سیستم یکپارچه مخابراتی فدراسیون روسیه و اجزای آن. انواع و اصول مخابرات

انتقال سیگنال از یک نقطه در فضا به نقطه دیگر توسط یک سیستم مخابراتی انجام می شود. سیگنال الکتریکی اساساً شکلی از نمایش یک پیام برای انتقال توسط یک سیستم مخابراتی است. انتخاب سیگنال های الکتریکی برای انتقال پیام ها از راه دور به دلیل وجود آنهاست سرعت پخش بالا(حدود 300 کیلومتر بر ثانیه).

منبع پیام (شکل 6.1) یک پیام a(t) تولید می کند، که با استفاده از دستگاه های خاص، به سیگنال الکتریکی s(t). هنگام انتقال گفتار، این تبدیل توسط یک میکروفون، هنگام انتقال تصویر - توسط CRT، هنگام ارسال تلگرام - توسط قسمت فرستنده دستگاه تلگراف انجام می شود.

قبل از در نظر گرفتن روش های مدولاسیون واقعی در سیستم های ارتباطی، اجازه دهید اصلی را در نظر بگیریم راه های ارائه سیگنال هاارتباطات راه دور برای توصیف تکنیک های مدولاسیون به کار گرفته شده است.

برای انتقال سیگنال در یک سیستم مخابراتی، باید از نوعی حامل استفاده کنید. طبیعی است که از آن اجسام مادی که تمایل به حرکت در فضا دارند به عنوان حامل استفاده کنیم، به عنوان مثال، میدان الکترومغناطیسی در سیم ها (ارتباطات سیمی، در فضای باز (ارتباط رادیویی)، پرتو نور (ارتباط نوری). بنابراین، در نقطه انتقال (شکل 6.1)، سیگنال اولیه s(t) باید به یک سیگنال v(t) تبدیل شود، که برای انتقال آن در محیط انتشار مناسب مناسب است. در نقطه دریافت، تبدیل معکوس انجام می شود. در برخی موارد (به عنوان مثال، هنگامی که محیط انتشار یک جفت سیم فیزیکی است، مانند یک GTS)، تبدیل سیگنال مشخص شده ممکن است وجود نداشته باشد.

سیگنال ارسال شده به نقطه دریافت باید دوباره به پیام تبدیل شود (مثلاً با استفاده از تلفن یا بلندگو برای انتقال صدا، لامپ پرتوی کاتدیهنگام ارسال تصویر، قسمت دریافت کننده دستگاه تلگراف هنگام ارسال تلگرام) و سپس به گیرنده ارسال می شود.

انتقال اطلاعات همواره با اثرات اجتناب ناپذیر تداخل و تحریف همراه است. این منجر به سیگنال خروجی می شود سیستم های مخابراتیو پیام دریافتی ممکن است تا حدی با سیگنال ورودی s(t) و پیام ارسالی a(t) متفاوت باشد. درجه انطباق پیام دریافت کردانتقال داده شده وفاداری انتقال اطلاعات نامیده می شود.

برای پیام های مختلف، کیفیت انتقال آنها به طور متفاوت ارزیابی می شود. پذیرفته شده پیام تلفنیباید به اندازه کافی خوانا باشد، مشترک باید قابل تشخیص باشد. برای پیام تلویزیونی، استانداردی (جدولی بر روی صفحه تلویزیون که برای همه بینندگان تلویزیون شناخته شده است) وجود دارد که با آن کیفیت تصویر دریافتی ارزیابی می شود.

ارزیابی کمی از دقت ارسال پیام های گسسته نسبت تعداد عناصر پیام دریافتی اشتباه به تعداد عناصر ارسال شده - میزان خطا (یا میزان خطا) است.

برای حل مشکل، دامنه سیگنال حامل فرکانس بالا مطابق با تغییر سیگنال صدای فرکانس پایین تغییر می کند (شکل 1). در این حالت، طیف سیگنال حاصل در محدوده فرکانس بالا مورد نظر قرار می گیرد. به این نوع مدولاسیون مدولاسیون دامنه (AM) می گویند.

مدولاسیون دامنه(AM) - نوعی مدولاسیون که در آن پارامتر متغیر سیگنال حامل دامنه آن است.

با AM،پوشش دامنه های ارتعاش حامل بر اساس قانونی که با قانون پیام ارسالی منطبق است تغییر می کند. فرکانس و فاز نوسان حامل تغییر نمی کند. یکی از پارامترهای اصلی AM ضریب مدولاسیون (M) است. فاکتور مدولاسیوننسبت تفاوت بین حداکثر و حداقل مقادیر دامنه سیگنال مدوله شده به مجموع این مقادیر (%) است.

به بیان ساده، این ضریب نشان می دهد که دامنه ارتعاش حامل چقدر قوی است این لحظهاز مقدار متوسط ​​منحرف می شود. هنگامی که ضریب مدولاسیون بیشتر از 1 باشد، یک اثر مدولاسیون بیش از حد رخ می دهد که منجر به اعوجاج سیگنال می شود.

مانند پارامتر اطلاعاتآنها نه تنها از دامنه سیگنال سینوسی حامل، بلکه از فرکانس نیز استفاده می کنند. در این موارد با آن سروکار داریم مدولاسیون فرکانس(مدولاسیون فرکانس، FM).

هنگام انتقال اطلاعات گسستهاز طریق مدولاسیون، یک ها و صفرها با تغییر دامنه، فرکانس یا فاز سیگنال سینوسی حامل کدگذاری می شوند. در مواردی که سیگنال‌های مدوله‌شده اطلاعات گسسته را منتقل می‌کنند، گاهی اوقات به جای اصطلاح "مدولاسیون" از اصطلاح "مانیولاسیون" استفاده می‌شود: کلید زدن تغییر دامنه (ASK)، کلید زدن تغییر فرکانس (تغییر فرکانسکلید زدن، FSK)، کلیدسازی تغییر فاز (PSK).

شاید بیشترین مثال معروفاستفاده از مدولاسیون در انتقال اطلاعات گسسته، انتقال داده های کامپیوتری از طریق کانال های تلفن است. یک مشخصه فرکانس دامنه معمولی یک PM استاندارد در شکل نشان داده شده است. 1. پهنای باند آن 3100 هرتز است. این پهنای باند باریک برای انتقال صدای باکیفیت کافی است، اما برای انتقال داده های کامپیوتری به شکل پالس های مستطیلی به اندازه کافی گسترده نیست. راه حل مشکل به لطف پیدا شد مدولاسیون آنالوگ. دستگاهی که وظیفه تعدیل سینوسی حامل را در سمت فرستنده و تابع معکوسدمدولاسیون در سمت گیرنده مودم (مدولاتور-دمدولاتور) نامیده می شود.

برنج. 1. پاسخ دامنه فرکانس کانال فرکانس صوتی

در شکل شکل 2 انواع مختلف مدولاسیون مورد استفاده در هنگام انتقال اطلاعات گسسته را نشان می دهد. دنباله اصلی بیت های اطلاعات ارسالی در نمودار نشان داده شده در شکل نشان داده شده است. 2، الف.

برنج. 2. انواع مدولاسیون

با AM، یک سطح دامنه از سینوسی فرکانس حامل برای یک واحد منطقی، و یک سطح دیگر برای یک صفر منطقی انتخاب می شود (شکل 2، b). این روش به ندرت در شکل خالصدر عمل به دلیل ایمنی کم صدا، اما اغلب در ترکیب با نوع دیگری از مدولاسیون - مدولاسیون فاز استفاده می شود.

