هدف سیستم های ارتباطی

در نظر بگیریم اصول کلیساخت سیستم های ارتباط رادیویی (کانال رادیویی). همه چیز کاملا مشروط است سیستم های موجودارتباطات رادیویی را می توان به دو دسته بزرگ تقسیم کرد: سیستم های ارتباطی سیمپلکس و دوبلکس.

برنج. 6. طرح ساختاریسازمان ارتباطات دوبلکس

ارتباط ساده (ساده - یک طرفه؛ ارتباط یک به همه) به عنوان یک ارتباط بین دو نقطه درک می شود که در هر یک از آنها انتقال و دریافت پیام ها به طور متناوب در همان فرکانس حامل انجام می شود. غالبا ارتباط سیمپلکسبرای انتقال اطلاعات فقط در یک جهت، به عنوان مثال پخش رادیویی، تلویزیون، هشدار و غیره استفاده می شود. دریافت پیام ها به طور همزمان در فرکانس های حامل مختلف انجام می شود (شکل 6).

امروزه از نوعی ارتباط رادیویی سیمپلکس استفاده می شود، مانند ارتباطات نیمه دوبلکس یا سیمپلکس دو فرکانس که سیستم ارتباطی به طور متناوب اطلاعاتی را روی دو فرکانس حامل مختلف با استفاده از تکرارکننده ها ارسال و دریافت می کند.

توجه داشته باشید که تکرار کننده (از مترجم لاتین - حامل) یک دستگاه رادیویی است که به عنوان نقطه فرستنده گیرنده میانی یک خط ارتباط رادیویی استفاده می شود. بر اساس تعداد کانال های مورد استفاده، سیستم های ارتباطی تک کاناله و چند کاناله (سیستم های انتقال اطلاعات) متمایز می شوند. سیستم های ارتباطی تک کاناله قبلاً در اصل بحث شده است. یک سیستم ارتباطی زمانی چند کاناله نامیده می شود که بتواند چندین پیام را از طریق یک انتقال دهد خط مشترکارتباط (کانال). وظیفه اصلی سیستم های ارتباطی چند کاناله است پخش همزمانپیام های بسیاری از منابع، یعنی افزایش توان عملیاتی (اصطلاح "ظرفیت" اغلب استفاده می شود). افزایش کارایی استفاده از کانال ارتباطی با استفاده از آن حاصل می شود روش های مختلففشرده سازی کانال های ارتباطی با کاهش افزونگی پیام و سازماندهی به اصطلاح دسترسی چند کاناله و چند ایستگاهی برای مشترکین. برای افزایش توان عملیاتی اکثر سیستم های ارتباطی از زمان و فرکانس استفاده می شود.

فشرده سازی (مولتی پلکس؛ از مالتی پلکس لاتین - پیچیده، چندگانه) سیگنال ها (شکل 7).

شکل 7. بلوک دیاگرام های مدولاتور برای سیستم های ارتباطی فشرده:

الف - موقت؛ ب - فرکانس

دامنه، فرکانس و مدولاسیون فازارتعاشات حامل به شما امکان می دهد چند کانال بسازید سیستم های الکترونیکی رادیوییبا مالتی پلکس فرکانس (جداسازی) کانال ها (FDM)، به دلیل استفاده از نوسانات حامل با فرکانس های مختلف. مزیت یک سیستم با FDM، سادگی نسبی و توانایی انتقال پیام های باند بسیار پهن، به عنوان مثال تلویزیون است.

مدولاسیون پالسنوسان حامل امکان توسعه سیستم های ارتباط رادیویی چند کاناله با مالتی پلکس شدن (جداسازی) کانال ها (TCD) را فراهم می کند که مزایای قابل توجهی نسبت به سیستم های ارتباطی با TDM دارند. این مزایا عبارتند از دقت بالاانتقال سیگنال (ایمنی بهتر نسبت به نویز) و توانایی انتقال پیام ها با هم از چندین کانال در یک کانال محدوده فرکانس، از آنجایی که پیام هر کانال دارای توالی پالس های خاص خود است که با دنباله پالس های پیام کانال دیگر همپوشانی ندارد. با مالتی پلکس شدن زمانی، به دلیل اینکه سیگنال ها به طور پیوسته مخابره نمی شوند، بلکه تنها در نمونه های آنها (نمونه ها) در بازه های زمانی بسیار کوتاه، می توان تعدادی سیگنال را روی یک فرکانس حامل ارسال کرد. سیگنال های مختلف. برای این، سیگنال های مختلف U 1 (t)، U 2 (t) .....U n (t)، منعکس کننده گروهی از n پیام های ارسال شده، به یک مالتی پلکسر آنالوگ (انتخابگر یا سوئیچ آنالوگ) تغذیه می شوند (شکل 7، a). کل سیگنال های مالتی پلکسر آنالوگ U Σ (t) با استفاده از یک مدولاتور پالس و یک نوسان ساز اصلی به فرکانس f 0 منتقل می شود و از طریق تقویت کننده قدرت به آنتن فرستنده عرضه می شود.

به طور سنتی، در بسیاری از سیستم های انتقال اطلاعات مهندسی رادیویی، مالتی پلکس فرکانسی سیگنال ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، که قبلا (قبل از مدولاسیون اصلی) توسط مدولاسیون اضافی در فرکانس های فرکانس فرکانس فرکانس (مقدمه ای؛ از انگلیسی - فرکانس فرکانس فرکانس) انجام شده است -f 1، f 2,…..f n (شکل 7, b). فرکانس های حامل فرعی به طور قابل توجهی بالاتر از فرکانس سیگنال ارسالی هستند، اما چندین برابر کمتر از فرکانس حامل هستند.

با مالتی پلکس فرکانسی سیگنال های ارسال شدهابتدا به مدولاتورهای فرکانس فرکانس ارسال می شوند، جایی که دامنه، فرکانس، فاز یا سایر انواع مدولاسیون انجام می شود.

موارد مورد نیازمدولاتورهای فرکانس فرکانس فرکانس - فیلترهای باند (که در شکل 7، ب نشان داده نشده است) روی فرکانس های فرکانس حامل تنظیم شده و اجزای طیفی کانال های مجاور را سرکوب می کنند. سپس سیگنال‌های مدوله‌شده با فرکانس‌های حامل فرعی به مدولاتور اصلی که در فرکانس حامل اصلی f 0 کار می‌کند تغذیه می‌شود و به شکل یک سیگنال کل U Σ (t) از طریق آنتن به فضا منتشر می‌شود.

سیستم های ارتباط رادیویی معمولاً به دو دسته تقسیم می شوند زمینو ماهواره-فضا. که در سیستم های زمینیارتباطات رادیویی امواج رادیویی در جو زمین منتشر می شوند. چنین سیستم هایی برای برقراری ارتباط با هواپیماها، کشتی ها، با حمل و نقل زمینیو اشیاء دیگر آنها ارتباطات رادیویی شخصی را در چارچوب ارتباطات سلولی، ترانکینگ و سایر انواع ارتباطات انجام می دهند. یکی از ویژگی‌های سیستم‌های ارتباط رادیویی ماهواره‌ای-فضایی، وجود ماهواره‌های مصنوعی زمین (AES) در ترکیب آن‌ها است که تکرارکننده‌های سیگنال رادیویی روی آن قرار دارند. به طور کلی، سیستم از دو بخش یا بخش اصلی تشکیل شده است: زمین و فضا. با کمک سیستم های ارتباطی رادیویی فضایی، به عنوان یک قاعده، در محدوده کار می کنند فرکانس های فوق العاده بالا، حجم عظیمی از پیام ها را منتقل می کند: پخش بسیاری کانال های تلویزیونی، داده های کامپیوتری، تلفن، تلفکس و پیام های دیگر.

خطوط ارتباطی

انواع خطوط ارتباطی که از طریق آنها اطلاعات از منبع به گیرنده منتقل می شود، متعدد و متنوع هستند. کانال های ارتباطی سیمی (سیم، کابل، فیبر نوری و غیره) و کانال های ارتباطی رادیویی وجود دارد.

