A.P. Salnikov

TEORIA

KOMUNIKIMET ELEKTRIKE

Shënime leksioni

Pjesa 1

SHËN PETERSBURG

UDC 621.391.1

Salnikov A.P. Teoria komunikimi elektrik: Shënime leksioni, pjesa 1/ SPbSUT. – Shën Petersburg, 2002. –93 f.: ill.

I destinuar për studentët që studiojnë disiplinën "Teoria e Komunikimeve Elektrike".

Përmban informacion të përgjithshëm rreth sistemeve të komunikimit, përshkrime të modeleve sinjale përcaktuese. Konvertimet e sinjalit në njësitë funksionale tipike të sistemeve të komunikimit (modulatorët dhe detektorët) merren parasysh tipe te ndryshme, shumëzuesit dhe konvertuesit e frekuencës së sinjalit).

E dhënë Pyetje kontrolli në të gjitha seksionet për vetëtestimin e zotërimit të tyre dhe rekomandimet për kryerjen e lidhura hulumtim eksperimental në laboratorin e trajnimit virtual për kursin e TPP.

Materiali përputhet me rrymën kurrikula sipas kursit TPP.

Redaktori ekzekutiv M.N. Çesnokov

© Salnikov A.P., 2002

© Shtëpia botuese e Shën Petersburgut Universiteti Shtetëror

telekomunikacioni me emrin. prof. M.A. Bonch-Bruevich, 2002

Redaktor I.I. Szczęsniak

LR nr. datë 02. Nënshkruar për botim.02

Vëllimi 8125 botime akademike l. Galeria e Xhirimit 200 kopje Zach.

RIO SPbSUT. 191186, Shën Petersburg, emb. R. Moiki, 61 vjeç

Informacion i pergjithshem në lidhje me sistemet e komunikimit

Informacion, mesazhe, sinjale

Nën informacion të kuptojë tërësinë e çdo informacioni për dukuritë, objektet etj. Mesazhet përfaqësojnë një formë materiale të ekzistencës së informacionit dhe mund të kenë një natyrë fizike të ndryshme. Sinjalet në komunikimin elektrik ekzistojnë procese (funksione kohore) të natyrës elektrike përmes të cilave mesazhet transmetohen në distancë. Ajo që është e zakonshme dhe e ndryshme në këto koncepte themelore të teorisë së komunikimit është ilustruar në tabelën 1.1. Ai gjithashtu tregon konvertuesit e mundshëm të mesazheve në sinjale, të cilët quhen sensorë sinjalesh.

Tabela 1.1.

mesazhe me tekst përfaqësojnë sekuenca simbolesh nga një grup i kufizuar ( a i ) (gjuhë) me një vëllim të njohur alfabeti m. Shndërrimi i këtij lloj mesazhi në sinjal mund të kryhet, për shembull, nga një tastierë kompjuteri me kodim alternativ. personazhe individuale mesazhe k-kombinime bit të 0 dhe 1, të cilat korrespondojnë me dy nivele të ndryshme tensionit.

Mesazhet audio Paraqesin ndryshime në presionin e ajrit në pikë e dhënë hapësirë ​​në kohë fq(t). Duke përdorur një mikrofon, ato shndërrohen në një sinjal elektrik të alternuar u(t), i cili në njëfarë kuptimi është një kopje e mesazhit dhe ndryshon prej tij vetëm në dimensionin fizik.

Video mesazhe mund të konsiderohet si shpërndarja e shkëlqimit në sipërfaqen e një objekti b(x, y), një imazh i palëvizshëm i të cilit duhet të transmetohet në një distancë (fototelegraf) ose një proces më kompleks b(x, y, t) (televizori bardh e zi). Tipar karakteristik Gjatë transmetimit të mesazheve video, është e nevojshme të konvertohen funksionet shumëdimensionale që i përshkruajnë ato në një sinjal njëdimensional u(t). Kjo arrihet duke përdorur pajisje skanimi (SD) në sensorët e sinjalit video për konvertimin element pas elementi të ndriçimit pikë individuale objekte për nivel sinjal elektrik duke përdorur fotocela (PV) ose konvertues të tjerë fotoelektrikë.

Klasifikimi i sinjalit

Bazuar në gjerësinë relative të spektrit, sinjalet ndahen në me frekuencë të ulët (të quajtur edhe LF, video, sinjalet me brez të gjerë) dhe me frekuencë të lartë (HF, radio, brez i ngushtë, sinjale brezpass).

