremena.
U kanalu bez smetnji, karakteristike informacija su:
1) brzina prenosa informacija preko kanala 
2) kapacitet kanala
gdje ( P) - skup svih mogućih distribucija vjerovatnoće simbola alfabeta IN kanal. Uzimajući u obzir svojstva entropije
C K = B . log 2m.
U kanalu sa šumom, u opštem slučaju, ulazna i izlazna abeceda se ne poklapaju. Neka bude
B BX \u003d X \u003d (x 1, x 2, ..., x n);
B OUT =Y=(y 1 ,y 2 ,…,y m ).
Ako se simbol šalje na ulaz kanala X to prepoznat na prijemniku kao y i I i K, došlo je do greške tokom prijenosa. Svojstva kanala su opisana matricom vjerovatnoća prijelaza (vjerovatnoća primanja simbola at i , pod uslovom da se pošalje X k):
|| P(yi|xk) ||, k=1..n, i=1..m.
fer omjer: 
Prosječna količina informacija po simbolu ulaznog kanala:
str i =p(x i )
.
Prosječna količina informacija po simbolu izlaza kanala:
Informacije koje prenosi kanal izlaz o ulazu:
I(Y,X)=H(X)-H Y (X)=H(Y)-H X (Y).
Evo dobro(X) - uslovna entropija ulaznog simbola kanala dok se posmatra izlazni simbol (nepouzdanost kanala), H X (Y) - uslovna entropija izlaznog simbola kanala pri posmatranju ulaznih simbola (entropija šuma).
Brzina prijenosa informacija preko bučnog kanala:
dI(B)/dt= B I(X, Y).
Bandwidth bučan kanal:
gdje (R) - skup svih mogućih distribucija vjerovatnoće ulaznog alfabeta simbola kanala.
Razmotrimo primjer
H 
pronaći kapacitet binarnog simetričnog kanala (kanal sa dvosimbolnim ulaznim i izlaznim alfabetima) i jednake vjerovatnoće greške (slika 1), ako su apriorne vjerovatnoće pojave ulaznih simbola: P(x 1
)=P 1
=P, P(x 2
)=P 2
=1-P.
Rješenje. Prema modelu kanala, uslovne vjerovatnoće
P(y 1 | x 2 ) = P(y 2 | x 1 ) = P i ,
P(y 1 | x 1 ) = P(y 2 | x 2 ) = 1-P i .
Kapacitet kanala - C K = B . max(H(Y)-H(X|Y)). Nađimo entropiju buke:
Prema teoremi množenja: P(y j x i)=P(x i)P(y j |x i), Shodno tome,
P(x 1 y 1 )=P(1-P i), P(x 2 y 1 )=(1- P)P i ,P(x 1 y 2 )=PP i ,P(x 2 y 2 )=(1-P)(1-P i).
Zamjenom u formulu dobijamo:
Na ovaj način, H( Y| X ) ne zavisi od distribucije ulaznog alfabeta, dakle:
Definiramo entropiju izlaza:
Vjerovatnoće P(y 1 ) I P(y 2 ) dobijamo kako slijedi:
P(y 1 )=P(y 1 x 1 )+P(y 1 x 2 )=P(1-P i)+(1-P i)P i , P(y2)=P(y 2 x 1 )+P(y 2 x 2 )=PP i +(1-P)(1-P i).
Variranjem P osiguravamo maksimalnu vrijednost H(Y) jednak 1 dobija se sa jednako verovatnim ulaznim simbolima P(y 1 ) I P(y 2 ). shodno tome,
Zadatak. Pronađite kapacitet kanala sa ulaznim i izlaznim alfabetima od tri znaka ( x 1 ,x 2 ,x 3 I y 1 ,y 2 ,y 3 odnosno). Intenzitet pojavljivanja simbola na ulazu kanala k = V. 10 znakova/s.
Vjerojatnosti pojavljivanja simbola:
,
,
.
Vjerojatnosti prijenosa znakova putem komunikacijskog kanala:
,
,,
,
,,
,
,.
4. KODIRANJE INFORMACIJA
4.1. Opće informacije Šifra je:
Pravilo koje opisuje preslikavanje iz jednog skupa znakova u drugi skup znakova ili u skup nepotpisanih riječi;
Skup slika nastalih takvim mapiranjem.
U tehničkim kodovima, slova, brojevi i drugi znakovi su gotovo uvijek kodirani u binarnim sekvencama koje se nazivaju binarne kodne riječi. Mnogi kodovi imaju riječi iste dužine (jedinstveni kodovi).
Izbor kodova za kodiranje određenih vrsta poruka određen je mnogim faktorima:
Jednostavnost dobijanja originalnih poruka od izvora;
Brzina prijenosa poruke kroz komunikacijski kanal;
Količina memorije potrebna za jedan dan pohranjivanja poruka;
Jednostavnost obrade podataka;
Pogodnost dekodiranja poruka od strane primaoca.
Kodirane poruke se prenose komunikacijskim kanalima, pohranjuju u memoriju, obrađuju ih procesor. Količina kodiranih podataka je velika, I stoga je u mnogim slučajevima važno osigurati brzinu kodiranja podataka: ", koju karakterizira minimalna dužina rezultirajućih poruka. Ovo je problem kompresije podataka. Postoje dva pristupa kompresiji podataka:
Kompresija zasnovana na analizi statističkih svojstava kodiranih poruka.
Kompresija zasnovana na statističkim svojstvima podataka naziva se i teorija ekonomičnog ili efikasnog kodiranja. Ekonomično kodiranje se zasniva na upotrebi kodova sa promjenjivom dužinom kodne riječi, na primjer, Shannon-Fano kod, Huffman kod /31. Ideja korištenja kodova promjenjive dužine za kompresiju podataka je da se poruke s većom vjerovatnoćom pojavljivanja upare sa kombinacijama kodova manje dužine i, obrnuto, kodiranje poruka sa malom vjerovatnoćom pojavljivanja u riječima veće dužine. Prosječna dužina kodna riječ određuje s.o.:
gdje je /, dužina kodne riječi za kodiranje i -te poruke; str t - vjerovatnoća pojavljivanja i -te poruke.
4.2. Zadaci
4.2.1. Iz Tabele 4 odaberite dane naknadnog kodiranja, pri čemu početna abeceda sadrži 10 znakova, počevši od N-ro (N- serijski broj učenika u grupnom dnevniku). Normalizirajte vjerovatnoće simbola.
4.2.2. Normalizirajte onu odabranu u Odjeljku 4.2.1. originalna azbučna uniforma binarni kod, Shannon-Fano kod, Huffman kod. Za svaku opciju kodiranja izračunajte minimalnu, maksimalnu, prosječnu vrijednost dužine kodne riječi. Analizirajte rezultate.
4.2.3. Izvršiti zadatak 4.2.2. za ternarni kod.
Tabela 4
4.3. Uputstvo za izvođenje pojedinačnih zadataka Za zadatak 4.2.1. Normalizacija vjerovatnoća se provodi prema formuli:
/SZO /*pk " JC=AT
gdje pi- vjerovatnoće pojavljivanja simbola date u tabeli 4.
Zadatku 4.2.2. Pravila za izradu binarnih kodova navedena su u /4,6/.