در طول FM، مقادیر صفر و یک از داده های منبع توسط سینوسی ها با فرکانس های مختلف - f 0 و f 1 منتقل می شود (شکل 2، c). این روش مدولاسیون نیازی ندارد مدارهای پیچیدهو معمولاً در مودم های کم سرعت که با سرعت های 300 و 1200 bps کار می کنند استفاده می شود. هنگامی که فقط از دو فرکانس استفاده می شود، یک بیت اطلاعات در هر سیکل ساعت ارسال می شود، بنابراین به این روش، کلیدگذاری تغییر فرکانس باینری (Binary FSK، BFSK) گفته می شود. از چهار نیز می توان استفاده کرد فرکانس های مختلفبرای رمزگذاری دو بیت اطلاعات در یک سیکل ساعت، این روش را کلید زدن تغییر فرکانس چهار سطحی (FSK چهار سطحی) می نامند. از نام کلیدهای چندسطحی تغییر فرکانس (Multilevel FSK, MFSK) نیز استفاده می شود.

با PM، مقادیر داده 0 و 1 با سیگنال ها مطابقت دارند همان فرکانس، اما از فازهای مختلف، به عنوان مثال 0 و 180 درجه یا 0.90، 180 و 270 درجه (شکل 2، د). در حالت اول، چنین مدولاسیونی باینری نامیده می شود کلید زدن تغییر فاز(باینری PSK، BPSK)، و در مرحله دوم - کلید زنی تغییر فاز چهارگانه (Quadrature PSK، QPSK).

Multiplexing (فشرده سازی) به ترکیب چندین کانال ارتباطی ورودی با ظرفیت کمتر در یک کانال اشاره دارد. ظرفیت بزرگبرای انتقال آن از طریق یک کانال ارتباطی خروجی. چنین کانالی را اغلب مجموع می نامند و ترافیک را تجمیع (متحد) یا گروهی می نامند.

دو روش چندگانه سازی وجود دارد:

مالتی پلکس شدن با تقسیم فرکانسکانال ها - ChRK ( مالتی پلکس فرکانسییا تراکم)؛

مالتی پلکس تقسیم زمان (TDM).

با PKD، باند فرکانس سیگنال خروجی به تعدادی باند (کانال فرعی) تقسیم می شود که از نظر عرض با باند اصلی یک کانال تلفن استاندارد - 4 کیلوهرتز مطابقت دارد.

مسیر گروهی- این مجموعه ای از ابزارهای فنی است که برای انتقال سیگنال های مخابراتی تعداد نرمال شده کانال های PM یا BCC در یک باند فرکانس یا با نرخ انتقال متناظر با یک مسیر گروهی معین طراحی شده است. مسیر گروهی که پارامترها و ساختار آن مطابق با استانداردهای پذیرفته شده باشد استاندارد نامیده می شود.

مسیرهای شبکه تنها در صورتی قابل ارائه هستند که دارای تجهیزات استاندارد تشکیل کانال باشند. به طور کلی، کانال های پهن باند مجهز بر اساس مسیرهای شبکه مناسب برای مصرف کننده ارائه می شود.

سرمایه گذاری های مشترک مدرن، علاوه بر کانال های استاندارد PM، امکان سازماندهی کانال هایی با ظرفیت بالاتر را نیز فراهم می کند. افزایش ظرفیت با گسترش EPFC حاصل می شود و کانال های باند پهن با ترکیب چندین کانال PM شکل می گیرند.

در حال حاضر، TSA برای تشکیل موارد زیر فراهم می کند کانال های باند پهن:

کانال پیش گروهی با باند فرکانسی 12..24 کیلوهرتز به جای سه کانال PM.

کانال اصلی 60..108 کیلوهرتز به جای 12 کانال HF.

کانال ثانویه 312..552 کیلوهرتز به جای 60 کانال HF;

کانال سوم 812..2044 کیلوهرتز به جای کانال های 300 PM.

علاوه بر کانال های ذکر شده، کانال های پخش و تلویزیون (با پخش صدا) در سیستم های انتقال شکل می گیرند.

بسته به باند فرکانس سیگنال های اولیه ای که باید منتقل شوند، یک یا آن کانال پهن باند انتخاب می شود.

در DSPتجهیزات خاصی برای سازماندهی مسیرهای شبکه ارائه نشده است. جریان دیجیتال گروهی تولید شده در این مرحله از سلسله مراتب یا به مرحله بعدی ترکیب جریان موقت یا به تجهیزات مسیر خطی ارسال می شود. نقاط اتصال بین تجهیزات دو سطح مجاور سلسله مراتب را اتصالات شبکه (NS) می نامند. پارامترهای SS استاندارد هستند.

تجهیزات سیستم‌های انتقال پلزیوکرون دیجیتال (DSP PDH) - یک استاندارد اروپایی، ایجاد کانال‌های انتقال دیجیتال استاندارد با درجه‌بندی‌های سرعت زیر، kbit/s را تضمین می‌کند:

کانال اصلی دیجیتال (MDC) – 64;

کانال دیجیتال فرعی (SDC) - 480;

دستگاه اولیه – 2048;

مسیر ثانویه – 8448;

دستگاه سوم – 34368;

تراکت کواترنری – 139264.

بر اساس داده های کانال ها و مسیرهای دیجیتال، موارد زیر معمول است کانال های آنالوگو تراکت ها:

کانال TC (بر اساس OCC)؛

کانال پخش صوتی (بر اساس SCS)؛

کانال تلویزیونی با موسیقی متن(بر اساس سه CGT درجه سوم).

در اتصالات شبکه، نه تنها اطلاعات (IS)، بلکه سیگنال‌های ساعت (TC) نیز باید مخابره شوند و از همگام‌سازی ساعت بازسازی‌کننده‌ها و گیرنده اطمینان حاصل کنند. تجهیزات ژنراتورایستگاه های ترمینال نمادهای خدماتی (همگام سازی چرخه و چند چرخه) موجود در جریان های دیجیتال امکان دسترسی به اجزای جریان های دیجیتال سطوح پایین سلسله مراتب را فراهم می کند. استثنا BCC است که چنین نمادهایی ندارد. به همین دلیل، یک سیگنال هشت بیتی (OS) به آن وارد شده است که امکان جداسازی هشت بیت را فراهم می کند. گروه های کد. بنابراین، در CC SS، نه تنها IS و TS، بلکه OS نیز مبادله می شوند.

سیستم PDH آمریکا درجه بندی سرعت (سطوح سلسله مراتب)، kbit/s را ارائه می دهد:

کانال اصلی دیجیتال (MDC) -64;

سطح اول – 1544;

سطح دوم – 6312;

سطح سوم 44736 است.

برای ایجاد یک تک شبکه دیجیتالو برآورده کردن نیازهای آمریکایی و اروپایی، ارائه سیگنال با سرعت 139.268 مگابیت بر ثانیه، سطح سلسله مراتبی اصلی تعیین شد. ساختار جدیدمالتی پلکس سنکرون برابر با 155.520 مگابیت بر ثانیه که حاصل سه برابر شدن سرعت 51.84 مگابیت بر ثانیه (51.84x3=155.520) است.

تمام سطوح مالتی پلکس در سیستم های دیجیتال سنکرون (SDH) مضرب های صحیح مثبت این سیگنال پایه STM-1 (Synchronous Basic Module-1) هستند.

بنابراین، یک مفهوم واحد در سراسر جهان در مورد انتقال سیگنال های داده با سرعت 155 مگابیت بر ثانیه توسعه یافت. این بدان معنی است که تمام سیگنال های PDH قبلی باید با استفاده از روشی به نام "نقشه برداری" در سیگنال پایه SDH گنجانده شوند.

سخنرانی شماره 1.