خطوط ارتباطی کابلی اساس هستند شبکه های ستون فقراتارتباط از راه دور؛ آنها سیگنال هایی را در محدوده فرکانسی از ده ها کیلوهرتز تا صدها مگاهرتز ارسال می کنند. یکی از پیشرفته ترین سیستم های انتقال اطلاعات، خطوط ارتباطی فیبر نوری (FOCL) است. اطلاعات از طریق چنین کانال هایی به صورت پالس های نوری ارسال شده توسط تابشگر لیزری منتقل می شود. آنها این امکان را برای ارائه بسیار بالا فراهم می کنند توان عملیاتی(تقریباً 120000 کانال در هر جفت فیبرهای نوری) و ایجاد قابل اعتماد و اتصال پنهانبا کیفیت بالاانتقال اطلاعات مزایای اصلی فیبرهای نوری (OF)، یا راهنمای نور، عبارتند از: محیط فیزیکیاساس انتشار و طراحی سیگنال مخابراتی کابل نوری(خوب) عبارتند از:

پهنای باند وسیع، امکان انتقال سیگنال های مخابراتی با سرعت (بیت) تا 2.0 ... 2.5 ترابیت بر ثانیه و بالاتر. به عنوان مثال، حتی با سرعت 50 مگابایت بر ثانیه، در عرض 1 ثانیه حجمی از اطلاعات تقریباً برابر با محتوای 10 کتاب درسی مدرسه منتقل می شود.

سطح پایینتلفات برای انتشار سیگنال ها، اطمینان از انتقال آنها بدون بازسازی در فواصل تا 150 ... 175 کیلومتر (و در آینده تا 350 کیلومتر یا بیشتر).

عدم حساسیت مطلق به تداخل الکترومغناطیسی;

بدون تداخل (مدولاسیون متقابل) در OK.

وزن سبک و ابعاد مناسب است.

از دیگر مزایای OB و OC می توان به امنیت نسبتا بالا در برابر رهگیری غیرمجاز اشاره کرد اطلاعات منتقل شده، ایمنی در برابر آتش، هزینه نسبتا کم نسبت به کابل های مسیو عرضه تقریبا نامحدود مواد اولیه برای تولید عوامل شیمیایی. همه اینها استفاده از آنها را در شبکه ها و سیستم های ارتباطی جذاب تر و از نظر فنی و اقتصادی توجیه می کند. بنابراین، OC ها در حال حاضر تقریباً به طور کامل جایگزین انواع دیگر ساختارهای راهنما در خطوط ستون فقرات شبکه های ارتباطی اولیه دیجیتال می شوند. همراه با خطوط سیمارتباطات به طور گسترده از پیوندهای رادیویی با دامنه های مختلف (از صدها کیلوهرتز تا ده ها گیگاهرتز) استفاده می کند. این خطوط برای ارتباط با اجسام متحرک مقرون به صرفه تر و ضروری هستند. برای سیستم چند کانالهارتباطات رادیویی در حین انتقال، اطلاعات در مورد مسافت های طولانیارتباطات خطوط رله رادیویی (RRL) به طور گسترده استفاده می شود. ارتباط رله رادیویی (رله رادیویی و فرانسوی - ایستگاه میانی) - ارتباط رادیویی متشکل از گروهی از ایستگاه های رله که در فاصله معینی از یکدیگر قرار دارند و عملکرد پایدار را تضمین می کنند. آنتن های ایستگاه های خط ارتباطی رله رادیویی بر روی دکل ها (برج ها) به ارتفاع 70 ... 100 متر نصب می شوند.طول یک خط ارتباطی رله رادیویی می تواند تا 10000 کیلومتر، ظرفیت - تا چندین هزار کانال باشد.

بسته به روش انتشار امواج رادیویی مورد استفاده، خطوط ارتباطی رله رادیویی را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد: خط دید و تروپوسفر.

خطوط دید رله رادیویی - ابزار اصلی انتقال سیگنال زمینی ارتباط تلفنی، پخش صدا و تلویزیون، داده های دیجیتال و سایر پیام ها در فواصل طولانی. پهنای باند سیگنال های تلفن چند کاناله و پخش تلویزیونیچندین ده مگاهرتز است، بنابراین برای انتقال آنها عملا می توان از باندهای موج دسی متری و سانتی متری استفاده کرد که عرض طیف کل آنها 30 گیگاهرتز است. علاوه بر این، این محدوده ها تقریباً کاملاً عاری از تداخل جوی و صنعتی هستند.

خطوط ارتباطی رله رادیویی مدرن زنجیره‌ای از ایستگاه‌های رادیویی نسبتاً قدرتمند دریافت و ارسال هستند - تکرارکننده‌ها، دریافت متوالی، تقویت کننده، تبدیل (انتقال) سیگنال‌ها به فرکانس‌های دیگر و انتقال بیشتر سیگنال‌ها از یک سر خط ارتباطی به انتهای دیگر (شکل 8). . در هر یک از ایستگاه های میانی، سیگنال بازیابی شده و به فرکانس دیگری منتقل می شود، یعنی سیگنال دریافتی جایگزین می شود. سیگنال ضعیفجدید قوی، فرستاده شده به ایستگاه بعدی. رایج ترین خطوط رله رادیویی در محدوده های متر، دسی متر و سانتی متر در فرکانس های 60 مگاهرتز تا 15 گیگاهرتز هستند.

برنج. 8. بلوک دیاگرام خط رله رادیوییارتباطات

یافتن استفاده روزافزون لینک های ماهواره ایارتباطات - RRL با یک تکرار کننده روشن ماهواره های مصنوعیزمین. سیستم های ارتباطی رادیویی ماهواره ای از امواج رادیویی مایکروویو (معمولاً در محدوده 1.5 ... 14 گیگاهرتز، بیشترین استفاده از محدوده 4 ... 6 گیگاهرتز) استفاده می کنند که با حداقل تضعیف به یونوسفر نفوذ می کنند. انتقال اطلاعات به مسافت طولانیبا یک تکرار کننده در هر ماهواره، انعطاف پذیری و قابلیت سازماندهی ارتباطات جهانی - مزیت مهم سیستم های ماهواره ای. مزیت اصلی سیستم های دیجیتالارتباط قبل سیستم های آنالوگایمنی بالای سر و صدای آنها است. این کیفیت مفید به شدت در سیستم‌های انتقال با ارسال مجدد (دریافت مجدد) سیگنال‌های متعدد آشکار می‌شود. سیستم های معمولی از این نوع عبارتند از رله رادیویی، فیبر نوری و خطوط کابلی مسافت طولانی. در آنها، سیگنال ها از طریق زنجیره ای از تکرار کننده ها که در فاصله هایی از یکدیگر قرار دارند، منتقل می شوند ارتباط قابل اعتماد. در چنین سیستم هایی، تداخل و اعوجاج ناشی از پیوندهای فردی، به عنوان یک قاعده، تجمع می یابد. برای سادگی، فرض می کنیم که سیگنال رادیویی در هر تکرار کننده فقط تقویت می شود. سپس، اگر تداخل افزودنی در هر پیوند ارتباطی از نظر آماری مستقل باشد، توان آن در ورودی آخرین لینک برابر است با مجموع قدرت تداخل همه پیوندها. اگر یک سیستم انتقال اطلاعات از n پیوند یکسان تشکیل شده باشد، برای اطمینان از صحت ارتباط معین، لازم است در ورودی هر تکرار کننده نسبت سیگنال به تداخل n برابر بیشتر از انتقال سیگنال بدون رله اطمینان حاصل شود. که در سیستم های واقعیتعداد ارسال مجدد n می تواند به چند ده و گاهی صدها برسد. تجمع تداخل در طول مسیر انتقال به عامل اصلی محدود کننده طول خط ارتباطی تبدیل می شود. در سیستم های انتقال دیجیتال، برای کاهش اثر تجمع تداخل در حین انتقال با رله، همراه با تقویت، از بازسازی پالس، یعنی دمدولاسیون با بازیابی سیگنال های ارسالی استفاده می شود. کاراکترهای کدو مدولاسیون مجدد در نقطه دریافت مجدد. هنگام استفاده از بازسازی، نویز افزودنی از ورودی تکرار کننده به خروجی آن نمی رسد. با این حال، باعث ایجاد خطا در هنگام دمودولاسیون می شود. نمادهایی که اشتباهاً در یک بازسازی کننده دریافت می شوند، به این شکل به بازسازی کننده های بعدی منتقل می شوند، بنابراین خطاها همچنان انباشته می شوند. با سیستم دیجیتالی برای انتقال پیام های پیوسته، می توان با استفاده از کدگذاری مقاوم در برابر نویز، وفاداری را افزایش داد. ایمنی بالای نویز سیستم های انتقال دیجیتال امکان ارتباط تقریباً نامحدود با استفاده از کانال های با کیفیت نسبتا پایین را فراهم می کند.