Për Sinjalet LF Δ F/F av> 1, ku

Δ F = F max- F min – gjerësia absolute e spektrit të sinjalit,

F av= ( F max+ F min)/2 – frekuenca mesatare e spektrit të sinjalit,

F max- frekuencë maksimale V spektri i sinjalit,

F min – frekuenca minimale në spektrin e sinjalit.

Për Sinjalet RF Δ F/F e mërkurë<< 1.

Si rregull, sinjalet kryesore në daljen e sensorëve janë me frekuencë të ulët. Është e dobishme të mbani mend diapazonin e frekuencave në të cilat ndodhen spektrat e sinjaleve tipike në sistemet e komunikimit dhe transmetimit:

1) telefon - 300 ÷ 3400 Hz (kanali standard i frekuencës së zërit),

2) transmetimi - nga 30–50 Hz në 6–15 kHz,

3) televizioni - 0 ÷ 6 MHz (për standardin e transmetimit të dekompozimit të imazhit të miratuar në Rusi).

Për nga natyra e tyre, sinjalet dallohen midis përcaktuese dhe të rastësishme. Deterministe sinjalet konsiderohen të njohura në çdo pikë të boshtit kohor. Në të kundërt, vlerat e rastësishme (stokastike) sinjalet në çdo moment të kohës janë një ndryshore e rastësishme me një probabilitet ose një tjetër. Është e qartë se sinjalet deterministe, për shkak të sigurisë së tyre të plotë, nuk mund të mbajnë asnjë informacion. Ato janë të përshtatshme për t'u përdorur në teori për analizimin e njësive të ndryshme funksionale ( UGH), dhe në praktikë si sinjale testimi për matjen e parametrave dhe karakteristikave të panjohura të lidhjeve individuale të shtigjeve të sistemit të komunikimit.

Në bazë të formës së tyre, sinjalet mund të ndahen në katër lloje, të paraqitura në tabelën 1.2.

Tabela 1.2.

	Koha t
të vazhdueshme	diskrete
vlerat u(t)	E vazhdueshme	u(t) analog 1 t	u(t) t
Diskret	u(t) t	u(t) dixhitale 4 t

Sinjali ( 1 ), e vazhdueshme në kohë dhe gjendje, quhet analoge. Sinjali ( 4 ), diskrete në kohë dhe gjendje, - dixhitale. Këto sinjale përdoren më shpesh në nyje të ndryshme të sistemeve të komunikimit. Prandaj, ata dallojnë FU analoge dhe dixhitale sipas formës së sinjaleve në hyrje dhe dalje të tyre. Është e mundur të konvertohet një sinjal analog në një dixhital duke përdorur konverteri analog në dixhital (ADC) dhe anasjelltas me ndihmën Konvertuesi dixhital në analog (DAC). Simbolet e këtyre FU-ve tipike janë paraqitur në Fig. 1.1.

Sinjalet mund të konsiderohen si objekte të transportit përmes kanaleve të komunikimit dhe të karakterizohen nga parametra bazë, si p.sh

- kohëzgjatja e sinjalit T me,

- gjerësia e spektrit të saj F c ,

- diapazoni dinamik , Ku

Dhe – maksimale dhe minimale

fuqia e sinjalit të menjëhershëm.

Ata gjithashtu përdorin një karakteristikë më të përgjithshme - vëllimi i sinjalit.Në një nivel intuitiv, është e qartë se sa më i madh të jetë volumi i sinjalit, aq më informativ është ai, por aq më të larta janë kërkesat për cilësinë e kanalit për transmetimin e tij.

Klasifikimi i sistemeve të komunikimit

Në bazë të llojit të mesazheve të transmetuara, ato dallohen:

1) telegrafi(transmetimi i tekstit),

2) telefonia(transmetimi i të folurit),

3) fototelegrafia(transferimi i imazheve të palëvizshme),

4) TV(transmetimi i imazheve në lëvizje),

5) telemetria(transferimi i rezultateve të matjes),

6) telekontroll(transferimi i komandave të kontrollit),

7) transferimi i të dhënave(në sistemet kompjuterike dhe sistemet e automatizuara të kontrollit).

Sipas diapazonit të frekuencës - në përputhje me ndarjen dhjetë-ditore të valëve elektromagnetike varion nga miriametër(3÷30) kHz deri në decmilimetër(300÷3000) GHz.