Zadatku 4.2.3. Prilikom konstruisanja ternarnog koda, riječi napisane u ternarnom brojevnom sistemu uzimaju se kao kodne riječi. Optimalni ternarni kod se gradi koristeći Huffmanovu proceduru (koristeći Shannon-Fano proceduru, gradi se suboptimalan kod). U ovom slučaju, abeceda je podijeljena u tri grupe, prvoj grupi se dodjeljuje "O", drugoj - "1", trećoj - "2".
Kontrola
Komunikacija, komunikacija, radio elektronika i digitalni uređaji
Komunikacioni kanal - sistem tehničkih sredstava i okruženje za širenje signala za prenošenje poruka (ne samo podataka) od izvora do primaoca (i obrnuto). Komunikacijski kanal, shvaćen u užem smislu (komunikacijski put), predstavlja samo fizičko okruženješirenje signala, npr. fizička linija veze.
Pitanje broj 3 „Kanali komunikacije. Klasifikacija komunikacijskih kanala. Parametri komunikacijskih kanala. Uslov za prijenos signala preko komunikacijskog kanala.
Veza
Veza - sistem tehničkih sredstava i okruženje za širenje signala za prenošenje poruka (ne samo podataka) od izvora do primaoca (i obrnuto). Komunikacijski kanal shvaćen u užem smislu ( put komunikacije ) predstavlja samo fizički medij širenja, kao što je fizička komunikacijska linija.
Komunikacijski kanal je dizajniran za prijenos signala između udaljene uređaje. Signali nose informacije namijenjene za predstavljanje korisniku (čovjeku) ili za korištenje aplikativni programi COMPUTER.
Komunikacijski kanal uključuje sljedeće komponente:
- uređaj za prijenos;
- prijemni uređaj;
- prenosni medij različite fizičke prirode (Sl.1) .
Signal za prijenos informacija formiran od predajnika, nakon prolaska kroz prijenosni medij, dovodi se na ulaz prijemnog uređaja. Nadalje, informacija se izdvaja iz signala i prenosi do potrošača. Fizička priroda signala je odabrana tako da se može širiti kroz prijenosni medij uz minimalno slabljenje i izobličenje. Signal je potreban kao nosilac informacija, on sam ne nosi informaciju.
Fig.1. Komunikacijski kanal (opcija br. 1)
Slika 2 Komunikacioni kanal (opcija br. 2)
One. ovaj (kanal) - tehnički uređaj(tehnologija + okolina).
Klasifikacija
Biće tačno tri vrste klasifikacija. Odaberite svoj ukus i boju:
Klasifikacija #1:
Postoji mnogo vrsta komunikacijskih kanala, među kojima su najčešćižičani kanali veze ( zrak, kabel, svjetlovod itd.) i radio kanale (troposferski, satelitskii sl.). Takvi kanali se, pak, obično kvalifikuju na osnovu karakteristika ulaznih i izlaznih signala, kao i na osnovu promene karakteristika signala u zavisnosti od pojava koje se dešavaju u kanalu kao što su zatamnjenje i slabljenje signala.
Prema vrsti medija za distribuciju, kanali komunikacije se dijele na:
- žičani;
- akustični;
- optički;
- infracrveni;
- radio kanale.
Komunikacijski kanali se također dijele na:
- kontinuirano (na ulazu i izlaz kanala kontinuirani signali),
- diskretni ili digitalni (na ulazu i izlazu kanala - diskretni signali),
- kontinuirano-diskretni (kontinuirani signali na ulazu kanala, a diskretni signali na izlazu),
- diskretno-kontinuirani (na ulazu kanala - diskretni signali, a na izlazu - kontinuirani signali).
Kanali mogu biti linearno i nelinearno, vrijeme i prostorno-vremenski.
Moguća klasifikacija komunikacijskih kanala po frekvencijskom opsegu.
Sistemi za prenos informacija su jednokanalni i višekanalni . Tip sistema je određen komunikacijskim kanalom. Ako je komunikacioni sistem izgrađen na istom tipu komunikacionih kanala, tada se njegovo ime određuje tipičnim imenom kanala. Inače se koristi specifikacija klasifikacijskih karakteristika.
Klasifikacija br. 2 (detaljnije):
- Klasifikacija prema korištenom frekvencijskom opsegu
- Kilometar (LW) 1-10 km, 30-300 kHz;
- Hektometar (SV) 100-1000 m, 300-3000 kHz;
- Dekametar (HF) 10-100 m, 3-30 MHz;
- Metar (MV) 1-10 m, 30-300 MHz;
- Decimetar (UHF) 10-100 cm, 300-3000 MHz;
- Centimetar (SMW) 1-10 cm, 3-30 GHz;
- Milimetar (MMV) 1-10 mm, 30-300 GHz;
- Decimalni (DMMV) 0,1-1 mm, 300-3000 GHz.
- Prema smjeru komunikacijskih linija
- režirano ( koriste se različiti provodnici):
- Prema smjeru komunikacijskih linija
- koaksijalni,
- upredeni parovi na bazi bakarnih provodnika,
- optička vlakna.
- neusmjereni (radio veze);
- linija vida;
- troposferski;
- jonosferski
- prostor;
- radio relej (retransmisija na decimetarskim i kraćim radio talasima).
Po tipu prenesene poruke:
- telegraf;
- telefon;
- prijenos podataka;
- faksimil.
- Vrsta signala:
- analogni;
- digitalno;
- impuls.
- Po vrsti modulacije (manipulacija)
- IN analogni sistemi veze:
- Po vrsti modulacije (manipulacija)
- od amplitudna modulacija;
- sa jednopojasnom modulacijom;
- sa frekvencijskom modulacijom.
- IN digitalni sistemi veze:
- od manipulacija amplitudom;
- od frekvencijski pomak;
- od fazno ključanje;
- sa relativnim faznim pomakom;
- sa ton keyingom (pojedinačni elementi manipulišu oscilacijom podnosača (tonom), nakon čega se manipulacija vrši na višoj frekvenciji).
- Po vrijednosti baze radio signala
- širokopojasni (B>> 1);
- uskopojasni (B»1).
7. Po broju istovremeno poslanih poruka
- jednokanalni;
- višekanalni (frekvencija, vrijeme, kodna podjela kanali);
8.
Po smjeru poruke
- jednostrano;
- bilateralni.
9. Redoslijed razmjene poruka - simpleks komunikacija - dvosmjerna radio komunikacija, u kojoj se prenos i prijem svake radio stanice vrši redom;
- dupleks komunikacija- prenos i prijem se obavljaju istovremeno (najefikasniji);
- poludupleks- odnosi se na simpleks, koji predviđa automatski prelaz od prenosa do prijema i mogućnost ispitivanja dopisnika.
10. Zaštitnim sredstvima prenesene informacije
- otvorenu vezu;
- zatvorena komunikacija (tajna).
11. Prema stepenu automatizacije razmjene informacija
- neautomatizovano - radio kontrolu i razmenu poruka vrši operater;
- automatizovano - samo se informacije unose ručno;
- automatski - proces slanja poruka se odvija između automatski uređaj i računari bez učešća operatera.