A.P. سالنیکوف

تئوری

ارتباطات الکتریکی

یادداشت های سخنرانی

قسمت 1

سنت پترزبورگ

UDC 621.391.1

سالنیکوف A.P. تئوری ارتباط الکتریکی: یادداشت های سخنرانی، قسمت 1/ SPbSUT. – سن پترزبورگ، 2002. –93 ص: بیمار.

در نظر گرفته شده برای دانشجویانی که در رشته "نظریه ارتباطات الکتریکی" تحصیل می کنند.

شامل اطلاعات کلی در مورد سیستم های ارتباطی، توضیحات مدل ها می باشد سیگنال های قطعی. تبدیل سیگنال در واحدهای عملکردی معمولی سیستم های ارتباطی (مدولاتورها و آشکارسازها) در نظر گرفته می شود انواع متفاوتضریب و مبدل فرکانس سیگنال).

داده شده کنترل سوالاتدر تمام بخش ها برای خودآزمایی تسلط و توصیه هایی برای انجام مرتبط تحقیقات تجربیدر آزمایشگاه آموزش مجازی دوره TPP.

مواد با جریان مطابقت دارد برنامه تحصیلیبا توجه به دوره TPP.

سردبیر اجرایی M.N. چسنوکوف

© Salnikov A.P.، 2002

© انتشارات سن پترزبورگ دانشگاه دولتی

مخابرات به نام. پروفسور M.A. بونش بروویچ، 2002

ویرایشگر I.I. شچسنیاک

شماره LR مورخ 02. امضا برای انتشار.02

جلد 8125 انتشارات دانشگاهی ل گالری تیراندازی 200 نسخه زک.

RIO SPbSUT. 191186، سن پترزبورگ، ام. آر. مویکی، 61

اطلاعات کلیدر مورد سیستم های ارتباطی

اطلاعات، پیام ها، سیگنال ها

زیر اطلاعاتدرک کلیت هر گونه اطلاعات در مورد پدیده ها، اشیاء و غیره. پیام هاشکل مادی وجود اطلاعات را نشان می دهد و می تواند ماهیت فیزیکی متفاوتی داشته باشد. سیگنال هادر ارتباطات الکتریکی فرآیندهایی (توابع زمانی) با ماهیت الکتریکی وجود دارد که از طریق آنها پیام ها از راه دور منتقل می شوند. آنچه در این مفاهیم بنیادی نظریه ارتباطات مشترک و متفاوت است در جدول 1.1 نشان داده شده است. همچنین مبدل های احتمالی پیام ها را به سیگنال ها نشان می دهد که نامیده می شوند سنسورهای سیگنال.

جدول 1.1.

پیام های متنی نشان دهنده دنباله ای از نمادها از مجموعه ای محدود ( آ من ) (زبان) با حجم الفبای معلوم متر. تبدیل این نوع پیام ها به سیگنال می تواند به عنوان مثال توسط صفحه کلید کامپیوتر با کدگذاری متناوب انجام شود. شخصیت های فردیپیام ها کترکیبات بیتی 0 و 1 که به دو مربوط می شود سطوح مختلفولتاژ.

پیام های صوتی نشان دهنده تغییرات فشار هوا در نقطه داده شدهفضا در زمان پ(تی). با استفاده از یک میکروفون، آنها به یک سیگنال الکتریکی متناوب تبدیل می شوند تو(تی) که به تعبیری کپی پیام است و تنها در بعد فیزیکی با آن تفاوت دارد.

پیام های ویدیوییرا می توان به عنوان توزیع روشنایی در سطح یک جسم در نظر گرفت ب(x، y) که یک تصویر ثابت از آن باید از راه دور (فتوتلگراف) یا فرآیند پیچیده تری مخابره شود. ب(x,y,t) (تلویزیون سیاه و سفید). ویژگی مشخصههنگام انتقال پیام های ویدئویی، لازم است عملکردهای چند بعدی که آنها را توصیف می کنند به یک سیگنال یک بعدی تبدیل کنید. تو(تی). این امر با استفاده از دستگاه‌های اسکن (SD) در حسگرهای سیگنال ویدیویی برای تبدیل روشنایی عنصر به عنصر به دست می‌آید. امتیازهای فردیاشیاء در هر سطح سیگنال الکتریکیبا استفاده از فتوسل (PV) یا دیگر مبدل های فوتوالکتریک.

طبقه بندی سیگنال

بر اساس پهنای نسبی طیف، سیگنال ها به فرکانس پایین تقسیم می شوند (که LF، ویدئو نیز نامیده می شود، سیگنال های باند پهن) و فرکانس بالا (HF، رادیو، باند باریک، سیگنال های باند گذر).

برای سیگنال های LF Δ اف/اف av> 1، جایی که

Δ اف = افحداکثر – افدقیقه - عرض طیف سیگنال مطلق،

اف av= ( افحداکثر + اف min)/2 - متوسط ​​فرکانس طیف سیگنال،

افحداکثر – حداکثر فرکانس V طیف سیگنال,

اف min - حداقل فرکانس در طیف سیگنال.

برای سیگنال های RF Δ اف/افچهارشنبه<< 1.

به عنوان یک قاعده، سیگنال های اولیه در خروجی سنسورها فرکانس پایین هستند. یادآوری محدوده‌های فرکانسی که طیف سیگنال‌های معمولی در سیستم‌های ارتباطی و پخش در آن قرار دارند مفید است:

1) تلفن - 300 ÷ 3400 هرتز (کانال فرکانس صوتی استاندارد)،

2) پخش - از 30 تا 50 هرتز تا 6 تا 15 کیلوهرتز،

3) تلویزیون - 0 ÷ 6 مگاهرتز (برای استاندارد پخش تجزیه تصویر اتخاذ شده در روسیه).

بر اساس ماهیت آنها، سیگنال ها بین قطعی و تصادفی متمایز می شوند. قطعیسیگنال ها در هر نقطه از محور زمان شناخته شده در نظر گرفته می شوند. در مقابل، ارزش ها تصادفی (تصادفی)سیگنال ها در هر لحظه از زمان یک متغیر تصادفی با یک احتمال یا دیگری هستند. بدیهی است که سیگنال های قطعی به دلیل قطعیت کامل نمی توانند هیچ اطلاعاتی را حمل کنند. استفاده از آنها در تئوری برای تجزیه و تحلیل واحدهای عملکردی مختلف راحت است ( اوف، و در عمل به عنوان سیگنال های آزمایشی برای اندازه گیری پارامترهای ناشناخته و ویژگی های پیوندهای منفرد مسیرهای سیستم ارتباطی.

بر اساس شکل آنها، سیگنال ها را می توان به چهار نوع تقسیم کرد که در جدول 1.2 نشان داده شده است.

جدول 1.2.

	زمان تی
مداوم	گسسته
ارزش های تو(تی)	مداوم	تو(تی) آنالوگ 1 تی	تو(تی) تی
گسسته	تو(تی) تی	تو(تی) دیجیتال 4 تی

علامت ( 1 ، پیوسته در زمان و حالات، نامیده می شود آنالوگ. علامت ( 4 ، گسسته در زمان و حالات، - دیجیتال. این سیگنال ها اغلب در گره های مختلف سیستم های ارتباطی استفاده می شوند. بر این اساس آنها متمایز می شوند FU آنالوگ و دیجیتالبا توجه به شکل سیگنال ها در ورودی و خروجی آنها. با استفاده از آن می توان سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل کرد مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)و برعکس با کمک مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC). نمادهای این FUهای معمولی در شکل نشان داده شده است. 1.1.