یادداشت های سخنرانی

انضباط "نظریه کوپلینگ الکتریکی"

برای تخصص: 5.05090301 – «نصب، نگهداری و تعمیر

مالکیت ایستگاه"

سخنرانی شماره 1. مفاهیم و تعاریف اساسی یک سیستم مخابراتی.

سخنرانی شماره 2. طرح ساختاریسیستم های مخابراتی

سخنرانی شماره 3. کانال های مخابراتی.

سخنرانی شماره 4. تداخل و تحریف.

سخنرانی شماره 5. سیگنال و مدل ریاضی آن.

سخنرانی شماره 6. سری فوریه و طیف سیگنال دوره ای.

سخنرانی شماره 7. قضیه V.A. Kotelnikov.

سخنرانی شماره 8. سیگنال های مخابراتی اولیه.

سخنرانی شماره 9. عناصر و مدارهای غیرخطی و پارامتری.

سخنرانی شماره 10. مفاهیم کلیدر مورد مدولاسیون

سخنرانی شماره 11. مدولاسیون دامنه (AM) یک حامل هارمونیک.

سخنرانی شماره 12. فراوانی و مدولاسیون فازحامل هارمونیک

سخنرانی شماره 13. مدولاسیون گسسته یک حامل هارمونیک.

سخنرانی شماره 14. مدولاسیون پالس.

سخنرانی شماره 15. مدولاسیون کد پالس (PCM).

سخنرانی شماره 16. مفاهیم کلی تشخیص سیگنال.

سخنرانی شماره 17. تشخیص دامنه.

سخنرانی شماره 18. تشخیص سیگنال های پالس و مدولاسیون گسسته.

سخنرانی شماره 19. اطلاعات کلیدر مورد طراحی خطوط طولانی

سخنرانی شماره 20. مدار معادل و پارامترهای اولیه خطوط.

سخنرانی شماره 21. پارامترهای خط ثانویه.

سخنرانی شماره 22. حالت های عملکرد خط.

سخنرانی شماره 23. ویژگی های انتقال انرژی الکترومغناطیسی از طریق سیمی

خطوط ارتباطی

سخنرانی شماره 24. موجبرها.

سخنرانی شماره 25. خطوط ارتباطی فیبر نوری.

سخنرانی شماره 26. انتشار و آنتن امواج رادیویی.

سخنرانی شماره 27. مبانی نظریه مصونیت صوتی.

سخنرانی شماره 28. دریافت بهینهسیگنال های گسسته

سخنرانی شماره 29. ایمنی نویز بالقوه دریافت سیگنال گسسته.

سخنرانی شماره 30. دریافت بهینه سیگنال های پیوسته.

سخنرانی شماره 31. دریافت سیگنال کمتر از حد مطلوب.

سخنرانی 32. عناصر نظریه اطلاعات.

سخنرانی 33. پارامترهای اساسی کدهای تصحیح.

سخنرانی 34. اصول ساخت کدهای تصحیح.

کتابشناسی - فهرست کتب.

سیستم مخابراتیمجموعه ای از ابزارهای فنی و رسانه انتشار سیگنال است که انتقال پیام ها را از یک منبع به یک مصرف کننده (مصرف کنندگان) تضمین می کند. برای رفع نیازهای شما جامعه مدرنصدها سیستم مخابراتی برای اهداف مختلف ایجاد شده است و تعداد آنها همچنان در حال افزایش است. همه آنها برای تبادل اطلاعات ضروری هستند.

اطلاعات(لات. اطلاعات- توضیح، ارائه) اطلاعات جدیدی در مورد دنیای اطرافمان است که در نتیجه تعامل با آن دریافت می کنیم. اطلاعات یکی از مهم ترین مقوله های علوم طبیعی (در کنار ماده، انرژی و میدان) است.

پیامشکلی از ارائه اطلاعات است. اینها علائم متعارفی هستند که با کمک آنها اطلاعات (اطلاعات) خاصی را دریافت می کنیم. مثلاً: در انتقال تلگراف، پیام، متن تلگراف است که دنباله ای از حروف و نویسه های مختلف است; هنگام صحبت کردن، پیام دنباله ای از صداها است. در پخش تلویزیونی، پیام تغییر در روشنایی و رنگ عناصر تصویر در طول زمان است.

علامت(لات. امضا– علامت) فرآیند تغییر وضعیت فیزیکی یک شی در طول زمان است که برای نمایش، ثبت یا انتقال پیام ها خدمت می کند. علامت- حامل مادی (حامل) پیام ها است. که در فن آوری پیشرفتهکاربرد پیدا کرد الکتریکی، الکترومغناطیسی، نور، مکانیکی، صوتیسیگنال ها برای انتقال پیام ها، باید از حاملی استفاده کرد که بتواند به بهترین شکل بر فاصله منبع تا مصرف کننده غلبه کند. در سیستم های مخابراتی، حاملی که برای ارسال پیام از راه دور استفاده می شود، معمولاً یک متغیر متناوب است. برق، میدان الکترومغناطیسی، امواج نور. این تصادفی نیست، زیرا:

سرعت انتشار در فضا این حامل ها به حداکثر سرعت انتشار هر فرآیند فیزیکی، برابر با سرعت نور در خلاء - 3·10 8 m/s نزدیک می شود.

از این حامل ها می توان برای انتقال استفاده کرد مقدار زیادیاطلاعات

سیستم های انتقال پیام های پیوسته. سیستم های ارتباط تلفنیبرای انتقال پیام های صوتی (آکوستیک) که توسط تارهای صوتی ایجاد می شود و توسط اندام شنوایی انسان (گوش) درک می شود، طراحی شده اند. بنابراین، دستگاه‌هایی به‌عنوان فرستنده استفاده می‌شوند که ارتعاشات صوتی را که در هوا اتفاق می‌افتد به سیگنال‌های الکتریکی منتقل شده از راه دور تبدیل می‌کنند. چنین مبدل های آکوستوالکتریک نامیده می شوند میکروفون ها.

گیرنده در یک سیستم تلفن سیگنال های الکتریکی را دوباره به ارتعاشات صوتی تبدیل می کند.

چنین مبدل الکتروآکوستیکی نامیده می شود تلفن.

علاوه بر میکروفون و تلفن که از عناصر اصلی سیستم هستند، هر مشترک دارای تعدادی دستگاه کمکی است که برای سهولت اتصال، تماس و سیگنالینگ ضروری است. عناصر اصلی و کمکی که مشترک از نظر ساختاری استفاده می کند مجموعه تلفن را تشکیل می دهد. تلفن های مدرن بسیار متنوع هستند. تفاوت آنها در انواع میکروفون، تلفن، شماره گیر و همچنین شکل بدنه دستگاه است.

کانال‌های ارتباطی در سیستم‌های ارتباطی تلفنی توسط مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و رسانه‌های توزیع تشکیل می‌شوند که عبور سیگنال‌ها را از یک دستگاه تضمین می‌کنند. مجموعه تلفنبه دیگری.

سیستم های پخش صداانتقال یک طرفه را فراهم می کند پیام های صوتی(سخنرانی، موسیقی) از منبع تا تعداد زیادیشنوندگان در فضا پراکنده شدند بسته به ابزار فنی مورد استفاده برای این، سیستم های پخش رادیویی و پخش سیمی متمایز می شوند.

در حالت اول، سیگنال ها از طریق یک کانال رادیویی که در آن محیط انتشار فضای باز است، منتقل می شود. یک کانال رادیویی با استفاده از دستگاه های خاصی تشکیل می شود که اصلی ترین آنها یک فرستنده رادیویی، یک آنتن فرستنده، یک آنتن گیرنده و یک گیرنده رادیویی است.