Klasifikacija br. 3 (može se nešto ponoviti):
1. Po dogovoru
Telefon
Telegraph
TV
- emitovanje
2. Po smjeru prijenosa
- simplex (prijenos samo u jednom smjeru)
- poludupleks (prijenos naizmjenično u oba smjera)
- dupleks (prenos istovremeno u oba smjera)
3. Po prirodi linije komunikacije
Mehanički
hidraulični
Acoustic
- električni (ožičeni)
- radio (bežični)
Optički
4. Po prirodi signala na ulazu i izlazu komunikacijskog kanala
- analogni (kontinuirano)
- diskretno u vremenu
- diskretno po nivou signala
- digitalno (diskretno i vremenski i po nivou)
5. Po broju kanala po komunikacijskoj liniji
jedan kanal
Višekanalni
I još jedan crtež ovdje:
Fig.3. Klasifikacija komunikacijskih linija.
Karakteristike (parametri) komunikacijskih kanala
- Funkcija prijenosa kanala: predstavljen u formiamplitudno-frekvencijska karakteristika (AFC) I pokazuje kako amplituda sinusoida na izlazu komunikacionog kanala opada u odnosu na amplituda na njegovom ulazu za sve moguće frekvencije prenijeti signal. Normalizovani frekvencijski odziv kanala prikazan je na Sl.4. Poznavanje frekvencijskog odziva stvarnog kanala omogućava vam da odredite oblik izlaznog signala za gotovo svaki ulazni signal. Da biste to učinili, potrebno je pronaći spektar ulaznog signala, pretvoriti amplitudu njegovih sastavnih harmonika u skladu s amplitudno-frekvencijskom karakteristikom, a zatim pronaći oblik izlaznog signala dodavanjem pretvorenih harmonika. Za eksperimentalna verifikacija frekvencijski odziv, potrebno je testirati kanal sa referentnim (jednakim po amplitudi) sinusoidama u cijelom frekventnom opsegu od nule do neke maksimalna vrijednost, što se može pojaviti u ulaznim signalima. Štoviše, trebate promijeniti frekvenciju ulaznih sinusoida s malim korakom, što znači da bi broj eksperimenata trebao biti velik.
— odnos spektra izlaznog signala i ulaznog
- propusni opseg
Slika 4 Normalizovani frekventni odziv kanala
- Bandwidth: je derivativna karakteristika frekvencijskog odziva. To je kontinuirani raspon frekvencija za koji odnos amplitude izlaznog signala i ulaznog prelazi određenu unaprijed određenu granicu, odnosno širina pojasa određuje frekvencijski raspon signala na kojem se ovaj signal prenosi preko komunikacijskog kanala bez značajno izobličenje. Obično se širina pojasa mjeri na 0,7 maksimalnog frekventnog odziva. Bandwidth in većina utiče na maksimalnu moguću brzinu prenosa informacija preko komunikacionog kanala.
- raspadanje : definira se kao relativno smanjenje amplitude ili snage signala kada se signal određene frekvencije prenosi preko kanala. Često je tokom rada kanala unaprijed poznata osnovna frekvencija emitovanog signala, odnosno frekvencija čiji harmonik ima najveću amplitudu i snagu. Stoga je dovoljno znati slabljenje na ovoj frekvenciji da bi se približno procijenilo izobličenje signala koji se prenose preko kanala. Preciznije procjene su moguće ako je poznato slabljenje na nekoliko frekvencija koje odgovaraju nekoliko osnovnih harmonika prenesenog signala.
Slabljenje se obično mjeri u decibelima (dB) i izračunava se pomoću sljedeće formule:, gdje
je jačina signala na izlazu kanala,
je snaga signala na ulazu kanala.
Prigušenje se uvijek izračunava za određenu frekvenciju i povezano je sa dužinom kanala. U praksi se uvijek koristi koncept "specifičnog prigušenja", tj. slabljenje signala po jedinici dužine kanala, na primjer, slabljenje od 0,1 dB/metar.
- Brzina prenosa: karakteriše broj bitova koji se prenose preko kanala u jedinici vremena. Mjeri se u bitovima u sekundi. bps , kao i izvedene jedinice:Kbps, Mbps, Gbps. Brzina prenosa zavisi od propusnog opsega kanala, nivoa šuma, tipa kodiranja i modulacije.
- Otpornost kanala na buku: karakteriše njegovu sposobnost da obezbedi prenos signala u uslovima smetnji. Interferencije se dijele na interni (predstavljatermička buka opreme) i eksterni (raznovrsne su izavisi od prenosnog medija). Otpornost kanala na buku zavisi od hardverskih i algoritamskih rešenja za obradu primljenog signala, koja su ugrađena u primopredajnik.Otpornost na bukusignaliziranje putem kanalamože se povećati na trošak kodiranje i posebna obrada signal.
- Dynamic Range: log omjer maksimalna snaga signale koje kanal prenosi na minimum.
- Otpornost na buku:Ovo je otpornost na buku.e. otpornost na smetnje.
Uvjet za prijenos signala preko komunikacijskih kanala.
Kanal je u suštini filter. Da bi signal prošao kroz njega bez izobličenja, jačina ovog kanala mora biti veća ili jednaka signalu (vidi sliku).
Matematički, uslov se može napisati na sljedeći način: , gdje
; (1)
U gornjim formulama
– propusni opseg kanala, ili frekventni opseg koji kanal može propustiti uz normalizirano slabljenje signala;
dinamički raspon, jednak omjeru maksimum prihvatljiv nivo signala u kanalu do nivoa smetnji normalizovanog za ovu vrstu kanala;
– vrijeme tokom kojeg se kanal koristi za prijenos podataka;
- širinu frekvencijskog spektra signala, odnosno interval na skali frekvencijskog spektra koji signal zauzima;
– dinamički opseg jednak omjeru prosječne snage signala i prosječne snage interferencije u kanalu;
– trajanje signala, odnosno vrijeme njegovog postojanja.
Drugi oblik pisanja uslova (prošireno):
P. S .: Parametar "Jačina kanala" u nekim izvorima je također označen kao jedan od parametara komunikacijskog kanala, ali ne svugdje. Matematička formula dato gore u (1).
Književnost
1. http://edu.dvgups.ru/METDOC/ENF/BGD/BGD_CHS/METOD/ANDREEV/WEBUMK/frame/1.htm;
2. http://supervideoman.narod.ru/index.htm.