سیگنال ها را می توان به عنوان وسایل حمل و نقل از طریق کانال های ارتباطی در نظر گرفت و با پارامترهای اساسی مانند

- مدت زمان سیگنال تیبا،

- عرض طیف آن افج

- محدوده دینامیکی ، جایی که

و - حداکثر و حداقل

قدرت سیگنال لحظه ای

آنها همچنین از یک ویژگی کلی تر استفاده می کنند - حجم سیگنالدر سطح شهودی، بدیهی است که هر چه حجم سیگنال بیشتر باشد، اطلاعات بیشتری دارد، اما الزامات کیفیت کانال برای انتقال آن بالاتر است.

طبقه بندی سیستم های ارتباطی

بر اساس نوع پیام های ارسال شده، آنها متمایز می شوند:

1) تلگراف(انتقال متن)،

2) تلفن(انتقال گفتار)،

3) عکس تلگرافی(انتقال تصاویر ثابت)

4) تلویزیون(انتقال تصاویر متحرک)

5) تله متری(انتقال نتایج اندازه گیری)

6) کنترل از راه دور(انتقال دستورات کنترل)

7) انتقال اطلاعات(در سیستم های کامپیوتری و سیستم های کنترل خودکار).

بر اساس محدوده فرکانس - مطابق با تقسیم ده روزه امواج الکترومغناطیسی از محدوده یک میلیون متر(3÷30) کیلوهرتز تا ده میلی متر(300 ÷ 3000) گیگاهرتز.

بر اساس هدف - صدا و سیما(انتقال گفتار، موسیقی، ویدئو با کیفیت بالا از تعداد کمی از منابع پیام به تعداد زیادی از گیرندگان) و حرفه ای(متصل) که در آن تعداد منابع و گیرندگان پیام ها به یک ترتیب است.

حالت های زیر عملکرد CC متمایز می شود:

1) سیمپلکس(انتقال سیگنال در یک جهت)،

2) دوبلکس(انتقال همزمان سیگنال در جهت جلو و عقب)،

3) نیم دوبلکس(انتقال متناوب سیگنال در جهت جلو و معکوس).

اجازه دهید اصطلاحی را که قبلاً استفاده کرده ایم روشن کنیم ارتباط دادن.معمولاً به عنوان بخشی از CC بین نقاط A در سمت فرستنده و B در سمت گیرنده درک می شود. بسته به انتخاب این نقاط، به عبارت دیگر، با توجه به نوع سیگنال در ورودی و خروجی، کانال ها را تشخیص می دهند:

1) مداوم,

2) گسسته,

3) گسسته-پیوسته,

4) پیوسته-گسسته.

کانال های ارتباطی را می توان با قیاس با سیگنال ها با سه پارامتر زیر مشخص کرد:

– زمان دسترسی ,

– پهنای باند ,

– محدوده دینامیکی [dB]،

حداکثر توان مجاز کجاست

سیگنال در کانال،

- قدرت صدای خود کانال

پارامتر تعمیم یافته یک کانال آن است ظرفیت

یک شرط ضروری آشکار برای تطبیق سیگنال و کانال، تحقق نابرابری است Vج< Vبه.

چیزی که کمتر آشکار است این است که این شرط نیز کافی است و به هیچ وجه لازم نیست به توافقی مشابه در مورد پارامترهای خاص (مدت، طیف، محدوده دینامیکی) دست یابیم، زیرا امکان "تبادل" عرض طیف سیگنال برای مدت یا محدوده دینامیکی آن

کنترل سوالات

1. مفاهیم اطلاعات، پیام، سیگنال را تعریف کنید. چه ارتباط و تفاوتی بین آنها وجود دارد؟

2. نمونه هایی از پیام ها با ماهیت فیزیکی مختلف و حسگرهای سیگنال مربوطه را ارائه دهید.

3. پیام های توصیف شده توسط توابع چند بعدی چگونه به سیگنال تبدیل می شوند؟ مثال بزن.

4. طبقه بندی سیگنال ها بر اساس ویژگی های شکل و طیف آنها.

5. سیگنال های LF و HF بر چه اساسی متمایز می شوند؟

6. سیگنال های آنالوگ و دیجیتال و FU با چه معیاری از هم متمایز می شوند؟

7. پارامترهای اصلی سیگنال ها را مشخص کنید.

8. بلوک دیاگرام سیستم های ارتباطی را برای:

انتقال پیام های مجزا،

· انتقال پیام های مداوم،

· انتقال پیام های مداوم از طریق کانال های دیجیتال.

9. هدف سیستم های ارتباطی FU زیر را مشخص کنید:

رمزگذار منبع و رمزگذار کانال،

· تعدیل کننده،

· دمدولاتور،

رسیور کانال و رسیور منبع.

10. در مسائل حل شده توسط دمدولاتورهای SPDS و SPNS چه مواردی مشترک و متفاوت است؟

11. چه سیستم های ارتباطی را می شناسید:

· با توجه به نوع پیام های ارسال شده،

· با توجه به محدوده فرکانس های مورد استفاده،

با توجه به هدف مورد نظر،

· با حالت های عامل؟

12. اصطلاح کانال ارتباطی را تعریف کنید. چه طبقه بندی کانال های ارتباطی را می شناسید؟

13. پارامترهای اصلی کانال های ارتباطی را مشخص کنید.

14. شرایط هماهنگی سیگنال ها و کانال های ارتباطی را تدوین کنید.

برای ادغام موارد به دست آمده در بخش های 1.1 و 1.2. دانش، تکمیل کار آزمایشگاهی شماره 14 "مقدمه ای بر سیستم های PDS" (از فهرست موضوعات آزمایشگاه آموزش مجازی) به طور کامل مفید است. این کار برای اهداف اطلاعاتی است و به شما امکان می دهد تمام فرآیندهای اساسی دریافت، تبدیل و دریافت سیگنال ها را در سیستم های انتقال پیام گسسته مشاهده کنید (شکل 1.3). باید به نوسان‌نگارها و طیف‌نگارهای سیگنال‌ها در خروجی‌های FUهای معمولی توجه کنید (رمزگذار رمزگذار هنگام انتخاب انواع رابط، رمزگذار کانال هنگام انتخاب کدهای مختلف مقاوم در برابر نویز، مدولاتور برای انواع مدولاسیون، دمدولاتور و رمزگشا) موجود در سیستم های PDS، و ایده های خود را که در طول مطالعه این بخش به دست آورده اید، مقایسه کنید.

بر اساس نتایج مشاهده سیگنال ها در نقاط مختلف مسیر SPDS، طبقه بندی آنها، تعیین پارامترهای اصلی آنها و همچنین شناسایی انواع کانال ها در SPDS (پیوسته، گسسته، گسسته-پیوسته و پیوسته-گسسته) توصیه می شود. . همچنین بدست آوردن یک نمایش بصری از عملکرد هر SPDS FU مفید است.

برای ادغام اطلاعات به دست آمده در مورد تفاوت بین سیگنال های LF و HF و پر کردن آنها با محتوای عملی، توصیه می شود در چارچوب کار آزمایشگاهی شماره 4 "سیگنال های مدوله شده" تحقیق کنید. هنگام انتخاب سیگنال های LF اولیه با اشکال مختلف، نه تنها به تفاوت در اسیلوگرام ها و طیف نگارهای سیگنال های اولیه (LF) و مدوله شده (HF)، بلکه به ویژگی هایی که آنها را در هنگام استفاده از انواع مختلف مدولاسیون متحد می کند توجه کنید (شکل 1.4). ).

هنگام انجام این کارها، رعایت دقیق وظایف مندرج در آنها ضروری نیست. از قابلیت های منابع VL برای انجام تحقیقات به صلاحدید و میل خود استفاده کنید.

فضاها

سیگنال ها، اول از همه، فرآیندها هستند، یعنی. توابع زمان ایکس(تی) در یک بازه زمانی محدود وجود دارد تی(در تئوری امکان پذیر است تی→ ∞). آنها را می توان به صورت گرافیکی (شکل 2.1) ترسیم کرد و با یک توالی مرتب شده از مقادیر در نقاط مختلف زمان توصیف کرد. tk

(وکتور رشته).

سیگنال های مختلف شکل های متفاوتی دارند (مجموعه ای از مقادیر ایکس(tk)). به جای مجموعه پیچیده ای از نقاط روی یک منحنی ایکس(تیدر یک منطقه ساده - فضای دو بعدی، می توان فضاهای پیچیده تری (فضاهای سیگنال) را در نظر گرفت که در آنها هر سیگنال با ساده ترین عنصر - یک نقطه (بردار) نشان داده می شود.