فرستنده رادیویی سیگنال فرکانس پایین اولیه در خروجی میکروفون را به سیگنال فرکانس بالا تبدیل می کند که توسط آنتن فرستنده به شکل امواج الکترومغناطیسی به فضای اطراف ساطع می شود.

تحت تأثیر میدان تابش، جریانی با فرکانس بالا در آنتن گیرنده ایجاد می شود که ماهیت تغییر آن قانون تغییر سیگنال فرکانس بالا را تکرار می کند. در یک گیرنده رادیویی، سیگنال اولیه (اصلی) پس از پردازش مناسب از سیگنال فرکانس بالا جدا می شود. سپس سیگنال اولیه فرکانس پایین توسط بلندگو به پیام صوتی تبدیل می شود.

در سیستم های پخش سیمی، سیگنال های پخش صوتی از طریق به اصطلاح به شنوندگان تحویل داده می شود کانال های سیمی، با استفاده از وسایل هدایت کننده مخصوص - خطوط انتقال سیم - به عنوان محیط انتشار. گاهی اوقات بخشی از کانال توسط فناوری رادیویی و بخشی از طریق سیم اجرا می شود. در این مورد، پیام ها نیز با استفاده از میکروفون نصب شده در اتاق های ویژه - استودیوها به سیگنال تبدیل می شوند. گیرنده ها بلندگوهای مشترکی هستند که مستقیماً در آپارتمان شنوندگان نصب می شوند. سیگنال ها بین میکروفون و گیرنده از طریق سیم هایی که از واحدهای پخش سیمی ویژه عبور می کنند منتقل می شود.

ارتباطات تلویزیونیبرای انتقال همزمان پیام های نوری و صوتی طراحی شده است، بنابراین سیستم های ارتباطی تلویزیونی شامل دو زیرسیستم هستند. زیرسیستم انتقال پیام صوتی عملاً با سیستم پخش صوتی که در بالا مورد بحث قرار گرفت تفاوتی ندارد. زیرسیستم پیام نوری انتقال تصاویر متحرک را تضمین می کند. سیگنال های تلویزیونی معمولاً از طریق یک کانال رادیویی مخابره می شوند. کانال رادیویی شامل یک فرستنده رادیویی تلویزیونی (RPr)، یک آنتن فرستنده، یک رسانه انتشار امواج رادیویی، یک آنتن گیرنده و یک گیرنده رادیویی تلویزیونی (RPr) است.

طیف سیگنال ویدئویی دارای فرکانس های پایین است و بنابراین نمی توان آن را در فضای باز منتقل کرد. تبدیل سیگنال ویدئویی به سیگنال فرکانس رادیویی، که می تواند توسط سیستم فرستنده به فضای اطراف به شکل امواج رادیویی منتشر شود، در فرستنده رادیویی تلویزیونی انجام می شود.

در سمت دریافت کننده سیستم، بخشی از انرژی امواج رادیویی توسط آنتن گیرنده رهگیری می شود، تقویت می شود و دوباره به سیگنال ویدئویی در گیرنده رادیویی تلویزیون تبدیل می شود.

برای تبدیل سیگنال‌های ویدیویی به پیام، از خاصیت مواد خاصی استفاده می‌شود که تحت تأثیر جریان الکترون‌هایی که بر روی آنها می‌افتند می‌درخشند. به چنین موادی فسفر می گویند. روشنایی درخشش آنها متناسب با شدت جریان فرودی است.

لایه ای از فسفر به سطح داخلی قسمت وسیع ظرف شیشه ای اعمال می شود. پرتو الکترونی توسط یک نورافکن ایجاد می شود، شکل می گیرد و توسط الکترودهای ویژه شتاب می گیرد.

شدت پرتو الکترونی توسط یک سیگنال ویدئویی کنترل می شود. پرتو به سمت فسفر هدایت می شود و عنصر به عنصر، خط به خط روشن می شود. حرکت تیر به صورت افقی و عمودی توسط یک سیستم انحراف تنظیم می شود. از آنجایی که شدت پرتو با توجه به تغییر سیگنال تغییر می کند، روشنایی هر خط تغییر می کند. به دلیل سرعت بالای حرکت پرتو در امتداد خطوط و اینرسی مشخص دید، فرد یک تصویر نوری جامد را روی صفحه مشاهده می کند.

دستگاه هایی که سیگنال های فرکانس رادیویی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند فرکانس های صوتیو سیگنال های ویدئویی و همچنین بلندگو و کینسکوپ از نظر ساختاری در یک دستگاه به نام تلویزیون ترکیب می شوند.

سیستم های ارتباطی تلگرافطراحی شده برای انتقال دو طرفه پیام های گسسته (تلگرام). آنها از دو زیر سیستم تشکیل شده اند. در این صورت وجود یک فرستنده و یک گیرنده در هر انتهای سیستم ضروری است. این دو دستگاه معمولاً از نظر ساختاری با هم ترکیب می شوند و دستگاهی به نام دستگاه تلگراف پایانه را تشکیل می دهند. در نتیجه، ارتباط تلگراف توسط یک سیستم متشکل از دو دستگاه تلگراف پایانی که توسط یک کانال ارتباطی متصل شده اند، اجرا می شود.

سیستم های انتقال پیام گسسته از روش کد برای تبدیل پیام به سیگنال و برگشت استفاده می کنند. معنای این روش این است که کاراکترهای پیام در حین انتقال با ترکیب کدهایی که از عناصر خاصی تشکیل شده اند جایگزین می شوند. در این حالت، هر کاراکتر پیام ترکیب خاص خود را دارد. مجموع تمام ترکیبات استفاده شده کد تلگراف را تشکیل می دهد. قدیمی ترین و معروف ترین کد مورس است که ترکیبات آن از دو عنصر مختلف تشکیل شده است - "نقطه" و "خط تیر".

هنگام استفاده از کدها، انتقال پیام به انتقال دو عنصر مختلف از ترکیب کد کاهش می یابد. فرآیند تبدیل کاراکترهای پیام به سیگنال با کدگذاری آغاز می شود که در نتیجه کاراکترها با ترکیب کد جایگزین می شوند. سپس عناصر ترکیب به طور متوالی به عناصر سیگنال، یعنی به پالس های جریان تبدیل می شوند. این عملکردها توسط دستگاه های مخصوص در قسمت فرستنده دستگاه تلگراف پایانه انجام می شود.

گیرنده سیستم ارتباط تلگراف سیگنال را به ترتیب زیر به پیام تبدیل می کند. ابتدا عناصر سیگنال یکی یکی دریافت می شوند، به عناصر ترکیبی کد تبدیل و ذخیره می شوند. سپس علامت مربوط به ترکیب کد دریافتی مشخص می شود، یعنی عملیات معکوس رمزگذاری انجام می شود که به آن رمزگشایی می گویند. فرآیند پذیرش با ثبت علامت روی کاغذ به پایان می رسد. کلیه عملیات فوق توسط دستگاه های مخصوص در قسمت گیرنده دستگاه های تلگراف ترمینال انجام می شود.

سیستم های انتقال دادههیچ تفاوت اساسی با سیستم های ارتباطی تلگراف ندارند. آنها همچنین از یک روش مشروط (کد) برای تبدیل پیام به سیگنال و برگشت استفاده می کنند و بنابراین روند ارسال پیام و دستگاه های فرستنده و گیرنده با عناصر مربوطه سیستم ارتباط تلگراف تفاوتی ندارد.