Kao i ostali radovi koji bi vas mogli zanimati |
|||
| 67213. | Glavni pravci moderne psihologije | 98.51KB | |
| Sve što se dešava u čoveku nemoguće je proučiti, odnosno čovek se ponaša kao crna kutija. Objektivno proučavanje može samo registrovati reakcije vanjske akcije osobe i stimulanse situacije koje te reakcije izazivaju. Glavni zadatak biheviorizma, naglašava Watson, je akumulacija zapažanja... | |||
| 67215. | Svest i samosvest. svojstva svesti | 102.02KB | |
| Definicija svijesti. Glavni znakovi svijesti. Psihološke karakteristike ljudske svijesti. Odnos između svijesti i nesvjesnog prvo je proučavan u okviru teorije i prakse psihoanalize. | |||
| 67216. | Osjećaji i percepcija | 79.04KB | |
| Osjećaji i percepcija. Osjeti se smatraju najjednostavnijim od svih mentalnih fenomena. Sposobnost čula prisutna je u svim živim bićima sa nervni sistem. Kvaliteta je glavna karakteristika datog osjeta koja ga razlikuje od drugih vrsta osjeta i varira unutar date vrste osjeta. | |||
| 67217. | Pažnja i pamćenje | 48.64KB | |
| Osobine pažnje kao mentalnog procesa i stanja čovjeka. Definicija pažnje. Faktori koji određuju selektivnost i fokus pažnje. funkcije pažnje. | |||
| 67218. | Razmišljanje i inteligencija | 50.55KB | |
| Mišljenje kao proces aktivne spoznaje i transformacije stvarnosti. Predkonceptualno i konceptualno mišljenje. Definicija pojmova. Osnovni misaoni procesi: prosuđivanje, zaključivanje. Indukcija i dedukcija. Osobine kreativnog mišljenja. Razmišljanje i inteligencija. | |||
| 67220. | Temperament i karakter | 97.24KB | |
| Temperament treba shvatiti kao individualno jedinstvena svojstva psihe koja određuju dinamiku čovjekove mentalne aktivnosti, koja se podjednako manifestiraju u različitim aktivnostima, bez obzira na njihov sadržaj, a u međusobnoj povezanosti karakteriziraju tip temperamenta. | |||
| 67221. | Emocije i osjećaji | 88.62KB | |
| Za razliku od kognitivnih procesa, u kojima se stvarnost odražava u obliku osjeta, percepcija, pojmova, mišljenja, u emocijama i osjećajima, objektivna stvarnost se ogleda u obliku iskustava, u svojoj usklađenosti ili neusklađenosti sa potrebama i interesima osobe. | |||
Na sl. 1 usvojio sljedeće oznake: X, Y, Z, W- signali, poruke ; f- smetnja; LS- komunikacijska linija; AI, PI– izvor i primalac informacija; P– pretvarači (kodiranje, modulacija, dekodiranje, demodulacija).
Postoji različite vrste kanali koji se mogu klasifikovati prema različitim kriterijumima:
1.Po vrsti komunikacionih linija: žičani; kabel; optička vlakna;
dalekovodi; radio kanali itd.
2. Po prirodi signala: kontinuirano; diskretno; diskretno-kontinuirani (signali na ulazu sistema su diskretni, a na izlazu kontinuirani i obrnuto).
3. Za otpornost na buku: kanali bez smetnji; sa smetnjama.
Komunikacione kanale karakteriše:
1. Kapacitet kanala definiran kao proizvod vremena korištenja kanala T do,širina spektra frekvencija koje kanal prenosi F to i dinamički raspon D to. , koji karakteriše sposobnost kanala da prenosi različite nivoe signala
V do = T do F do D do. (1)
Uslov za usklađivanje signala sa kanalom:
Vc £ Vk ; T c £ T k ; F c £ Fk ; Vc £ Vk ; Dc £ D k .
2.Brzina prijenosa informacija - prosječna količina prenesenih informacija po jedinici vremena.
3.
4. redundantnost - osigurava pouzdanost prenesenih informacija ( R= 0¸1).
Jedan od zadataka teorije informacija je utvrđivanje zavisnosti brzine prenosa informacija i propusnosti komunikacionog kanala o parametrima kanala i karakteristikama signala i smetnji.
Komunikacijski kanal se figurativno može uporediti sa cestama. Uski putevi - mali kapacitet, ali jeftini. Široki putevi - dobar saobraćaj, ali skup. Propusnost je određena uskim grlom.
Brzina prijenosa podataka u velikoj mjeri ovisi o prijenosnom mediju u komunikacijskim kanalima, a to su različite vrste komunikacionih linija.
ožičeni:
1. Žičani – upredeni par(što djelimično potiskuje elektromagnetno zračenje drugi izvori). Brzina prijenosa do 1 Mbps. Koristi se u telefonskim mrežama i za prijenos podataka.
2. Koaksijalni kabl. Brzina prijenosa 10-100 Mbps - koristi se u lokalne mreže, kablovska televizija itd.
3. Optičko vlakno. Brzina prijenosa 1 Gbps.
U okruženjima 1-3, slabljenje u dB je linearno sa rastojanjem, tj. snaga pada eksponencijalno. Stoga je nakon određene udaljenosti potrebno ugraditi regeneratore (pojačala).
Radio linkovi:
1.Radio kanal. Brzina prijenosa 100–400 Kbps. Koristi radio frekvencije do 1000 MHz. Do 30 MHz zbog refleksije od jonosfere, širenje je moguće elektromagnetnih talasa izvan linije vida. Ali ovaj raspon je vrlo bučan (npr. amaterski radio). Od 30 do 1000 MHz - jonosfera je transparentna i potrebna je linija vida. Antene se postavljaju na visini (ponekad se postavljaju regeneratori). Koristi se na radiju i televiziji.
2.mikrotalasne linije. Brzine prijenosa do 1 Gbps. Koristite radio frekvencije iznad 1000 MHz. Ovo zahtijeva direktnu liniju vida i visoko usmjerenu parabolične antene. Udaljenost između regeneratora je 10-200 km. Koristi za telefonska komunikacija, televizija i prijenos podataka.
3. Satelitska veza . Koriste se mikrotalasne frekvencije, a satelit služi kao regenerator (i za mnoge stanice). Karakteristike su iste kao kod mikrotalasnih linija.
2. Širina pojasa diskretnog komunikacionog kanala
Diskretni kanal je skup sredstava namijenjenih za prijenos diskretni signali.
Propusnost komunikacijskog kanala - najveća teoretski moguća brzina prijenosa informacija, pod uvjetom da greška ne prelazi zadatu vrijednost. Brzina prijenosa informacija - prosječna količina prenesenih informacija po jedinici vremena. Hajde da definišemo izraze za izračunavanje brzine prenosa informacija i propusnosti diskretnog komunikacionog kanala.
Tokom prijenosa svakog simbola, u prosjeku, količina informacija prolazi kroz komunikacijski kanal, što je određeno formulom
I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) - H (X/Y) = H(Y) - H (Y/X) , (2)
gdje: ja (Y, X) - međusobne informacije, odnosno količina informacija sadržanih u Y relativno X ;H(X) je entropija izvora poruke; H (X/Y)– uslovna entropija, koja određuje gubitak informacija po simbolu povezan sa prisustvom šuma i izobličenja.
Prilikom slanja poruke X T trajanje T, koji se sastoji od n elementarnih simbola, prosječna količina prenesene informacije, uzimajući u obzir simetriju međusobne količine informacija, je:
Ja (Y T , X T) = H(X T) – H(X T /Y T) = H(Y T) – H(Y T /X T) = n . (4)
Brzina prijenosa informacija ovisi o statističkim svojstvima izvora, metodi kodiranja i svojstvima kanala.
Širina pojasa diskretnog komunikacionog kanala
. (5)
Maksimalna moguća vrijednost, tj. traži se maksimum funkcionala na cijelom skupu funkcija raspodjele vjerovatnoće p (x) .
propusnost zavisi od specifikacije kanal (brzina opreme, vrsta modulacije, nivo smetnji i izobličenja, itd.). Jedinice kapaciteta kanala su: , , , .