Sipas qëllimit - transmetimit(transmetim me cilësi të lartë të fjalës, muzikës, videos nga një numër i vogël burimesh mesazhesh te një numër i madh marrësish) dhe profesionale(i lidhur), në të cilin numri i burimeve dhe i marrësve të mesazheve është i të njëjtit rend.

Dallohen mënyrat e mëposhtme të funksionimit të CC:

1) simplex(transmetimi i sinjalit në një drejtim),

2) dupleks(transmetimi i njëkohshëm i sinjaleve në drejtime përpara dhe mbrapa),

3) gjysmë dupleks(transmetim alternativ i sinjaleve në drejtime përpara dhe mbrapa).

Le të sqarojmë termin që kemi përdorur tashmë lidhje. Zakonisht kuptohet si pjesa e CC midis pikave A në anën transmetuese dhe B në anën marrëse. Në varësi të zgjedhjes së këtyre pikave, me fjalë të tjera, sipas llojit të sinjaleve në hyrje dhe dalje, dallohen kanalet:

1) të vazhdueshme,

2) diskrete,

3) diskrete-të vazhdueshme,

4) të vazhdueshme-diskrete.

Kanalet e komunikimit mund të karakterizohen nga analogjia me sinjalet nga tre parametrat e mëposhtëm:

– koha e aksesit ,

– gjerësia e brezit ,

– diapazoni dinamik [dB],

ku është fuqia maksimale e lejuar

sinjal në kanal,

– fuqia e zhurmës së vetë kanalit.

Parametri i përgjithësuar i një kanali është i tij kapaciteti

Një kusht i dukshëm i domosdoshëm për përputhjen e sinjalit dhe kanalit është përmbushja e pabarazisë V c< V te.

Ajo që është më pak e dukshme është se ky kusht është gjithashtu i mjaftueshëm dhe nuk është aspak e nevojshme të arrihet një marrëveshje e ngjashme për parametra të veçantë (kohëzgjatja, spektri, diapazoni dinamik), pasi është e mundur të "këmbehet" gjerësia e spektrit të sinjalit për kohëzgjatja ose diapazoni dinamik i tij.

Pyetje kontrolli

1. Përcaktoni konceptet informacion, mesazh, sinjal. Cilat janë lidhjet dhe dallimet mes tyre?

2. Jepni shembuj të mesazheve të natyrës së ndryshme fizike dhe sensorëve përkatës të sinjalit.

3. Si shndërrohen në sinjale mesazhet e përshkruara nga funksionet shumëdimensionale? Jep shembuj.

4. Klasifikoni sinjalet sipas karakteristikave të formës dhe spektrit të tyre.

5. Mbi çfarë baze dallohen sinjalet LF dhe HF?

6. Me cilin kriter dallohen sinjalet analoge dhe dixhitale dhe FU-të?

7. Specifikoni parametrat kryesorë të sinjaleve.

8. Vizatoni bllok diagramet e sistemeve të komunikimit për:

transmetimi i mesazheve diskrete,

· transmetimi i mesazheve të vazhdueshme,

· transmetimi i mesazheve të vazhdueshme përmes kanaleve dixhitale.

9. Tregoni qëllimin e sistemeve të mëposhtme të komunikimit FU:

koduesi i burimit dhe koduesi i kanalit,

· modulator,

· demodulator,

· dekoder kanali dhe dekoder burim.

10. Cilat janë të zakonshme dhe të ndryshme në problemet e zgjidhura nga demoduluesit SPDS dhe SPNS?

11. Cilat sisteme komunikimi njihni:

· sipas llojit të mesazheve të transmetuara,

· sipas gamës së frekuencave të përdorura,

sipas qëllimit të synuar,

· nga mënyrat e funksionimit?

12. Përcaktoni termin “kanal komunikimi”. Çfarë klasifikimi të kanaleve të komunikimit dini?

13. Specifikoni parametrat kryesorë të kanaleve të komunikimit.

14. Formuloni kushtet për koordinimin e sinjaleve dhe kanaleve të komunikimit.

Për të konsoliduar ato të marra në seksionet 1.1 dhe 1.2. njohuri, është e dobishme të plotësohet puna laboratorike nr. 14 “Hyrje në sistemet PDS” (nga lista e temave në laboratorin e trajnimit virtual) e plotë. Kjo punë është për qëllime informative dhe ju lejon të vëzhgoni të gjitha proceset bazë të marrjes, konvertimit dhe marrjes së sinjaleve në sistemet diskrete të transmetimit të mesazheve (Fig. 1.3). Duhet t'i kushtoni vëmendje oshilogrameve dhe spektrogrameve të sinjaleve në daljet e FU-ve tipike (koduesi i burimit kur zgjidhni lloje të ndryshme ndërfaqe, koduesi i kanaleve kur zgjidhni kode të ndryshme rezistente ndaj zhurmës, modulator për lloje të ndryshme modulimi, demodulator dhe dekoder) të përfshirë në sistemet PDS dhe krahasoni idetë tuaja të marra gjatë studimit të seksionit.