در ریاضیات، فضا به عنوان مجموعه ای از اشیاء (با هر ماهیت فیزیکی) شناخته می شود که دارای ویژگی های مشترک هستند. ویژگی هایی که توصیه می شود به فضاهای سیگنال اختصاص داده شود باید منعکس کننده ضروری ترین ویژگی های سیگنال های واقعی مانند مدت زمان، انرژی، قدرت و غیره باشد.

فضاهای متریک

اولین خاصیتی که به فضای سیگنال اختصاص می دهیم متریک نامیده می شود.

فضای متریکمجموعه ای با فاصله مناسب بین عناصر آن است. خود این فاصله و همچنین روش تعیین آن نامیده می شود متریکو دلالت کنند . متریک باید عملکردی باشد، یعنی. نقشه برداری از هر جفت عنصر و تنظیم بر روی محور واقعی، ارضای نیازهای شهودی (اصولات):

1) (برابری برای ),

2) ,

3) (اصول مثلث).

لازم به ذکر است که متریک ها را می توان به روش های مختلف مشخص کرد و در نتیجه فضاهای متفاوتی را برای عناصر یکسان به دست آورد.

نمونه هایی از معیارها:

1) ,

2) متریک اقلیدسی،

3) متریک اقلیدسی

فضاهای خطی

بیایید ساختار فضای سیگنال را با اعطای ویژگی‌های جبری ساده ذاتی سیگنال‌های واقعی، که می‌توان به صورت جبری اضافه و در اعداد ضرب کرد، بهبود بخشید.

خطیفضا Lبر فراز میدان افمجموعه ای از عناصر را نام ببرید بردار نامیده می شود که برای آنها دو عمل مشخص شده است: جمع عناصر (بردارها) و ضرب بردارها در عناصر میدان. اف(به نام اسکالرها) . بدون پرداختن به جزئیات ریاضی، در ادامه با میدان اسکالرها مجموعه اعداد حقیقی را درک خواهیم کرد. آر(مورد فضای واقعی L) یا اعداد مختلط با(مورد فضای پیچیده L). این عملیات باید سیستم بدیهیات فضای خطی را برآورده کند.

1. بسته بودن عملیات جمع و ضرب در یک اسکالر:

2. ویژگی های اضافی:

انجمن،

جابجایی

3. خواص ضرب در یک اسکالر:

انجمنی،

توزیع مجموع بردارها،

توزیع مجموع اسکالرها

4. وجود بردار صفر.

5. وجود ضد

بردار مخالف

برداری که از جمع چند بردار با ضرایب اسکالر تشکیل می شود

تماس گرفت ترکیب خطی(تنوع). به راحتی می توان دید که مجموعه تمام ترکیبات خطی بردارها برای a های مختلف من(بدون تاثیر ) نیز یک فضای خطی به نام تشکیل می دهد پوسته خطیبرای بردارها

مجموعه بردارها نامیده می شود مستقل خطی، در صورت برابری

فقط برای همه امکان پذیر است من= 0. به عنوان مثال، در یک صفحه، هر دو بردار غیر خطی (که روی یک خط قرار ندارند) به طور خطی مستقل هستند.

سیستمی از بردارهای مستقل و غیرصفر خطی در فضا تشکیل می شود L اساس، اگر

.

این مجموعه واحد از اسکالرها (الف من، مربوط به یک بردار خاص، نامیده می شود مختصات(طرح ها) بر اساس مبنا.

به لطف معرفی یک پایه، عملیات بردارها به عملیات روی اعداد (مختصات) تبدیل می شوند.

اگر در فضای خطی باشد Lرا می توان یافت nبردارهای مستقل خطی و هر کدام nپس 1 بردار وابسته هستند n – بعد، ابعاد، اندازهفضا L(کم نور L = n).

فضاهای عادی

گام بعدی ما در بهبود ساختار فضای سیگنال، ترکیب ویژگی‌های هندسی (مشخصات فضاهای متریک) و جبری (برای فضاهای خطی) با معرفی یک عدد واقعی است که «اندازه» یک عنصر در فضا را مشخص می‌کند. این شماره نامیده می شود عرفبردارها و نشان .

به عنوان یک هنجار، می توانید از هر نقشه برداری از فضای خطی بر روی محور واقعی استفاده کنید که بدیهیات زیر را برآورده کند:

3) .

نتیجه گیری

1. دستگاه ریاضی برای تجزیه و تحلیل طیفی سیگنال های دوره ای سری فوریه است.

2. طیف سیگنال های تناوبی گسسته (خط) هستند و مجموعه ای از دامنه ها و فازهای نوسانات هارمونیک (مولفه ها) را به دنبال محور فرکانس در فواصل Δ نشان می دهند. f = f 1 = 1/تی.

3. سری فوریه یک مورد خاص از سری فوریه تعمیم یافته است که به عنوان مبنا استفاده می شود

یا .

طیف سیگنال های T- محدود

سیگنال های محدود به زمان T-finite نامیده می شوند. طبق تعریف، آنها نمی توانند دوره ای باشند و بنابراین، بسط سری فوریه برای آنها قابل اجرا نیست.

برای به دست آوردن توصیف کافی از چنین سیگنال هایی در حوزه فرکانس، از تکنیک زیر استفاده می شود. در مرحله اول از یک سیگنال داده شده ایکس(تی) از نقطه شروع می شود تی 1 و به نقطه پایان می رسد تی 2 به سیگنال بروید ایکسپ ( تی) که یک تکرار دوره ای است ایکس(تی) روی یک محور زمانی نامحدود با نقطه . علامت ایکسپ ( تی) را می توان به یک سری فوریه گسترش داد

,

جایی که .

اجازه دهید فرکانس فعلی و چگالی دامنه طیفی را در نظر بگیریم .

سپس .

سیگنال اصلی ایکس(تی) را می توان از ایکسپ ( تی) در نتیجه عبور از حد T®¥ .

, , å ® ò , ,

بنابراین، برای توصیف طیف یک سیگنال محدود، به تبدیل فوریه انتگرال شناخته شده در ریاضیات می رسیم:

- مستقیم،

- مخالف.

در این مورد (و در آینده)، تابع پیچیده به شکل نوشته شده است، همانطور که در ادبیات علمی و فنی مرسوم است.

از روابط به دست آمده نتیجه می شود که طیف سیگنال T-finite پیوسته است. مجموعه ای از تعداد نامتناهی از اجزای طیفی با دامنه های بینهایت کوچک است که به طور پیوسته از محور فرکانس پیروی می کنند. به جای این دامنه های بی نهایت کوچک، از یک تابع طیفی (چگالی طیفی دامنه) استفاده می شود.

طیف دامنه کجاست،

- طیف فاز

نتیجه گیری

1. دستگاه ریاضی برای تجزیه و تحلیل طیفی سیگنال های T- محدود تبدیل فوریه انتگرال است.

2. طیف سیگنال های T- محدود پیوسته هستند و با توابع پیوسته فرکانس به شکل مدول چگالی طیفی دامنه ها (طیف دامنه) و استدلال آن توصیف می شوند. (طیف فاز).

ویژگی های تبدیل فوریه

1. تبدیل فوریه مستقیم و معکوس هستند عملگرهای خطیبنابراین، اصل برهم نهی اعمال می شود. اگر پس از آن .

2. تبدیل فوریه مستقیم و معکوس هستند یک به یک.

3. دارایی تاخیر.

اگر پس از آن

(در این مورد از جانشین ها استفاده می شود: ).

4. تابع طیفی تابع δ.

با استفاده از بیان کلی تابع طیفی و ویژگی فیلتر کردن تابع δ، به دست می آوریم

.

5. تابع طیفی یک سیگنال هارمونیک پیچیده .

(2.5)

با استفاده از یکی از تعاریف تابع δ

و انجام جایگزینی متقابل در آن تیو w (یا f)، ما گرفتیم

در دستگاه گیرنده، سیگنال های ثانویه به سیگنال های پیام به صورت اطلاعات صوتی، نوری یا متنی تبدیل می شوند.