2.1 Diskretni komunikacioni kanal bez smetnji
Ako nema smetnji u komunikacijskom kanalu, tada su ulazni i izlazni signali kanala povezani nedvosmislenom, funkcionalnom ovisnošću.
U ovom slučaju, uslovna entropija je jednaka nuli, a bezuslovne entropije izvora i prijemnika su jednake, tj. prosječna količina informacija u primljenom simbolu u odnosu na preneseni je
I (X, Y) = H(X) = H(Y); H(X/Y) = 0.
Ako X T- broj znakova po vremenu T, tada je brzina prijenosa informacija za diskretni komunikacioni kanal bez smetnji jednaka
(6)gdje V = 1/ je prosječna brzina prijenosa jednog simbola.
Širina pojasa za diskretni komunikacioni kanal bez smetnji
(7)
Jer maksimalna entropija odgovara jednako verovatnim simbolima, tada je širina pojasa za ujednačenu distribuciju i statističku nezavisnost prenesenih simbola jednaka:
. (8)
Šenonova prva teorema za kanal: Ako je tok informacija koji generiše izvor dovoljno blizak propusnom opsegu komunikacionog kanala, tj.
, gdje je proizvoljno mala vrijednost,
tada je uvijek moguće pronaći takav način kodiranja koji će osigurati prijenos svih poruka izvora, a brzina prijenosa informacija će biti vrlo bliska kapacitetu kanala.
Teorema ne daje odgovor na pitanje kako kodirati.
Primjer 1 Izvor generiše 3 poruke sa vjerovatnoćom:
str 1 = 0,1; str 2 = 0,2 i str 3 = 0,7.
Poruke su nezavisne i prenose se u uniformnom binarnom kodu ( m = 2 ) sa trajanjem simbola od 1 ms. Odredite brzinu prijenosa informacija preko komunikacijskog kanala bez smetnji.
Rješenje: Entropija izvora je
[bps].
Za prijenos 3 poruke sa uniformnim kodom potrebna su dva bita, dok je trajanje kombinacije koda 2t.
Prosječna brzina signala
V =1/2 t = 500 .
Brzina prijenosa informacija
C = vH = 500 × 1,16 = 580 [bps].
2.2 Diskretni komunikacioni kanal sa šumom
Mi ćemo razmotriti diskretni kanali veze bez memorije.
Kanal bez memorije naziva se kanal u kojem za svaki preneseni karakter signala, smetnje su pogođene, bez obzira na to koji su signali prethodno prenošeni. To jest, interferencija ne stvara dodatne korelativne veze između simbola. Naziv "bez memorije" znači da tokom sledećeg prenosa izgleda da kanal ne pamti rezultate prethodnih prenosa.
Koristeći internetske resurse, pronađite odgovore na pitanja:
Vježba 1
1. Šta je proces prenosa informacija?
Transfer informacija- fizički proces kojim se informacije prenose u svemiru. Snimili su informacije na disk i prenijeli ih u drugu prostoriju. Ovaj proces karakterizira prisustvo sljedećih komponenti:
2. Opća shema prenos informacija
3. Navedite kanale komunikacije koje poznajete
Prema vrsti medija za distribuciju, kanali komunikacije se dijele na:
4. Šta su telekomunikacije i kompjuterske telekomunikacije?Telekomunikacije(grč. tele - daleko, i lat. communicatio - komunikacija) je prenos i prijem bilo koje informacije (zvuk, slika, podaci, tekst) na daljinu putem različitih elektromagnetnih sistema (kablovskih i optičkih kanala, radio kanala i drugih žičanih i bežični kanali veze).
telekomunikaciona mreža- sistem tehničkih sredstava putem kojih se obavljaju telekomunikacije.
Telekomunikacione mreže uključuju:
1. Računarske mreže(za prijenos podataka)
2. Telefonske mreže(emitovanje glasovne informacije)
3. Radio mreže (prijenos glasovnih informacija - usluge emitovanja)
4. TV mreže(prijenos glasa i slike - usluge emitiranja)
Kompjuterske telekomunikacije- telekomunikacije čiji su terminalni uređaji računari.
Prenos informacija sa računara na računar naziva se sinhrona komunikacija, i to preko posrednog računara, što vam omogućava da akumulirate poruke i prenesete ih na personalni računari prema zahtjevu korisnika, - asinhroni.
Kompjuterske telekomunikacije počinju da puštaju korenje u obrazovanju. U visokom obrazovanju koriste se za koordinaciju naučnih istraživanja, brzu razmjenu informacija između učesnika u projektu, učenje na daljinu i konsultacije. U sistemu školskog obrazovanja - povećati efikasnost samostalnih aktivnosti učenika u vezi sa različitim vrstama kreativnog rada, uključujući i obrazovne aktivnosti, zasnovane na širokoj upotrebi istraživačkih metoda, slobodan pristup na baze podataka, razmjenu informacija sa partnerima u zemlji i inostranstvu.
5. Koliki je propusni opseg kanala za prijenos informacija?Bandwidth- metrička karakteristika, koja pokazuje odnos maksimalnog broja jedinica koje prolaze (informacije, objekti, volumen) po jedinici vremena kroz kanal, sistem, čvor.
U računarskoj nauci, definicija propusnog opsega se obično primjenjuje na komunikacijski kanal i definira se maksimalan broj prenesene/primljene informacije po jedinici vremena.
Širina pojasa je jedan od najvažnijih faktora sa stanovišta korisnika. Procjenjuje se količinom podataka koje mreža, u limitu, može prenijeti u jedinici vremena sa jednog uređaja povezanog s njom na drugi.
Brzina prijenosa informacija u velikoj mjeri ovisi o brzini njenog kreiranja (izvorni učinak), metodama kodiranja i dekodiranja. Najveća moguća brzina prijenosa informacija u datom kanalu naziva se njegova propusnost. Kapacitet kanala, po definiciji, je brzina prijenosa informacija kada se koristi "najbolji" (optimalni) izvor, koder i dekoder za dati kanal, stoga karakterizira samo kanal.
Kanali prijenosa, njihova klasifikacija i glavne karakteristike
Osnovni pojmovi i definicije: kanal prenosa, njegov dinamički opseg, efektivno emitovani frekventni opseg, vreme tokom kojeg je kanal obezbeđen za prenos primarnog signala, kapacitet kanala. Glavni parametri i karakteristike kanala. Principi normalizacije devijacije zaostalog prigušenja, frekvencijski odziv, koncept "šablona". Fazno-frekvencijska karakteristika. Amplitudna karakteristika i njeni različiti oblici. Tipični kanali i njihove glavne karakteristike.
Ključni koncepti tehnologije telekomunikacionih sistema i mreža su prenosni kanal i telekomunikacioni kanal.
prenosni kanal je skup tehničkih sredstava i medija za širenje koji osigurava prijenos telekomunikacionih signala u određenom frekventnom opsegu ili određenom brzinom prijenosa između terminalnih ili međutačaka telekomunikacionih mreža.
Prema načinu prenošenja telekomunikacionih signala postoje analogni I digitalni kanala.