همانطور که در بالا ذکر شد، سیستم های ارتباطی داده قادر به انتقال هستند پیام های گسستهبسیار سریعتر و دقیق تر، یعنی اطمینان از سرعت و کیفیت بالاتر انتقال پیام. آنها وفاداری انتقال داده شده را با هر نرخ انتقال پیام عملا ضروری تضمین می کنند. این امر از طریق استفاده از دستگاه‌های اضافی برای بهبود کیفیت انتقال پیام به دست می‌آید که از نظر ساختاری با فرستنده‌ها و گیرنده‌های سیستم‌های انتقال داده ترکیب می‌شوند و دستگاه‌های فرستنده و گیرنده به نام تجهیزات انتقال داده را تشکیل می‌دهند.

یک قسمت از آن، اجرا تحولات مختلفسیگنال‌ها در حین انتقال، در انتهای فرستنده قرار می‌گیرند و دومی که دریافت، تصحیح و سایر تبدیل‌های سیگنال‌ها و ترکیب‌های کد را فراهم می‌کند، در انتهای دریافت کننده سیستم انتقال داده قرار دارد.

دستگاه‌های بهبود دهنده انتقال می‌توانند خطاهای پیام را که در حین انتقال رخ می‌دهند، شناسایی یا حتی تصحیح کنند. سیستم های انتقال داده از یک کانال دو طرفه استفاده می کنند، کانال برگشتی برای مبارزه با خطاها استفاده می شود.

یک نمودار عملکردی معمولی از سازماندهی یک کانال مخابراتی دیجیتال در شکل نشان داده شده است. 2.10. کانال دیجیتالدارای عملکرد آینه ای بازوهای ارسال و دریافت است.

V. O. Shvartsman

توسعه ارتباطات از راه دور بیش از 160 سال پیش - با ظهور ارتباطات تلگراف - آغاز شد. اکنون 11 نوع مخابرات وجود دارد.

همانطور که از جدول مشاهده می شود، اکثریت قریب به اتفاق انواع مخابرات (10 از 11) برای انسان - هم فرستنده و هم گیرنده اطلاعات - در نظر گرفته شده است. فقط انتقال داده برای تبادل اطلاعات بین رایانه ها و بین یک شخص و یک رایانه استفاده می شود.

هنگام بررسی جدول، تعدادی سوال مطرح می شود:

4. آیا امکان ارائه خدمات فراتر از محدوده ارتباط مستقیم بین افراد با استفاده از مخابرات وجود دارد؟

برای پاسخ به این سوالات از نتایجی که بیانگر قابلیت های اطلاعاتی برخی از انواع مخابرات است استفاده خواهیم کرد.

به خوبی شناخته شده است که ظهور ارتباطات از راه دور این امکان را برای افراد فراهم کرد تا اطلاعات مختلف را به میزان قابل توجهی منتقل کند مسافت های طولانینسبت به ارتباط مستقیم اما علاوه بر این، وسایل ارتباطی دارای قابلیت های اطلاعاتی مختلفی هستند (به جدول مراجعه کنید).

حال بیایید سعی کنیم به سوالات مطرح شده در بالا پاسخ دهیم.

نوع مخابرات	اطلاعات منتقل شده	اطلاعات دریافتی (%) در مقایسه با ارتباط مستقیم (در نظر گرفته شده به عنوان 100%)	ماهیت انتقال
تلگراف	حروف عددی (متن)	7
تلفن	سخن، گفتار	45	"نقطه - نقطه"
فاکس	تصاویر ثابت	-	"نقطه به نقطه"، دایره ای، چندپخشی
پخش صدا	موسیقی، آواز، سخنرانی	-	"یک امتیاز - چندین نکته"
پخش تلویزیونی	موسیقی، آواز، سخنرانی، تصاویر متحرک	95	"یک امتیاز - چندین نکته"
انتقال اطلاعات	الفبایی	-	"نقطه به نقطه"، دایره ای، چندپخشی
نسخه خطی از راه دور	نقشه ها، نمودارها	-	"نقطه - نقطه"
تماس ویدیویی	گفتار، تصاویر متحرک (به آرامی در حال تغییر)	-	"نقطه - نقطه"
کنفرانس های صوتی	گفتار و متن	50	"نقاط بسیار - نکات بسیار"
کنفرانس ویدیویی	گفتار، تصاویر ثابت و متحرک	95	"نقاط بسیار - نکات بسیار"
پردازش پیام	متن، تصاویر ثابت، دگرگونی شکل بازنمایی اطلاعات	-	"نقطه به نقطه"، دایره ای، چندپخشی

1. چرا توسعه مخابرات با تلگراف آغاز شد؟

ظاهراً دلایل متعددی برای این امر وجود دارد.

1. الگوی توسعه. مثل یک منظره ارتباط الکتریکیتلگراف سابقه طولانی داشت - از تلگراف نوری و صوتی (سیگنال دادن با آتش و سمافور، طبل زدن و غیره) تا الکتروشیمیایی و الکترومغناطیسی ابتدایی.
2. شرطی سازی تاریخی از آنجایی که توسعه فناوری توسط وضعیت حوزه های مربوط به علم و عمل تعیین می شود، در یک سوم اول قرن گذشته پیش نیازها برای ایجاد یک تلگراف الکترومغناطیسی ظاهر شد.
3. قابلیت های فنی. برای انتقال پیام ها از راه دور، ساده ترین راه استفاده از جریان الکتریکی با روشن و خاموش کردن آن در حین انتقال و همچنین جذب یک سوزن مغناطیسی با آهنربای الکتریکی روشن در هنگام دریافت است.

2. نیروی محرکه ظهور انواع جدید مخابرات چیست؟

همانطور که از جدول بر می آید، با ظهور انواع جدید مخابرات، حجم اطلاعات به دست آمده با کمک آنها به حجم اطلاعاتی که از طریق ارتباط مستقیم بین افراد به دست می آید نزدیک می شود. بنابراین، به محض اینکه امکان تبدیل ارتعاشات صوتی ایجاد شده توسط گفتار انسان به سیگنال های الکتریکی و تبدیل مجدد آنها در هنگام دریافت، به وجود آمد، تلفن (حدود 40 سال پس از تلگراف) به وجود آمد که به شدت صدا را افزایش داد. اطلاعات منتقل شدهدر مقایسه با ارتباط مستقیم (از 7 تا 45 درصد).

پس از این، ارتباطات فکس سازماندهی شد، که به طور قابل توجهی توانایی های شخص را در انتقال نه تنها پیام های متنی و صوتی، بلکه همچنین نقاشی ها، نقاشی ها و عکس ها گسترش داد.

ظهور این نوع ارتباط پس از اجرای ایده انتقال متوالی تصاویر از طریق عناصر و توسعه روش ها و وسایلی که قادر به تبدیل تصاویر ثابت به سیگنال های الکتریکی هستند امکان پذیر شد.

از فتوسل ها به عنوان فرستنده برای انتقال و برای دریافت - نور الکتریکی (با ضبط روی کاغذ عکاسی)، الکتروشیمیایی (با ضبط روی کاغذ پوشش داده شده با ترکیب خاصی که به جریان واکنش نشان می دهد)، الکترواستاتیک (با ضبط روی کاغذ خاصی که واکنش نشان می دهد) استفاده می شد. به بزرگی شارژ الکتریکی) و روش های دیگر. با این حال، تا زمانی که مشکلات تبدیل تصاویر متحرک به سیگنال های الکتریکی و بالعکس حل نشد، بیش از نیمی از اطلاعات دریافتی توسط فردی که از اندام های بینایی استفاده می کند، با استفاده از ارتباطات قابل انتقال نبود. بنابراین، در نتیجه اختراع لوله های پرتوی کاتدی - آیکونوسکوپ (فرستنده) و کینسکوپ (دریافت کننده) - تلویزیون ظاهر شد.