علم اشتقاق لغات [ | ]

کلمه "ارتباطات" از New Lat گرفته شده است. برقو یونانی دیگر ἤλεκτρον (فلز برق دار، براق؛ کهربا) و فعل «بافندگی». مترادف آن کلمه "Telecommunications" (به انگلیسی telecommunication، از فرانسوی télécommunication) است که در کشورهای انگلیسی زبان استفاده می شود. کلمه مخابراتبه نوبه خود از یونانی می آید دور-(τηλε-) - "دور" و از لات. communicatio - پیام، انتقال (از لاتین communico - مشترک کردن)، یعنی معنای این کلمه شامل انواع غیر الکتریکی انتقال اطلاعات (با استفاده از تلگراف نوری، صداها، آتش در برج های مراقبت، پست) می شود.

طبقه بندی مخابرات[ | ]

مخابرات موضوع مطالعه تئوری رشته علمی ارتباطات الکتریکی است.

بر اساس نوع انتقال اطلاعات، تمام سیستم های مخابراتی مدرن به طور معمول به سیستم هایی که برای انتقال صدا، تصویر و متن در نظر گرفته شده اند، طبقه بندی می شوند.

بسته به هدف پیام ها، انواع مخابرات را می توان به عنوان در نظر گرفته شده برای انتقال اطلاعات با ماهیت فردی و انبوه طبقه بندی کرد.

با توجه به پارامترهای زمانی، انواع مخابرات می تواند در آن فعال باشد به موقعیا انجام دادن تحویل معوقپیام ها.

سیگنال های اصلی مخابراتی اولیه عبارتند از: تلفن، پخش صدا، فاکس، تلویزیون، تلگراف، انتقال داده.

انواع ارتباطات [ | ]

• خطوط کابل - سیگنال های الکتریکی برای انتقال استفاده می شود.
• ارتباطات رادیویی - امواج رادیویی برای انتقال استفاده می شود.
  • ارتباطات DV، SV، HF و VHF بدون استفاده از تکرارکننده
  • ارتباطات ماهواره ای - ارتباطات با استفاده از تکرار کننده(های) فضایی
  • ارتباط رله رادیویی - ارتباط با استفاده از تکرار کننده(های) زمینی
  • ارتباطات سلولی - ارتباطات رله رادیویی با استفاده از شبکه ای از ایستگاه های پایه زمینی

• ارتباط فیبر نوری - از امواج نور برای انتقال استفاده می کند.

بسته به روش مهندسی سازمان، خطوط ارتباطی به موارد زیر تقسیم می شوند:

• ماهواره؛
• هوا؛
• زمین؛
• زیر آب؛
• زیرزمینی

• ارتباط آنالوگ انتقال یک سیگنال پیوسته است.
• ارتباطات دیجیتال انتقال اطلاعات به صورت گسسته (فرم دیجیتال) است. سیگنال دیجیتال از نظر ماهیت فیزیکی آنالوگ است، اما اطلاعات ارسال شده با کمک آن توسط مجموعه محدودی از سطوح سیگنال تعیین می شود. برای پردازش سیگنال دیجیتال از روش های عددی استفاده می شود.

علامت [ | ]

به طور کلی سیستم ارتباطی شامل:

• تجهیزات ترمینال: تجهیزات پایانه، دستگاه پایانه (ترمینال)، دستگاه پایانه، منبع و گیرنده پیام؛
• دستگاه های تبدیل سیگنال(UPS) از هر دو انتهای خط.

تجهیزات پایانه پردازش اولیه پیام‌ها و سیگنال‌ها، تبدیل پیام‌ها از شکلی که توسط منبع (گفتار، تصویر و غیره) ارائه می‌شوند به سیگنال (در سمت منبع، سمت فرستنده) و برگشت (در سمت گیرنده) را فراهم می‌کند. )، تقویت و غیره ص.

دستگاه‌های تبدیل سیگنال می‌توانند از سیگنال در برابر اعوجاج، تشکیل یک کانال (کانال)، تطبیق سیگنال گروهی (سیگنال چندین کانال) با یک خط در سمت منبع، بازیابی سیگنال گروه از مخلوطی از سیگنال مفید و تداخل محافظت کنند. ، تقسیم آن به کانال های جداگانه، تشخیص خطا و تصحیح از طرف گیرنده. مدولاسیون برای تولید سیگنال گروه و تطبیق آن با خط استفاده می شود.

خط ارتباطی ممکن است حاوی دستگاه های تهویه سیگنال مانند تقویت کننده ها و احیا کننده ها باشد. تقویت کننده به سادگی سیگنال را همراه با تداخل تقویت می کند و آن را بیشتر ارسال می کند. سیستم های انتقال آنالوگ(ASP). احیا کننده ("گیرنده") - سیگنال را بدون تداخل بازیابی می کند و یک سیگنال خطی را دوباره تشکیل می دهد که در سیستم های انتقال دیجیتال(DSP). نقاط تقویت / بازسازی می توانند سرویس یا بدون مراقبت باشند (به ترتیب UPP، NUP، ORP و NRP).

در DSP، تجهیزات پایانه DTE (تجهیزات ترمینال داده، DTE)، UPS - AKD ( تجهیزات پایان دادن به لینک دادهیا تجهیزات ترمینال پیوند، DCE). به عنوان مثال، در شبکه های کامپیوتری، نقش DTE توسط یک کامپیوتر و ADC توسط یک مودم انجام می شود.

استاندارد سازی [ | ]

استانداردها در دنیای ارتباطات بسیار مهم هستند زیرا تجهیزات ارتباطی باید بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. چندین سازمان بین المللی وجود دارند که استانداردهای ارتباطی را منتشر می کنند. از جمله:

• اتحادیه بین المللی مخابرات اتحادیه بین المللی مخابرات، ITU) یکی از آژانس های سازمان ملل است.
• (انگلیسی) موسسه مهندسان برق و الکترونیک IEEE).
• کمیسیون ویژه توسعه اینترنت نیروی ضربت مهندسی اینترنت، IETF).

علاوه بر این، استانداردها اغلب (معمولاً عملا) توسط رهبران صنعت تجهیزات مخابراتی تعیین می شوند.

طبقه بندی سیستم های مخابراتی بر اساس هدف (انواع پیام های ارسالی) و نوع رسانه انتشار سیگنال

ارتباطات، ارتباطات، الکترونیک رادیویی و دستگاه های دیجیتال

طبقه بندی سیستم های مخابراتی بسیار متنوع است، اما عمدتاً بر اساس انواع پیام های ارسال شده توسط رسانه انتشار سیگنال های مخابراتی و روش های توزیع سوئیچینگ پیام در شبکه تعیین می شود. رسانه بر اساس نوع پیام‌های ارسالی، سیستم‌های ارتباطی زیر متمایز می‌شوند: انتقال گفتار تلفنی، انتقال تلگراف، متن، فکس، انتقال تصاویر ثابت تلویزیون و پخش صدا، انتقال تصاویر متحرک و...

طبقه بندی سیستم های مخابراتی بر اساس هدف (انواع پیام های ارسالی) و نوع رسانه انتشار سیگنال.

طبقه بندی سیستم های مخابراتی بسیار متنوع است، اما عمدتاً بر اساس انواع پیام های ارسالی، محیط انتشار سیگنال های مخابراتی و روش های توزیع (سوئیچینگ) پیام ها در شبکه تعیین می شود (شکل 1.2.2).

شکل 1.2.2 طبقه بندی سیستم های مخابراتی بر اساس نوع

پیام های ارسالی و محیط توزیع

بر اساس نوع پیام های ارسالی، سیستم های ارتباطی زیر متمایز می شوند: تلفن (انتقال گفتار)، تلگراف (انتقال متن)، فاکس (انتقال تصاویر ثابت)، پخش تلویزیون و صدا (انتقال تصاویر متحرک و صدا)، دورسنجی، کنترل از راه دور و انتقال داده

با توجه به هدف آنها، سیستم های تلفن و تلویزیون به پخش تقسیم می شوند که با درجه بالایی از بازتولید هنری پیام ها مشخص می شود و حرفه ای با داشتن کاربرد ویژه (ارتباطات رسمی، تلویزیون صنعتی و غیره). در یک سیستم تله متری، کمیت فیزیکی اندازه گیری شده (دما، فشار، سرعت، و غیره) با استفاده از حسگرها به سیگنال الکتریکی اولیه ورودی به 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. سیستم کنترل از راه دور دستوراتی را برای انجام خودکار اعمال خاص ارسال می کند.