1) Analogni kanali se, pak, dijele na kontinuirano I diskretno ovisno o promjeni informacionog parametra signala.
2) Digitalni kanali se dijele na kanale pomoću pulsno kodna modulacija (PCM ) , koriste kanale diferencijalni PCM i zasnovani na kanalima delta modulacija . Kanali u kojima se koriste analogne metode prijenosa signala u nekim dijelovima, a digitalne metode signalizacije u drugim se nazivaju mješoviti kanali prenosa.
U zavisnosti od propusnog opsega u kojem se prenose telekomunikacioni signali i usklađenosti parametara kanala sa utvrđenim standardima, postoje analogni tipični kanali frekvencije glasa, tipični primarni, sekundarni, tercijarni i kvaternarni širokopojasni kanali. Tipični kanali za prijenos zvučnih signala, slikovnih signala i televizijskog zvuka;
U zavisnosti od brzine prenosa i usklađenosti parametara kanala sa utvrđenim standardima, postoje: glavni digitalni kanal, primarni, sekundarni, tercijarni, kvartarni i pet digitalnih kanala ;
Prema vrsti medija za širenje telekomunikacijskog signala razlikuju se: žičani kanali organizirano preko kablovskih i, rjeđe, nadzemnih komunikacijskih vodova i radio kanale organizirano putem radio relejnih i satelitskih komunikacijskih linija.
Telekomunikacioni kanal naziva skup tehničkih sredstava i distributivnog okruženja koje obezbeđuje prenos primarnih signala telekomunikacije od pretvarača signala u primarni signal u primarni pretvarač signala u poruku.
Pored gornje klasifikacije, telekomunikacioni kanali su podijeljeni
Prema vrsti odašiljanih primarnih signala (ili poruka) razlikuju se telefonski kanali, kanali za emitovanje zvuka, televizijski kanali, televizija
graf kanala I kanali podataka ;
Prema načinu organizovanja dvosmjerne komunikacije postoje dvožični jednostruki kanal, dvožični dvotračni kanal I četverožični jednopojasni kanal;
Na teritorijalnoj osnovi, telekomunikacioni kanali su podijeljeni na međunarodne, međugradske, magistralne, zonske i lokalne .
Razmatrana klasifikacija prenosnih i telekomunikacionih kanala (u daljem tekstu kanali) odgovara ustaljenoj praksi njihovog organizovanja i razvoja zahteva za njihove glavne parametre i karakteristike, koje se najčešće vezuju za odgovarajuće parametre i karakteristike primarnih signala.
Kanal se može okarakterisati sa tri parametra:
1) efikasno prenošen propusni opseg DF to, koje kanal može proći uz ispunjenje zahtjeva za kvalitet prijenosa signala;
2) vrijeme T to, tokom kojeg se obezbjeđuje kanal za prijenos signala ili poruka;
3) dinamički opseg D to, što se shvata kao odnos oblika
gdje P kmax je maksimalna neiskrivljena snaga koja se može prenijeti preko kanala; P kmin– minimalna snaga signala pri kojoj je obezbeđena neophodna zaštita od smetnji.
Očigledno je da se prenosi signal sa parametrima DF c ,T od, And D c kanal sa parametrima DF to ,T to I D to moguće pod uslovom
Proizvod parametara tri kanala V to = D to × F to × T to nazvao ga kapacitet. Signal se može prenositi preko kanala ako njegov kapacitet nije manji od jačine signala (vidi predavanje 2). Ako sistem nejednačina (3.2) nije zadovoljen, onda je to moguće deformacija jedan od parametara signala koji omogućava usklađivanje njegove jačine sa kapacitetom kanala. Stoga se uslov za mogućnost prenosa signala preko kanala može predstaviti u opštijem obliku
V to ³ V od . (3.3)
Kanal je zaštićen
,
(3.4)
gdje P P je snaga smetnje u kanalu.
Kapacitet kanala je opisan sljedećim izrazom
,
(3.5)
gdje P sri je prosječna snaga signala koji se prenosi preko kanala.
Kanal prijenosa kao četveropolni
Prenosni kanal, kao skup tehničkih sredstava i okruženja za propagaciju električnog signala, predstavlja kaskadni spoj različitih četvoro terminala. in, obavljanje filtriranja, konverzije signala, njihovog pojačanja i korekcije. Stoga se kanal može predstaviti ekvivalentni četveropol,čiji parametri i karakteristike određuju kvalitet prenosa signala, sl. 3.1.
Rice. 3.1. Kanal prijenosa kao četveropolni
Na slici 3.1 usvojene su sljedeće oznake: 1-1 i 2-2 - ulazni i izlazni terminali, respektivno; I in (jw) I I Izlaz (jw) su složene ulazne i izlazne struje; U in (jw) I U Izlaz (jw) su složeni ulazni i izlazni naponi; Z in (jw) I Z Izlaz (jw) - složeni ulazni i izlazni otpori (u pravilu su vrijednosti čisto aktivne i jednake, tj. Z in = R in = Z Izlaz = R Izlaz);K(jw) =U Izlaz (jw) /U in (jw) =TO(w )× e jb (w) je kompleksni koeficijent prijenosa napona, TO(w) je modul koeficijenta prijenosa i b(w) je fazni pomak između ulaznog i izlaznog signala; ako se uzme omjer izlazne struje i ulaza, onda govore o koeficijentu prijenosa struje; u in (t), u Izlaz (t) – trenutne vrijednosti naponski ulazni i izlazni signali i R in I R Izlaz – ulazni i izlazni nivoi napona ili snage signala.
Kanali za prijenos rade između stvarnih opterećenja Z h1 (jw) I Z h2 (jw), spojeni na terminale 1-1 i 2-2.
Svojstva kanala i njihovu usklađenost sa zahtjevima za kvalitetom prijenosa poruka određuju se brojnim parametrima i karakteristikama.
Prvi i jedan od glavnih parametara kanala je zaostalo slabljenje ALI r, što znači radno slabljenje kanala, izmjereno ili izračunato pod uvjetima priključenja na terminale 1-1I 2-2 (sl. 3.1) aktivni otpori koji odgovaraju nominalnim vrijednostimaR in IR Izlaz respektivno. Ulazna i izlazna impedansa pojedinačnih uređaja transmisionog kanala se međusobno dobro slažu. Pod ovim uslovom, radno slabljenje kanala se može smatrati jednakim zbiru karakteristika(vlastiti) slabljenje pojedinačni uređaji, zanemarujući refleksije. Tada se zaostalo slabljenje kanala može odrediti formulom;
,
(3.1)
gdje R in I R Izlaz– nivoi na ulazu i izlazu kanala (vidi sliku 3.1); A r– slabljenje i- th and S j - pojačanje j- četveropola koji čine prijenosni kanal.
To znači da zaostalo slabljenje(OZ) kanal predstavljaje algebarski zbir slabljenja i pojačanja i pogodan za proračune ALI r kada je poznato slabljenje pojačivača i pojačanje pojačala. OZ se mjeri na određeno za svaku frekvenciju mjerenja kanala.