این به پایان رسید یکی از بسیار مراحل مهمنزدیک کردن قابلیت های اطلاعاتی مخابرات به امکان تبادل مستقیم اطلاعات بین مردم. این مرحله شامل انواع پیام هایی است که توسط اندام های بینایی، شنوایی، حرکتی، حالات چهره و ژست ها منتقل و دریافت می شود.

فقط اطلاعات دریافت و ارائه شده توسط یک فرد با کمک اندام های لمس و بویایی کشف نشده باقی مانده است. اما این بخش از اطلاعات نسبتاً کوچک است و دلایل زیادی وجود دارد که باور کنیم با گذشت زمان امکان انتقال آن با استفاده از مخابرات وجود خواهد داشت. در حال حاضر دستاوردهایی در این راستا وجود دارد. به عنوان مثال، در صنعت عطر، "دماغ الکترونیکی" (دستگاهی برای ارزیابی بوی عطرها) در حال آزمایش است و در صنایع غذایی، "دهان الکترونیکی" (دستگاهی برای مزه کردن شراب ها). بنابراین، این امید وجود دارد که در طول زمان، ارتباطات، انتقال 100٪ اطلاعات به دست آمده از طریق تعامل مستقیم بین افراد و با دنیای خارج را تضمین کند.

با توجه به مطالب گفته شده، می توان نتیجه گرفت که نیروی محرکه ظهور و توسعه انواع جدید ارتباطات از راه دور، تمایل به نزدیک کردن هرچه بیشتر محتوای اطلاعاتی مخابرات به شرایط ارتباط مستقیم است.

با جمع بندی این استدلال ها، می توان گفت که توسعه ارتباطات از راه دور با انتقال کم سرعت پیام های متنی (تلگراف) آغاز شد، سپس ارتباطات تلفنی ظاهر شد که به سرعت انتقال بالایی نیاز داشت، پس از آن - انتقال تصاویر ثابت (فکس)، صدا (صوت) پخش، پخش ویدیویی (تلویزیون)، ویدئو کنفرانس از راه دور مبتنی بر استفاده از فناوری های چند رسانه ای با اثر واقعیت مجازیو برای هر نوع ارتباط بعدی سرعت انتقال بالاتری لازم بود. بنابراین، یک روند آشکار وجود دارد - با ظهور انواع جدیدی از ارتباطات راه دور، سرعت انتقال اطلاعات افزایش می یابد. این روند با ملاحظات اقتصادی نیز تأیید می شود.

3. چشم انداز توسعه بیشتر انواع مخابرات چیست؟

با توجه به موارد فوق، ممکن است این سوال مطرح شود: آیا توسعه ارتباطات در اینجا متوقف می شود؟ نه، نه تنها متوقف نمی شود، بلکه حتی کاهش نمی یابد، و علاوه بر این، با سرعت بیشتری اتفاق می افتد. و به همین دلیل.

اولا، ما فقط دنباله ایجاد انواع جدیدی از ارتباطات را بررسی کردیم، اما به توسعه خدمات ارائه شده با کمک آنها اشاره نکردیم. اما کاملاً بدیهی است که کیفیت پایینخدمات می تواند محتوای اطلاعاتی هر نوع ارتباطی را به صفر برساند. بنابراین یکی از مسیرهای اصلی توسعه ارتباطات راه دور، افزایش تعداد خدمات و ارتقای کیفیت آنهاست.

این فرآیند بر اساس فناوری‌های جدید صورت می‌گیرد: شبکه‌های یکپارچه و هوشمند، شبکه‌های ارتباطی شخصی و سیار، چند رسانه‌ای، سیستم‌های هدایتی و روش‌های جدید انتقال، فشرده‌سازی اطلاعات و غیره. اما در عین حال، تلفن همچنان تلفن باقی خواهد ماند. آنچه به آن می گویند (به عنوان مثال، تلفن کامپیوتر، پست تلفن)، و انتقال داده - انتقال داده، و غیره.

در عین حال، حل مسائل مربوط به کاهش هزینه ها و تعرفه خدمات ارتباطی ضروری خواهد بود.

راه حل این مشکلات تا حد زیادی به توسعه الکترونیک و فناوری رایانه. در عین حال، هنگام ارزیابی کیفیت انواع ارتباطات، از پارامترهای مشابهی برای ارزیابی کیفیت انتقال اطلاعات در حین ارتباط مستقیم استفاده می‌شود و شرط اصلی نزدیک کردن کیفیت خدمات ارتباطی تا حد امکان به کیفیت انتقال در طول ارتباط مستقیم درست است، در مورد اول، الزامات تحویل به آدرس و زمان انتقال نیز اضافه می شود.

ثانیاً تمام موارد فوق فقط در مورد انتقال اطلاعات در سیستم نقطه به نقطه (بین دو نفر) صدق می کند. با این حال، یک فرد می تواند به طور همزمان نه با یک نفر، بلکه با افراد زیادی ارتباط برقرار کند (سیستم "نقطه - چندین نقطه"). ارتباط همچنین می تواند بر اساس طرح "نقاط بسیار - بسیاری از نقاط" (به معنای توده ای از مردم) انجام شود.

و در نهایت، ثالثا، ما خود را به در نظر گرفتن مواردی محدود کردیم که منبع و مصرف کننده اطلاعات یک شخص است، در حالی که اکنون یک رایانه به طور گسترده و فزاینده ای در این ظرفیت عمل می کند. علاوه بر این، سیستم های پردازش از راه دور و خدمات از راه دور به طور فزاینده ای از خدمات مخابراتی و در درجه اول از خدمات مبتنی بر فناوری های جدید استفاده خواهند کرد.

ما فقط توجه می کنیم که خدمات ارتباطی کامپیوتر-کامپیوتر و انسان-رایانه به طور فزاینده ای در حال بهبود هستند و به کیفیت خدمات ارتباط مستقیم نزدیک می شوند، به عنوان مثال، سرویس احراز هویت فرستنده و گیرنده، توافق نامه ای در مورد روش کار (ساده - دوبلکس) ، در مورد امکان دریافت پیام با اندازه مشخص، محرمانه بودن.

4. آیا مخابرات می تواند خدماتی فراتر از ارتباط چهره به چهره بین افراد ارائه دهد؟

در پاسخ به این سوال، ما فقط در مورد آن دسته از خدمات مخابراتی صحبت خواهیم کرد که در هنگام ارتباط مستقیم بین افراد در دسترس نیستند یا کیفیت پایین تری دارند.

بیایید سرویسی مانند انتقال با دریافت مجدد و ذخیره سازی را در نظر بگیریم. این سرویسدر شرایطی که فرستنده و گیرنده در مکان‌هایی با زمان‌های منطقه متفاوت هستند یا زمانی که انتقال اطلاعات زودتر غیرممکن یا ناخوشایند است و بعداً امکان‌پذیر نیست، راحت است. چنین خدماتی توسط خدمات پیام رسانی (ایمیل)، تلفن کامپیوتری و سایر خدمات مخابراتی ارائه می شود.

وضعیت دیگری ممکن است ایجاد شود: کاربر می خواهد محرمانه بودن دریافت اطلاعات را حفظ کند. هنگام ملاقات مستقیم با این شخص، فرار از نیت او بسیار دشوار است، در حالی که سرویس تلفن رایانه این فرصت را فراهم می کند: هنگام دریافت تماس تلفنی، مشترک، قبل از برداشتن گوشی، فشار می دهد. دکمه مخصوصدستگاه روی نمایشگر نه تنها شماره را دریافت می کند تماس گیرنده، بلکه عکس او. بر اساس این اطلاعات، او تصمیم می گیرد که تلفن را بردارد یا غیبت خود را جعل کند. در بیشتر سیستم های سادهاتصال تلفن، شماره تلفن تماس گیرنده بر روی صفحه نمایش دستگاه نمایش داده می شود.