سیستم های انتقال داده, حصول اطمینان از تبادل اطلاعات بین رایانه ها و اشیاء سیستم های کنترل خودکار، متفاوت تر از تلگراف هاسرعت و دقت انتقال اطلاعات

بسته به رسانه انتشار سیگنال، سیستم های ارتباطی سیمی (خطوط) (هوایی، کابلی، فیبر نوری و غیره) و ارتباطات رادیویی متمایز می شوند. سیستم های ارتباطی کابلی اساس شبکه های ستون فقرات دوربرد هستند؛ آنها سیگنال هایی را در محدوده فرکانسی از ده ها کیلوهرتز تا صدها مگاهرتز ارسال می کنند. خطوط ارتباطی فیبر نوری (FOCL) بسیار امیدوارکننده هستند. آنها در محدوده 600 تا 900 گیگاهرتز (0.5 ... 0.3 میکرون) اجازه می دهند تا توان عملیاتی بسیار بالایی (صدها تلویزیون یا صدها هزار کانال تلفن) ارائه دهند. 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. گسترده ترین برای ارتباطات رادیویی چند کاناله، خطوط رله رادیویی (RRL) در محدوده های متر، دسی متر و سانتی متر در فرکانس های 60 مگاهرتز تا 40 گیگاهرتز است. نوعی از RRL خطوط تروپوسفری هستند که از بازتاب ناهمگونی‌های موجود در تروپوسفر استفاده می‌کنند. خطوط ارتباطی ماهواره ای (SLC) RRL با تکرار کننده در ماهواره به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرد. محدوده فرکانس از 4 تا 6 و از 11 تا 27.5 گیگاهرتز برای این خطوط ارتباطی (سیستم ها) اختصاص داده شده است. برد طولانی با یک تکرار کننده در ماهواره، انعطاف پذیری و قابلیت سازماندهی ارتباطات جهانی از مزایای مهم SLS است.

محدوده فرکانس نوسانات الکترومغناطیسی مورد استفاده در سیستم های ارتباط رادیویی در جدول ارائه شده است. 1.2.1.

جدول 1.2.1 محدوده فرکانس نوسانات الکترومغناطیسی،

در سیستم های ارتباط رادیویی استفاده می شود

سیستم های ارتباطی می توانند در یکی از سه حالت کار کنند:

سیمپلکس انتقال پیام در یک جهت از منبع به گیرنده انجام می شود.

دوبلکس امکان ارسال همزمان پیام ها در جهت جلو و عقب را فراهم می کند.

نیم دوبلکس پیام ها یکی یکی رد و بدل می شوند.

و همچنین کارهای دیگری که ممکن است برای شما جالب باشد
51285.		بررسی پدیده تداخل نور با استفاده از بیپریسم فرنل	82 کیلوبایت
	هدف کار: مطالعه پدیده های نور پلاریزه چرخش صفحه قطبش در محلول های فعال نوری و میدان های مغناطیسی، تعیین ثابت چرخش ثابت Verdet و غلظت محلول های فعال نوری. ابزار و لوازم جانبی: لوله های پلاریمتر دایره ای با کاغذ گراف یکسو کننده برقی نوری فعال تعیین ثابت چرخش محلول های قند. 5 با استفاده از فرمول، غلظت را محاسبه می کنیم: نتیجه: در طول کار مورد مطالعه: انتشار نور پلاریزه، پدیده چرخش صفحه قطبش در ...
51286.		مطالعه پراکندگی منشور شیشه ای	74 کیلوبایت
	هدف کار: مشاهده طیف های نشر خطی، تعیین ضریب شکست شیشه نوری برای طول موج های مختلف و ساخت منحنی پراکندگی این شیشه، تعیین مشخصات پراکندگی منشور. تعیین وابستگی زاویه شکست...
51287.		بررسی پدیده تداخل نور در لایه های نازک با استفاده از مثال حلقه های نیوتن	131.5 کیلوبایت
	هدف کار: بررسی پدیده تداخل نور، تعیین شعاع انحنای عدسی با استفاده از حلقه های نیوتن، تعیین طول موج عبور فیلترهای نور.
51289.			42.5 کیلوبایت
	هدف کار: مطالعه روش‌هایی برای به دست آوردن منابع نوری منسجم با تقسیم مصنوعی جلوی موج نور با استفاده از بیپریسم فرنل. مطالعه پدیده تداخل نور؛ تعیین طول موج منبع نور و فواصل بین منابع نور منسجم. دستگاه ها و لوازم جانبی: منبع نور، فیلترهای نور، شکاف کشویی، بیپریسم فرنل، میکروسکوپ با مقیاس خواندن، سنجشگرهای نوری تعیین طول موج منبع نور. نتیجه‌گیری: روش‌های به دست آوردن منابع نوری منسجم با شکافت مصنوعی را مطالعه کردیم.
51290.		بررسی پدیده تداخل نور با استفاده از بیپریسم فرنل	52.5 کیلوبایت
	هدف از کار: مطالعه روش‌های به دست آوردن منابع نوری منسجم با تقسیم مصنوعی جلوی موج نور با استفاده از بیپریسم فرنل. مطالعه پدیده تداخل نور دستگاه ها و لوازم جانبی: منبع نور، فیلترهای نور، کشویی ...
51291.		پراش نور در پرتوهای لیزر	55 کیلوبایت
	لیزر گازی پیوسته LG-75 یا LPM-11، رتبه‌دهنده با اجسام پراش (شکاف کشویی، نخ نازک، دو رشته عمود بر هم)، صفحه نمایش با خط‌کش‌های خواندن.
51292.		امور مالی و فعالیت های مالی	178.88 کیلوبایت
	امور مالی روابط پولی اقتصادی در شکل گیری، توزیع و استفاده از وجوه وجوه دولت، بخش های سرزمینی آن، و همچنین شرکت ها، سازمان ها و مؤسسات ضروری برای اطمینان از تولید مثل و نیازهای اجتماعی گسترده است که در فرآیند توزیع و توزیع مجدد لازم است. محصول اجتماعی و کنترل برای رفع نیازهای جامعه صورت می گیرد.

مجموعه تمام وسایل مورد استفاده برای انتقال اطلاعات نامیده می شود سیستم انتقال اطلاعاتمنبع و مصرف کننده اطلاعات مشترکین این سامانه هستند. مشترکین می توانند رایانه ها، سیستم های ذخیره سازی اطلاعات، انواع مختلف حسگرها و محرک ها و همچنین افراد باشند. ساختار سیستم انتقال اطلاعات را می توان به موارد زیر تقسیم کرد: کانال انتقال (کانال ارتباطی)، فرستنده اطلاعات، گیرنده اطلاعات. فرستنده برای تبدیل پیام دریافتی از مشترک به سیگنال ارسال شده از طریق کانال ارتباطی استفاده می شود. گیرنده - برای تبدیل مجدد سیگنال به پیام دریافت شده توسط مشترک.

شاخص های کیفی اصلی سیستم انتقال اطلاعات عبارتند از: توان عملیاتی، قابلیت اطمینان و قابلیت اطمینان عملیات.

پهنای باندسیستم های انتقال اطلاعات - بزرگترین مقدار اطلاعاتی که از نظر تئوری قابل دستیابی است که می تواند از طریق سیستم در واحد زمان منتقل شود. توان عملیاتی سیستم با سرعت تبدیل اطلاعات در فرستنده و گیرنده و سرعت مجاز انتقال اطلاعات از طریق کانال ارتباطی تعیین می شود که توسط ویژگی های فیزیکی کانال ارتباطی و سیگنال تعیین می شود.

قابلیت اطمینان انتقال اطلاعات- انتقال اطلاعات بدون تحریف در حالت ایده آل، در حین انتقال باید یک مکاتبه یک به یک بین پیام های ارسال شده و دریافتی وجود داشته باشد. با این حال، تحت تأثیر تداخلی که در کانال ارتباطی، در گیرنده و فرستنده رخ می دهد، ممکن است این مکاتبات نقض شود و سپس آنها از انتقال غیرقابل اعتماد اطلاعات صحبت می کنند.