Tokom rada, OD kanala ne ostaje konstantan, već odstupa od nominalne vrijednosti pod utjecajem raznih destabilizirajućefaktori. Ove promjene u OP se nazivaju nestabilnost, koji se procjenjuje maksimalnim i srednjim kvadratnim vrijednostima odstupanja OC od nominalne vrijednosti ili vrijednosti njihove disperzije.
Preostalo slabljenje kanala povezano je sa njegovim propusnim opsegom. Frekvencijski opseg kanala, unutar kojeg se zaostalo slabljenje razlikuje od nominalnog za ne više od određene vrijednosti DA r , naziva se efektivno preneseni propusni opseg (EPCH). Dozvoljena odstupanja OZ su normalizovana unutar EPFC DA r od nominalne vrijednosti. Najčešći način normalizacije je korištenje “šablona” dozvoljenih odstupanja OP-a, a približan prikaz takvog šablona je prikazan na sl. 3.2.
Rice. 3.2. Primjer uzorka tolerancije zaostalog prigušenja prijenosa
Na sl. 3.2 usvojila sljedeće oznake f 0 - učestalost na kojoj se utvrđuje nominalna vrijednost OZ; f n , f in – donja i gornja granična frekvencija EPFC; 1,2 - granice dozvoljenih odstupanja OZ; 3 – prikaz izmjerenog frekvencijskog odziva OZ. Odstupanja OZ od nominalnog određuju se formulom
,
(3.2)
gdje f - frekvencija struje i f 0 – učestalost određivanja nominalne vrijednosti OZ.
Usko povezan sa konceptom EPHR frekvencijski odziv -frekvencijski odziv(ili jednostavno frekvencijski odziv ) kanal, koji se podrazumijeva kao zavisnost zaostalog prigušenja o frekvenciji A r =j h (f)na konstantnom nivou na ulazu kanala, tj. R in = konst. Ova karakteristika procjenjuje amplitudno-frekvencijsku distorziju (jednostavno frekvenciju) koju unosi kanal zbog ovisnosti njegovog OZ-a o frekvenciji. Dozvoljena izobličenja određena su obrascem odstupanja OZ unutar EPFC-a. Približan prikaz frekvencijskog odziva kanala prikazan je na sl. 3.3.
Za prenos većeg broja telekomunikacionih signala važan je fazno-frekventna karakteristika - PFC(jednostavno fazni odziv ) kanal, koji se odnosi na zavisnost faznog pomaka između izlaznog i ulaznog signala o frekvenciji, tj. b=j f (f). Opšti prikaz fazne karakteristike kanala prikazan je na sl. 3.4
(red 1).
Fig.3. 3. Frekvencijski odziv kanala. Fig.3. 4. Fazni odziv kanala.
U srednjem dijelu EPFC-a ova karakteristika je bliska linearnoj, a primjetna je nelinearnost na njegovim granicama, zbog filtera koji čine prijenosni kanal. Zbog činjenice da je teško direktno izmjeriti fazni pomak uveden kanalom, smatra se da frekvencijski odziv procjenjuje fazna izobličenja. vrijeme grupnog putovanja – GVP(ili usporavanje - GVZ)
t (w ) = db(w) / dw, (3.3)
gdje b (w) je fazno-frekventna karakteristika. Približan prikaz GWP frekvencijskog odziva prikazan je na slici 3.4 (linija 2).
Određuje frekvencijske karakteristike zaostalog prigušenja, faznog pomaka ili grupnog prolaznog vremena linearno izobličenje koje unose prenosni kanali tokom prolaska telekomunikacionih signala kroz njih.
Zavisnost snage, napona, struje ili njihovih nivoa na izlazu kanala od snage, napona, struje ili njihovih nivoa na ulazu kanala naziva se amplitudna karakteristika –OH. Pod AH kanala podrazumeva se i zavisnost zaostalog prigušenja kanala od nivoa signala na njegovom ulazu, tj. A r =j ali (R in) mjereno na nekoj uvjetovanoj konstantnoj frekvenciji merni signal na ulazu kanala, tj. f ism= konst.
Amplitudna karakteristika kanala može biti predstavljena različitim zavisnostima prikazanim na slici 3.5: U Izlaz =j n (U in) (Sl. 3.5 a, redovi 1 i 2), ALI r = j ALI (R in) (Sl. 3.5 b, red 1), R in =j R (R Izlaz) (Sl. 3.5 b, redovi 2 i 3), gdje su prihvaćene sljedeće oznake: U in , U Izlaz su naponi signala na ulazu i izlazu kanala, respektivno; R in , R Izlaz – nivoi (napon, snaga) signala na ulazu i izlazu kanala, respektivno; A r– zaostalo slabljenje kanala prenosa.
Iz razmatranja grafika prikazanih na slici 3.5, može se vidjeti da AH ima tri dijela:
1) nelinearni presjek pri niskim naponskim vrijednostima ili nivoima signala na ulazu kanala. Nelinearnost izmjenične struje u ovom slučaju objašnjava se mjerljivošću napona ili nivoa signala sa šumom samog kanala;
2) linearni presjek na vrijednostima napona ili nivoa ulaznog signala, koji se odlikuje direktno proporcionalnim odnosom između napona (nivoa) signala na ulazu kanala i napona (nivoa) signala na kanalu output;
Fig.3. 5. Amplitudne karakteristike prenosnog kanala
3) dio sa značajnom nelinearnošću pri vrijednostima ulaznog napona (nivoa) signala iznad maksimuma U Max (R Max), koju karakteriše izgled nelinearna distorzija. Ako je nagib prave linije koja odgovara linearnom presjeku AX 45 0 , tada je napon (nivo) signala na izlazu kanala jednak naponu (nivou) na njegovom ulazu. Ako je ugao nagiba manji od 45 0 , tada dolazi do slabljenja u kanalu, a ako je ugao nagiba veći od 45 0 , tada dolazi do pojačanja u kanalu. Ako A r > 0, tada kanal uvodi slabljenje (slabljenje) ako A r <0, то канал передачи вноситzaostalo pojačanje.
Mala nelinearnost AX pri niskim vrijednostima ulaznog napona ili razine signala ne utječe na kvalitet prijenosa i može se zanemariti. Nelinearnost naizmjenične struje pri značajnim vrijednostima napona ili nivoa ulaznog signala koji nadilazi linearni dio naizmjenične struje, očituje se pojavom harmonike ili kombinacijski izlazna frekvencija. Prema AH, može se samo približno procijeniti veličina nelinearnih izobličenja. Tačnije, procjenjuje se veličina nelinearnih izobličenja u kanalima koeficijent nelinearne distorzije ili prigušivanje nelinearnosti.
ili 
,
(3.4)
gdje U 1g - efektivna vrijednost napona prvog (osnovni harmonik mjernog signala); U 2g ,U 3g itd. - efektivne vrijednosti napona drugog, trećeg itd. harmonike signala koji su nastali zbog nelinearnosti AX kanala prijenosa. Pored toga, u tehnologiji višekanalnih telekomunikacionih sistema prenosa, koncept se široko koristi harmonično prigušenje
ALI ng = 20lg( U 1g / U n G) =R 1g - R n G ,n = 2, 3 …, (3.5)
gdje R 1g – apsolutni nivo prvi harmonik mjerni signal, R n G – apsolutni nivo n-Ohharmonike, zbog nelinearnosti AH kanala.