همچنین خدماتی به عنوان "گروه بسته مشترکین" وجود دارد که توسط سرویس پردازش پیام ارائه می شود. اجرای آن در شرایط ارتباط مستقیم میان توده بزرگی از مردم بسیار مشکل ساز است.

در مکان های ملاقات مقدار زیادافراد (در حالت شنیداری و دید مستقیم، زمانی که وسایل ارتباطی ندارند) تبادل انواع مختلف اطلاعات (گفتار، متن، تصاویر ثابت و متحرک) می تواند انجام شود.

سیستم‌های ارتباطی مانند کنفرانس صوتی و تصویری نه تنها به طور کامل تبادل از راه دور همه انواع اطلاعات فوق را تضمین می‌کنند، بلکه فرصت‌های بیشتری را نیز ایجاد می‌کنند، به‌ویژه انتقال برخی اطلاعات تنها به گروه خاصی از شرکت‌کنندگان.

قابلیت های ارتباطی بیشتر در مقایسه با ارتباط مستقیم بین شخص و شخص یا بین افراد و رایانه ها نباید تعجب آور باشد. ما قبلاً به این واقعیت عادت کرده ایم که یک میکروسکوپ، تلسکوپ، ماشین، هواپیما و غیره توانایی های ما را گسترش می دهد.

ادبیات

1. شوارتمن وی. مخابرات و اطلاعات// مخابرات. – 1997. – شماره 5.

مدارها و سیگنال های مخابراتی - دوره پایهدر سیستم آموزش یک مهندس مدرن در زمینه مهندسی برق و رادیو و الکترونیک رادیو. هدف آن مطالعه قوانین اساسی مرتبط با دریافت سیگنال ها، انتقال آنها از طریق کانال های ارتباطی، پردازش و تبدیل در مدارهای رادیویی است.

دامنه موضوعات تحت پوشش این دوره بسیار گسترده است. این شامل، اول، مسائل تئوری سیگنال است:

تجزیه و تحلیل طیفی و همبستگی اطلاعات و سیگنال های کنترل.

· ویژگی های طیفی و تجزیه و تحلیل همبستگیسیگنال های رادیویی باند باریک، معرفی مفاهیم سیگنال های پیچیده و تحلیلی.

· مبانی تئوری سیگنال های گسسته و دیجیتال.

· تحلیل آماری سیگنال های تصادفیو تداخل، در یک مجموعه واحد با سیگنال های قطعی مورد مطالعه قرار گرفت.

ثانیا درس مدارها و سیگنال های مخابراتی شامل تئوری تبدیل سیگنال های فوق به مدارهای خطی- متناوب و فرکانس انتخابی.

ثالثاً شامل اصول اولیه تئوری دستگاه های غیر خطی و پارامتری و تبدیل سیگنال ها به آنها می باشد.

پراهمیتتئوری پردازش سیگنال دیجیتال، پردازش سیگنال بهینه در برابر پس زمینه تداخل و اصول اولیه نظریه سنتز را به دست آورد. مدارهای رادیویی- آنالوگ و دیجیتال

بنابراین، در نتیجه مطالعه رشته، دانشجو باید بداند:

· مفاهیم اساسی: اطلاعات، پیام، سیگنال،

· ساختار ساخت یک سیستم مخابراتی،

· انواع مخابرات,

· هدف و ساختار کانال ارتباطی،

· جوهر فرآیندهای فیزیکی اساسی در انتقال اطلاعات با استفاده از سیگنال های الکتریکی،

· انواع سیگنال ها، پارامترهای آنها،

· خصوصیات فیزیکیسیگنال ها،

· مدل های ریاضی که سیگنال های دوره ای را نمایش می دهند،

· طیف سیگنال های دوره ای,

· طیف سیگنال های غیر تناوبی.

و همچنین بتواند:

توضیح ساختار یک سیستم ارتباطی تک کانالی،

· توضیح اصل عملکرد انواع اصلی مبدل های پیام به سیگنال و سیگنال به پیام،

کاوش ترکیب طیفی سیگنال ها،

· به صورت ریاضی و گرافیکی انواع مختلف سیگنال ها را نشان می دهد،

· ساخت موقت و نمودارهای طیفیبا توجه به پارامترهای سیگنال،

· انجام مطالعات آزمایشگاهی طیف سیگنال های دوره ای و غیر تناوبی.

دوره باید با شروع شود مفاهیم اولیه مخابرات- اطلاعات، پیام و سیگنال

مفاهیم اطلاعات و پیام اغلب استفاده می شود. این معانی نزدیک به هم پیچیده هستند و تعریف دقیق آنها آسان نیست. کلمه "اطلاعات" از "informatio" لاتین آمده است - توضیح، آشنایی، آگاهی. به طور معمول، اطلاعات به عنوان مجموعه ای از اطلاعات، داده ها در مورد هر رویداد، پدیده یا اشیاء درک می شود. ما زندگی می کنیم در دنیای اطلاعات. همه چیزهایی که می بینیم، می شنویم، به یاد می آوریم، می دانیم، تجربه می کنیم، همه اشکال مختلف اطلاعات هستند. مجموعه ای از اطلاعات و داده ها تنها پس از تفسیر و با در نظر گرفتن ارزش و محتوای این اطلاعات تبدیل به دانش می شوند. بنابراین، اطلاعات در معنای وسیع را می توان به عنوان مجموعه ای از دانش در مورد جهان اطراف ما تعریف کرد. در این درک، اطلاعات مهم ترین منبع برای توسعه علمی، فنی و اجتماعی-اقتصادی جامعه است. برخلاف منابع مادی و انرژی، منبع اطلاعاتیبا مصرف کاهش نمی یابد، در طول زمان انباشته می شود، نسبتاً آسان و ساده پردازش می شود، ذخیره می شود و با استفاده از وسایل فنی در فواصل قابل توجهی منتقل می شود.

بنابراین، تحت اطلاعاتبه عنوان کل مجموعه اطلاعات در مورد رویدادها، فرآیندها و حقایقی که در طبیعت زنده و بی جان اتفاق می افتد و برای پردازش، ذخیره و انتقال در نظر گرفته می شود، درک می شود.

برای انتقال یا ذخیره اطلاعات از علائم (نماد) مختلفی برای بیان (نمایش) آن به شکلی استفاده می شود. این علائم می تواند کلمات و عبارات در گفتار انسان، حرکات و نقاشی ها، اشکال ارتعاشات، نشانه های ریاضیو غیره بنابراین، در هنگام ارسال تلگراف، پیام متن تلگرام است که دنباله ای از شخصیت های فردی - حروف و اعداد است. هنگام صحبت با تلفن، یک پیام تغییر مداوم فشار صدا در طول زمان است که نه تنها محتوا، بلکه آهنگ، صدا، ریتم و سایر ویژگی های گفتار را نیز منعکس می کند. هنگام انتقال تصاویر متحرک در سیستم های تلویزیونی، پیام نشان دهنده تغییر در روشنایی عناصر تصویر در طول زمان است. بنابراین، شکلی که فرد اطلاعات را دریافت می کند ممکن است متفاوت باشد.

پیامشکلی از ارائه اطلاعات است.

انتقال پیام از راه دور با استفاده از هر وسیله مادی (کاغذ، نوار مغناطیسی و غیره) یا یک فرآیند فیزیکی (امواج صدا یا الکترومغناطیسی، جریان و غیره) انجام می شود.

فرآیند فیزیکی که پیام ارسالی را نمایش می دهد و در جهت خاصی منتشر می شود نامیده می شود علامت.