Bazuar në rezultatet e vëzhgimit të sinjaleve në pika të ndryshme të shtegut SPDS, rekomandohet klasifikimi i tyre, përcaktimi i parametrave të tyre kryesorë, si dhe identifikimi i llojeve të ndryshme të kanaleve në SPDS (të vazhdueshme, diskrete, diskrete-të vazhdueshme dhe të vazhdueshme-diskrete) . Është gjithashtu e dobishme për të marrë një paraqitje vizuale të funksionit të çdo SPDS FU.

Për të konsoliduar informacionin e marrë në lidhje me ndryshimet midis sinjaleve LF dhe HF dhe për t'i mbushur ato me përmbajtje praktike, këshillohet që të kryhen kërkime në kuadrin e punës laboratorike nr. 4 "Sinjalet e moduluara". Kur zgjidhni sinjalet primare LF të formave të ndryshme, kushtojini vëmendje jo vetëm ndryshimit në oshilogramet dhe spektrogramet e sinjaleve parësore (LF) dhe të moduluara (HF), por edhe veçorive që i bashkojnë ato kur përdorni lloje të ndryshme modulimi (Fig. 1.4. ).

Gjatë kryerjes së këtyre punëve, nuk është e nevojshme t'i përmbaheni rreptësisht detyrave që përmbahen në to. Përdorni aftësitë e burimeve VL për të kryer kërkime sipas gjykimit dhe dëshirës tuaj.

Hapësirat

Sinjalet janë, para së gjithash, procese, d.m.th. funksionet e kohës x(t), ekziston në një interval të kufizuar T(teorikisht është e mundur T→ ∞). Ato mund të përshkruhen grafikisht (Fig. 2.1) dhe të përshkruhen nga një sekuencë e renditur vlerash në pika të veçanta në kohë tk

(vektori i vargut).

Sinjalet e ndryshme kanë forma të ndryshme (bashkësi vlerash x(tk)). Në vend të një grupi kompleks pikash në një kurbë x(t) në një zonë të thjeshtë - hapësirë ​​dydimensionale, mund të futim në konsideratë hapësira më komplekse (hapësira sinjali), në të cilat çdo sinjal përfaqësohet nga elementi më i thjeshtë - një pikë (vektor).

Në matematikë, hapësira kuptohet si një grup objektesh (të çdo natyre fizike) të pajisura me disa veti të përbashkëta. Vetitë që këshillohet t'u caktohen hapësirave të sinjalit duhet të pasqyrojnë vetitë më thelbësore të sinjaleve reale, si kohëzgjatja, energjia, fuqia e tyre, etj.

Hapësirat metrike

Vetia e parë me të cilën ne pajisim hapësirën e sinjalit quhet metrikë.

Hapësirë ​​metrikeështë një grup me një distancë të përcaktuar në mënyrë të përshtatshme ndërmjet elementeve të tij. Vetë kjo distancë, si dhe metoda për përcaktimin e saj, quhet metrikë dhe shënoni . Metrika duhet të jetë funksionale, d.m.th. hartimi i çdo çifti elementësh dhe vendosja në boshtin real, duke përmbushur kërkesat intuitive (aksioma):

1) (barazi për ),

2) ,

3) (aksioma e trekëndëshit).

Duhet të theksohet se metrikat mund të specifikohen në mënyra të ndryshme dhe, si rezultat, mund të merren hapësira të ndryshme për të njëjtët elementë.

Shembuj të metrikës:

1) ,

2) Metrika Euklidiane,

3) Metrika euklidiane.

Hapësirat lineare

Le të përmirësojmë strukturën e hapësirës së sinjalit duke e pajisur atë me veti të thjeshta algjebrike të qenësishme në sinjalet reale, të cilat mund të shtohen algjebrikisht dhe të shumëzohen me numra.