Digitalne kanale karakterizira brzina prijenosa, a ocjenjuje se kvalitet prijenosa signala stopa greške , što znači omjer broja elemenata digitalnog signala primljenih s greškama i ukupnog broja signalnih elemenata odaslanih tokom vremena mjerenja
TO osh = N osh / N =N osh / W, (3.6)
gdje N osh je broj pogrešno primljenih elemenata; N je ukupan broj prenesenih elemenata; IN– brzina prijenosa; T– vrijeme mjerenja (posmatranja).
Telekomunikacioni sistemi treba da budu izgrađeni na način da kanali imaju određenu univerzalnost i da budu pogodni za prenos različitih vrsta poruka. Ova svojstva su tipični kanali , čiji su parametri i karakteristike normalizovani. Tipični kanali mogu biti jednostavno, one. ne prolazi kroz tranzitnu opremu, I sastavni, tj. prolazeći kroz tranzitnu opremu.
Tipični kanali prenosa
Glasovni kanal . Tipičan analogni kanal za prenos sa frekvencijskim opsegom od 300 ... 3400 Hz i sa normalizovanim parametrima i karakteristikama naziva se kanal tonske frekvencije - CFC.
Normalizovana (nominalna vrednost) relativnog (mernog) nivoa na ulazu CFC je jednaka R in = - 13dBm 0, na izlazu CFC-a R Izlaz = + 4dBm 0. Frekvencija mjernog signala se uzima jednakom f ism = 1020Hz(ranije 800 Hz). Dakle, nominalno zaostalo slabljenje CFC je jednako A r = - 17dB, tj. CFC uvodi pojačanje jednako 17 dB.
Efikasno prenošen EHF frekvencijski opseg (kompozitna i maksimalna dužina) je opseg, na čijim ekstremnim frekvencijama (0,3 i 3,4 kHz) je zaostalo slabljenje A r za 8,7 dB veće od zaostalog prigušenja na frekvenciji od 1020 Hz (ranije 800 Hz).
Frekvencijski odziv zaostalih devijacija prigušenja DALI r od nominalne vrijednosti (-17 dB) mora ostati unutar šablon prikazano na sl. 3.6.
Rice. 3.6. KFC šablon tolerancije zaostalog prigušenja
Da bi se ispunili zahtjevi za frekvencijski odziv zaostalog prigušenja, njegova neujednačenost za jednostavan kanal dužine 2500 km mora se uklopiti u granice navedene u tabeli. 3.1.
Tabela 3.1
|
f, kHz | |||||
|
DA r , dB |
Izobličenja fazne frekvencije imaju mali uticaj na kvalitet prenosa govornog signala, ali pošto se CFC koristi za prenos drugih primarnih signala, velika izobličenja fazne frekvencije ili neujednačen frekvencijski odziv grupnog prolaznog vremena (GTP) su neprihvatljivi. Stoga su odstupanja GWP-a od njegove vrijednosti na frekvenciji od 1900 normalizirana Hz za jednostavan kanal dužine 2500 km vidi tabelu 3.2.
Tabela 3.2
|
f,kHz | ||||||||||||
|
Dt,gospođa |
Naravno, za kompozitne kanale će GWP odstupanja biti isto toliko puta veća od broja jednostavnih kanala koji organiziraju kompozitni kanal.
Amplitudna karakteristika CFC-a je normalizirana na sljedeći način: zaostalo slabljenje jednostavnog kanala mora biti konstantno s tačnošću od 0,3 dB pri merenju se nivo signala menja od –17,5 do +3,5 dB u tački sa nultim mjernim nivoom na bilo kojoj frekvenciji unutar EPFC-a. Koeficijent nelinearne distorzije za jednostavan kanal ne bi trebao prelaziti 1,5% (1% za 3. harmonik) na nominalnom nivou prijenosa na frekvenciji od 1020 Hz.
Racioniranje se takođe odnosi na stepen usklađenosti ulaznog i izlaznog otpora CFC-a sa otporima eksternih kola – opterećenja: unutrašnji otpor izvora emitovanih signala i otpor opterećenja. Ulazna i izlazna impedansa CFC-a moraju biti čisto aktivna i jednaka R in =R Izlaz = 600Ohm. Ulaz i izlaz kanala moraju biti simetrično, koeficijent refleksijed ili prigušivanje nedosljednosti(refleksije)ALI d jednaka, respektivno, ne bi trebalo da prelazi 10% ili 20 dB.
(3.7)
ne bi trebalo da prelazi 10% ili 20%. dB. Ovdje je Z n nominalna, a Z p realna vrijednost otpora.
Važan pokazatelj kvaliteta prenosa preko CFC-a je snaga smetnje, koja se meri posebnim uređajem tzv psofometar („psofos“ je grčki za buku). Psifometar je voltmetar s kvadratnom karakteristikom ispravljanja. Izbor ove karakteristike objašnjava se činjenicom da uho sabira šum pojedinačnih izvora po snazi, a snaga je proporcionalna kvadratu napona ili struje. Psifometri se razlikuju od običnih kvadratnih voltmetara po tome što imaju frekvencijsku ovisnost osjetljivosti. Ova zavisnost uzima u obzir različitu osjetljivost uha na pojedinim frekvencijama koje su dio spektra smetnji i buke, a formira se ponderom psofometrijskifilter.
Kada se na ulaz psofometra dovede napon frekvencije 800 Hz sa nultim mjernim nivoom, njegovo očitavanje će biti jednako 775 mV. Da bi se dobila ista vrijednost na drugim frekvencijama, nivoi moraju biti uglavnom viši. Interferentni napon mjeren psofometrom U psof, povezan je sa efektivnim stresom U eff odnos U psof = k P × U eff, ovdje k P = 0,75 se zove psofometrijski koeficijent.
Napon smetnji ili buke mjeren psofometrom naziva se psofometrijska napetost. Snaga određena psofometrijskim naponom na nekom otporu R, zove se psofometrijska snaga,što je jednako P psof = k P × U 2 eff / R = 0,56U 2 eff R.
Prosječni nivo snage interferencije sa uniformnim spektrom nalazi se tokom psofometrijskih mjerenja u frekvencijskom opsegu 0,3 ... 3,4 kHz do 2.5 dB(ili 1,78 puta) manje nego kod mjerenja efektivnih (efektivnih) vrijednosti. Vrijednost 2.5 dB pozvao logaritamski psofometrijski koeficijent.
Psofometrijska snaga interferencije u tački sa nultim nivoom merenja CFC maksimalne dužine, koja se sastoji od maksimalnog broja jednostavnih kanala, ne bi trebalo da prelazi 50000 pvtp 0 (Picowatt psofometrijski u tački nultog relativnog nivoa). Odgovarajuća efektivna vrijednost ( unweighted) dozvoljena snaga smetnje je 87000 pW. Psofometrijska snaga interferencije jednostavnog kanala dužine 2500 km ne bi trebalo da prelazi 10000 pvtp 0.
Dozvoljene vrijednosti prosječne i vršne snage telefonskih signala na ulazu CFC-a su također normalizirane: na tački nultog relativnog nivoa, prosječna vrijednost snage je 32 µW, a vrhunac - 2220 µW.