قابلیت اطمینان اتصال چکه می کرد- اجرای کامل و صحیح سیستم کلیه عملکردهای آن.

کانال های ارتباطی حلقه مشترک هر سیستم انتقال اطلاعات هستند. با توجه به ماهیت فیزیکی، کانال های ارتباطی به شرح زیر تقسیم می شوند:

• مکانیکی - برای انتقال رسانه های مواد استفاده می شود.
• صوتی - انتقال سیگنال صوتی؛
• نوری - انتقال سیگنال نور؛
• الکتریکی - سیگنال الکتریکی را منتقل می کند.

کانال های ارتباطی الکتریکی می توانند سیمی یا بی سیم (یا کانال های رادیویی) باشند.

با توجه به شکل ارائه اطلاعات ارسالی، کانال های ارتباطی به آنالوگ و گسسته تقسیم می شوند. کانال های آنالوگ اطلاعات ارائه شده را به صورت پیوسته انتقال می دهند، یعنی به صورت یک سری مقادیر پیوسته از هر مقدار فیزیکی. کانال های گسسته اطلاعات ارائه شده را به شکل سیگنال های گسسته (دیجیتال، پالس) از یک ماهیت فیزیکی دیگر منتقل می کنند. سرعت انتقال اطلاعات دیجیتال از طریق یک کانال ارتباطی بر حسب باد اندازه گیری می شود. یک باود سرعتی است که با آن یک بیت در هر ثانیه ارسال می شود (1 باد = 1 بیت در ثانیه). حجم اطلاعات دیجیتالی که در یک کانال ارتباطی در یک بازه زمانی معین منتقل می شود، ترافیک نامیده می شود (از انگلیسی، ترافیک- "ترافیک، حمل و نقل، تجارت").

ارتباط می تواند یک طرفه باشد ( سیمپلکس، با انتقال متناوب اطلاعات در هر دو جهت ( نیم دوبلکس) یا همزمان در هر دو جهت (دوبلکس). باتنها با استفاده از یک خط ارتباطی، می توانید از اجرای چندین کانال ارتباطی به طور همزمان اطمینان حاصل کنید. به این نوع ارتباط چند کاناله می گویند.

در سیستم های ارتباطی اداری و مدیریتی، کانال های ارتباطی با توجه به ظرفیت خود به انواع زیر طبقه بندی می شوند:

• سرعت کم، سرعت انتقال اطلاعات که در آن از 50 تا 200 باود است. اینها کانالهای ارتباطی گسسته (تلگراف) هستند، هم سوئیچ شده (تلگراف مشترک) و هم غیر سوئیچ.
• سرعت متوسط، با استفاده از خطوط ارتباطی آنالوگ (تلفن)؛ سرعت انتقال در آنها از 300 تا 9600 باود و در استانداردهای جدید تا 33600 باد (استاندارد V.34 bis) است.
• پرسرعت (پهن باند)، ارائه سرعت انتقال اطلاعات بالاتر از 36000 باود؛ هر دو اطلاعات گسسته و آنالوگ را می توان از طریق این کانال های ارتباطی منتقل کرد.

رسانه فیزیکی برای انتقال اطلاعات در کانال‌های ارتباطی سیمی با سرعت کم و متوسط ​​معمولاً گروه‌هایی از سیم‌های موازی یا پیچ خورده است که جفت‌های پیچ خورده نامیده می‌شوند (پیچاندن سیم‌ها تأثیر تداخل خارجی را کاهش می‌دهد).

کانال های ارتباطی سیمی پهن باند از کابل های کواکسیال، کابل های فیبر نوری و موجبرهای رادیویی استفاده می کنند. پهنای باند شامل کانال های ارتباطی رادیویی بی سیم نیز می شود. امکانات کانال های ارتباطی پهن باند بسیار زیاد است. به عنوان مثال، یک کانال موجبر موج رادیویی برای امواج میلی متری می تواند به طور همزمان چندین هزار کانال تلفن، چندین هزار کانال تلفن تصویری و حدود هزار کانال تلویزیونی را سازماندهی کند و سرعت انتقال می تواند چندین میلیون باود باشد. کانال های فیبر نوری پتانسیل کمتری ندارند.

بر اساس نوع اطلاعات منتقل شده (روش ارائه آن)، انواع ارتباطات زیر متمایز می شود.

• ارتباط تلفنی که دریافت و انتقال اطلاعات صوتی را فراهم می کند.
• ارتباطات ویدئویی تلفنی که در آن مشترکین نه تنها یکدیگر را می شنوند، بلکه یکدیگر را می بینند.
• ارتباط فاکسی به فرآیند انتقال تصاویر ثابت و متن از راه دور (کپی از راه دور اسناد) گفته می شود. گاهی اوقات آن را به عنوان زیرشاخه تلفن تصویری در نظر می گیرند.
• ارتباطات تلگراف که تبادل اطلاعات الفبایی و چاپی را فراهم می کند.
• ارتباط از راه دور، که انتقال و دریافت اطلاعات رمزگذاری شده برای پردازش در رایانه یا سایر دستگاه های دیجیتال است.

بسته به اینکه منابع/دریافت کننده های اطلاعات سیار هستند یا نه، آنها را متمایز می کنند ثابت(تثبیت شده) و ارتباطات سیار(ارتباط سیار با اجسام متحرک).

در برخی موارد، ارتباط از طریق کندگیرهای میانی انجام می شود - فرستنده گیرنده هایی که سیگنال را در جهت مورد نظر دریافت و سپس ارسال می کنند و اغلب آن را تقویت می کنند. در همان زمان، آنها در مورد ارتباطات ماهواره ای (ارتباط با استفاده از یک تکرار کننده فضایی)، ارتباطات رله رادیویی (ارتباط با استفاده از تکرار کننده زمینی) و ارتباطات سلولی (ارتباط با استفاده از شبکه زمینی) صحبت می کنند. ایستگاه های پایه).

اول از همه، ارتباطات الکترونیکی با استفاده از شبکه های مخابراتی - سیستم های تکنولوژیکی که انتقال اطلاعات را تضمین می کنند، انجام می شود. مدیریت متمرکز یکپارچه شبکه ارتباطی به هم پیوسته فدراسیون روسیه توسط وزارت ارتباطات روسیه انجام می شود. دومی یک سیستم از شبکه های ارتباطی عمومی و شبکه های مخابراتی دپارتمانی است که از نظر فناوری به هم متصل هستند. مشترکین شبکه های ارتباطی عمومی می توانند هر شخص حقوقی یا حقیقی باشند. در مقابل، شبکه‌های مخابراتی بخش‌ها منحصراً برای برآوردن نیازهای اطلاعاتی بخش‌های مربوطه طراحی شده‌اند. در قلمرو فدراسیون روسیه، هر شخص حقوقی یا شخصی ممکن است شبکه های ارتباطی اختصاصی ایجاد کند که به شبکه ارتباطی عمومی دسترسی ندارند.

برای ارتباطات اداری و مدیریتی، تقسیم آن به سیستم های انتقال اطلاعات مستند و غیرمستند از اهمیت بالایی برخوردار است. سیستم های الکترونیکی برای انتقال اطلاعات مستند شامل ارتباطات تلگراف و فکس می باشد. سیستم الکترونیکی اصلی برای انتقال اطلاعات غیرمستند، ارتباط تلفنی است. سیستم های دارای اسناد اطلاعات پس از دریافت به عنوان یک نوع جداگانه طبقه بندی می شوند.

برنج. 7.1.

ارتباطات الکترونیکی

شبکه های دیجیتال، به ویژه هیولای اطلاعاتی مانند اینترنت با خدمات و خدمات متعدد، هم از نظر سازمانی و هم از نظر استفاده، شایسته توجه ویژه هستند. ظهور مدرن ترین سیستم های ارتباطی را مدیون او و فناوری های مورد استفاده است. این فناوری‌ها مستلزم بهبود مستمر کانال‌های ارتباطی هستند که بدون افزایش هزینه‌ها برای سازمان‌شان حاصل نمی‌شود. در شکل شکل 7.1 رابطه نسبی سیستم های ارتباطی مختلف مدرن را با نیازها و هزینه های ظرفیت کانال نشان می دهد.