Linear hapësirë L mbi fushë F emërtoni një grup elementësh , të quajtur vektorë, për të cilët janë specifikuar dy operacione: shtimi i elementeve (vektorëve) dhe shumëzimi i vektorëve me elementë nga fusha. F(i quajtur skalarët) . Pa hyrë në detaje matematikore, në vijim, nga fusha e skalarëve do të kuptojmë grupe numrash realë. R(rasti i hapësirës reale L) ose numra kompleks ME(rasti i hapësirës komplekse L). Këto operacione duhet të plotësojnë sistemin e aksiomës së hapësirës lineare.

1. Mbyllja e veprimeve të mbledhjes dhe shumëzimit me një skalar:

2. Vetitë shtesë:

shoqata,

komutativiteti.

3. Vetitë e shumëzimit me një skalar:

Asociacioni,

shpërndarja e shumës së vektorëve,

shpërndarja e shumës së skalarëve.

4. ekzistenca e një vektori zero.

5. ekzistenca e anti-

vektor i kundërt.

Një vektor i formuar duke mbledhur disa vektorë me koeficientë skalorë

thirrur kombinim linear(diversitet). Është e lehtë të shihet se bashkësia e të gjitha kombinimeve lineare të vektorëve për a të ndryshëm i(pa prekur ) gjithashtu formon një hapësirë ​​lineare të quajtur guaskë lineare për vektorët.

Bashkësia e vektorëve quhet i pavarur në mënyrë lineare, nëse barazia

e mundur vetëm për të gjithë a i= 0. Për shembull, në një plan, çdo dy vektorë jokolinearë (jo të shtrirë në të njëjtën linjë) janë linearisht të pavarur.

Në hapësirë ​​formohet një sistem vektorësh linearisht të pavarur dhe jozero L bazë, Nëse

.

Ky grup i vetëm skalarësh (a i), që korrespondon me një vektor specifik, quhet koordinatat(projeksionet) sipas bazës.

Falë futjes së një baze, operacionet në vektorë kthehen në operacione mbi numrat (koordinatat)

Nëse në hapësirë ​​lineare L mund te gjendet n vektorë linearisht të pavarur, dhe ndonjë n+ 1 vektorë janë të varur, atëherë n – dimension hapësirë L(zbehtë L = n).

Hapësirat e normuara

Hapi ynë i ardhshëm në përmirësimin e strukturës së hapësirës së sinjalit është kombinimi i vetive gjeometrike (karakteristike të hapësirave metrike) dhe algjebrike (për hapësirat lineare) duke futur një numër real që karakterizon "madhësinë" e një elementi në hapësirë. Ky numër quhet norma vektorë dhe shënojmë .

Si normë, mund të përdorni çdo hartë të hapësirës lineare në boshtin real që plotëson aksiomat e mëposhtme:

3) .

konkluzionet

1. Aparati matematikor për analizën spektrale të sinjaleve periodike është seria Furier.

2. Spektrat e sinjaleve periodike janë diskrete (vijë) dhe përfaqësojnë një grup amplitudash dhe fazash lëkundjesh harmonike (përbërës) që ndjekin boshtin e frekuencës në intervale Δ f = f 1 = 1/T.

3. Seria Fourier është një rast i veçantë i serisë së përgjithësuar Furier kur përdoret si bazë

ose .

Spektrat e sinjaleve T të fundme

Sinjalet e kufizuara në kohë quhen T-fundme. Sipas përkufizimit, ato nuk mund të jenë periodike dhe, për rrjedhojë, zgjerimi i serisë Fourier nuk është i zbatueshëm për to.

Për të marrë një përshkrim adekuat të sinjaleve të tilla në fushën e frekuencës, përdoret teknika e mëposhtme. Në fazën e parë nga një sinjal i caktuar x(t), duke filluar nga pika t 1 dhe përfundon në pikë t 2 shkoni te sinjali x P ( t), që është një përsëritje periodike x(t) në një bosht kohor të pafund me periodë . Sinjali x P ( t) mund të zgjerohet në një seri Fourier

,

Ku .

Le të paraqesim në konsideratë frekuencën aktuale dhe densitetin e amplitudës spektrale .

Pastaj .

Sinjali origjinal x(t) mund të merret nga x P ( t) si rezultat i kalimit në kufi T®¥ .

, , å ® ò , ,

Kështu, për të përshkruar spektrin e një sinjali të fundëm, arrijmë te transformimi integral i Furierit i njohur në matematikë:

- direkt,

- e kundërta.