هر فرآیند فیزیکی که مطابق با پیام ارسال شده تغییر کند می تواند به عنوان سیگنال استفاده شود. سیستم های ارتباطی مدرن اغلب از سیگنال های الکتریکی استفاده می کنند. کمیت فیزیکی که چنین سیگنالی را تعریف می کند جریان یا ولتاژ است.

لرزش الکتریکیحاوی پیام فراخوانی می شود سیگنال الکتریکی.

سیگنال ها با تغییر پارامترهای خاصی از محیط فیزیکی مطابق با پیام ارسال شده تولید می شوند. این فرآیند (تغییر پارامترهای حامل) معمولاً مدولاسیون نامیده می شود. همه تبدیل سیگنال در مورد بحث قرار خواهد گرفت بخش های زیردوره.

مجموعه ابزارهای فنی برای انتقال پیام از منبع به مصرف کننده نامیده می شود سیستم ارتباطات.

بیایید اصل ساخت ساده ترین سیستم ارتباطی تک کانال نشان داده شده در شکل 1 را در نظر بگیریم. بیایید به هدف نگاه کنیم. عناصر منفردنمودار نشان داده شده در این شکل

منبع پیام هاو گیرندهدر برخی از سیستم های ارتباطی ممکن است یک شخص وجود داشته باشد، در برخی دیگر ممکن است انواع مختلفی از دستگاه ها وجود داشته باشد.

مبدل پیام به سیگنال- یک سیگنال صوتی یا تصویری را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.

در فرستنده، سیگنال اولیه (معمولا فرکانس پایین) به سیگنال ثانویه (فرکانس بالا) مناسب برای انتقال در کانال مورد استفاده تبدیل می شود. این تبدیل از طریق مدولاسیون انجام می شود.

خط ارتباطیتماس گرفت محیط فیزیکیو مجموعه ای از سخت افزار مورد استفاده برای انتقال سیگنال از فرستنده به گیرنده. در سیستم های ارتباطی الکتریکی، این اول از همه، یک کابل یا موجبر است؛ در سیستم های ارتباط رادیویی، این منطقه ای از فضا است که در آن انتشار امواج الکترومغناطیسیاز فرستنده به گیرنده در طول انتقال، سیگنال کانال ممکن است تحریف شود، زیرا ممکن است روی هم قرار گیرد دخالت .

گیرندهارتعاش دریافتی را پردازش می کند که مجموع سیگنال تحریف شده و تداخل ورودی است و سیگنال ارسالی را از آن بازسازی می کند (تا حدودی نیز تحریف خواهد شد).

مبدل سیگنال به پیامسیگنال را به یک پیام تبدیل می کند که با مقداری خطا، پیام ارسال شده را نمایش می دهد آ. به عبارت دیگر، گیرنده باید بر اساس تجزیه و تحلیل شکل موج، تعیین کند که کدام یک از پیام های احتمالیمنتقل شده است. بنابراین، دستگاه گیرنده یکی از حیاتی ترین و پیچیده ترین عناصر سیستم ارتباطی است.

توسط ذهن پیام های ارسال شده متمایز کردن سیستم های زیراتصالات:

· انتقال گفتار (تلفن)؛

· انتقال متن (تلگراف)؛

· انتقال تصاویر ثابت (فکس).

· انتقال تصاویر متحرک (تلویزیون)، دورسنجی، کنترل از راه دور.

· انتقال اطلاعات.

با هدف تلفنو تلویزیونسیستم ها به دو دسته تقسیم می شوند:

پخش، متفاوت درجه بالابازتولید هنری پیام ها

· حرفه ای، داشتن برنامه ویژه(ارتباطات رسمی، تلویزیون صنعتی و غیره).

در سیستم تله متریکمیت فیزیکی که باید اندازه گیری شود (دما، فشار، سرعت و غیره) با استفاده از حسگرها به سیگنال الکتریکی اولیه وارد فرستنده تبدیل می شود. در انتهای دریافت، کمیت فیزیکی ارسال شده یا تغییرات آن از سیگنال جدا شده و با استفاده از ابزار ضبط مشاهده یا ثبت می شود. در سیستم کنترل از راه دوردستورات برای اجرای خودکاراقدامات خاص اغلب این دستورات به طور خودکار بر اساس نتایج اندازه گیری ارسال شده توسط سیستم تله متری تولید می شوند.

معرفی کامپیوترهای بسیار کارآمد منجر به نیاز به توسعه سریع سیستم های انتقال داده شده است که تبادل اطلاعات بین ابزارهای محاسباتی و اشیاء را تضمین می کند. سیستم های خودکارمدیریت. این نوع مخابرات در مقایسه با مخابرات تلگراف، الزامات بالاتری برای سرعت و دقت انتقال اطلاعات دارد.

حال بیایید به مفهوم کانال ارتباطی نگاه کنیم. کانال ارتباطیمجموعه ای از وسایل است که انتقال سیگنال را از نقطه خاصی از سیستم به نقطه B تضمین می کند (شکل 2). نقاط A و B را می توان خودسرانه انتخاب کرد، نکته اصلی این است که سیگنال بین آنها عبور می کند. بخشی از سیستم ارتباطی که تا نقطه A قرار دارد منبع سیگنالبرای این کانال اگر سیگنال‌هایی که به ورودی کانال می‌رسند و از خروجی آن گرفته می‌شوند گسسته (در سطوح) باشند، کانال نامیده می‌شود. گسسته.

اگر سیگنال های ورودی و خروجی یک کانال پیوسته (در سطح) باشند، کانال فراخوانی می شود مداوم. نیز وجود دارد گسسته-پیوستهو پیوسته-گسستهکانال هایی که ورودی آنها را دریافت می کند سیگنال های گسسته، و پیوسته ها از خروجی حذف می شوند یا برعکس.

لازم به ذکر است که برخی از بلوک ها در نمودار شکل 2 نشان داده نشده اند، زیرا ساختار آنها به نوع سیستم ارتباطی و نوع کانال بستگی دارد.

انواع کانال هایی که سیگنال ها از طریق آنها مخابره می شوند بسیار و متنوع هستند. تمیز دادن کانال های ارتباطی سیمی(هوایی، کابلی، نوری و ...) و کانال های ارتباطی رادیویی.

خطوط ارتباطی کابلی اساس هستند شبکه های ستون فقراتارتباطات از راه دور، سیگنال هایی را در محدوده فرکانسی از ده ها کیلوهرتز تا صدها مگاهرتز ارسال می کنند. خطوط ارتباطی فیبر نوری بسیار امیدوارکننده هستند. آنها امکان ارائه بسیار بالا را فراهم می کنند توان عملیاتی(صدها کانال تلویزیونی یا صدها هزار کانال تلفن).

در کنار خطوط ارتباطی سیمی، خطوط رادیویی با دامنه های مختلف (از صدها کیلوهرتز تا ده ها گیگاهرتز) به طور گسترده استفاده می شود. این خطوط برای ارتباط با اجسام متحرک مقرون به صرفه تر و ضروری هستند. خطوط رله رادیویی (RRL) در محدوده های متر، دسی متر و سانتی متر در فرکانس های 60 مگاهرتز تا 15 گیگاهرتز برای ارتباطات رادیویی چند کاناله گسترده شده است. یافتن استفاده روزافزون لینک های ماهواره ایارتباطات - RRL با یک تکرار کننده روشن ماهواره های مصنوعیزمین (ماهواره). محدوده فرکانس 4-6 و 11-275 گیگاهرتز برای این خطوط ارتباطی (سیستم) اختصاص داده شده است. برد بلند با یک تکرار بر روی ماهواره، انعطاف پذیری و امکان سازماندهی ارتباطات جهانی- مزایای مهم سیستم های ماهواره ای