Në këtë rast (dhe në të ardhmen), funksioni kompleks u shkrua në formën , siç është zakon në literaturën shkencore dhe teknike.

Nga relacionet e fituara del se spektri i sinjalit T-fundit është i vazhdueshëm. Është një koleksion i një numri të pafund komponentësh spektralë me amplituda infiniteminale, duke ndjekur vazhdimisht boshtin e frekuencës. Në vend të këtyre amplitudave infiniteminale, përdoret një funksion spektral (densiteti spektral i amplitudës).

ku është spektri i amplitudës,

– spektri fazor.

konkluzionet

1. Aparati matematik për analizën spektrale të sinjaleve T të fundme është transformimi integral i Furierit.

2. Spektrat e sinjaleve T-finite janë të vazhdueshme dhe përshkruhen nga funksionet e vazhdueshme të frekuencës në formën e modulit të densitetit spektral të amplitudave (spektri i amplitudës) dhe argumenti i tij. (spektri fazor).

Vetitë e transformimit të Furierit

1. Transformimet e Furierit të drejtpërdrejtë dhe të anasjelltë janë operatorët linearë Prandaj, zbatohet parimi i mbivendosjes. Nese atehere .

2. Transformimet e Furierit të drejtpërdrejtë dhe të anasjelltë janë nje pas nje.

3. Pronë e vonuar.

Nese atehere

(në këtë rast përdoren zëvendësimet: ).

4. Funksioni spektral i funksionit δ.

Duke përdorur shprehjen e përgjithshme të funksionit spektral dhe vetinë filtruese të funksionit δ, marrim

.

5. Funksioni spektral i një sinjali harmonik kompleks .

(2.5)

Duke përdorur një nga përkufizimet e funksionit δ

dhe kryerjen e zëvendësimit të ndërsjellë në të t dhe w (ose f), marrim

Qëllimi i sistemeve të komunikimit.

Le të shqyrtojmë parimet e përgjithshme të ndërtimit të sistemeve të komunikimit radio (kanalet e radios). Në mënyrë konvencionale, të gjitha sistemet ekzistuese të radio komunikimit mund të ndahen në dy klasa të mëdha: sistemet e komunikimit simplex dhe dupleks.

Oriz. 6. Bllok skemë e organizimit të komunikimit dupleks

Komunikimi i thjeshtë (i thjeshtë - një drejtim; komunikim një-për-gjithë) kuptohet si një lidhje midis dy pikave, në të cilat në secilën prej tyre transmetimi dhe marrja e mesazheve kryhen në mënyrë alternative në të njëjtën frekuencë bartëse. Shpesh komunikimi i thjeshtë përdoret për të transmetuar informacion vetëm në një drejtim, për shembull transmetim radio, televizion, paralajmërim, etj. të cilat transmetimi dhe mesazhet merren njëkohësisht në frekuenca të ndryshme bartëse (Fig. 6).

Në ditët e sotme, përdoret një lloj i komunikimit radio simplex, siç është komunikimi gjysmë dupleks ose simplex me frekuencë të dyfishtë, kur sistemi i komunikimit në mënyrë alternative transmeton dhe merr informacion në dy frekuenca të ndryshme bartëse duke përdorur përsëritës.

Vini re se një përsëritës (nga përkthyesi latinisht - bartës) është një pajisje radio që përdoret si një pikë transmetuese e ndërmjetme e një linje komunikimi radio. Në bazë të numrit të kanaleve të përdorura, dallohen sistemet e komunikimit njëkanalësh dhe shumëkanalësh (sistemet e transmetimit të informacionit). Sistemet e komunikimit me një kanal tashmë janë diskutuar në parim. Një sistem komunikimi quhet shumëkanal nëse është i aftë të transmetojë disa mesazhe në një linjë të përbashkët komunikimi (kanal). Detyra kryesore e sistemeve të komunikimit me shumë kanale është transmetimi i njëkohshëm i mesazheve nga shumë burime, d.m.th., rritja e xhiros (shpesh përdoret termi "kapacitet"). Rritja e efikasitetit të përdorimit të një kanali komunikimi arrihet duke përdorur metoda të ndryshme të kompresimit të kanaleve të komunikimit, duke reduktuar tepricën e mesazheve dhe duke organizuar të ashtuquajturën akses shumëkanalësh dhe shumëstacionesh të abonentëve. Për të rritur xhiron e shumicës së sistemeve të komunikimit, përdoret koha dhe frekuenca.

ngjeshje (multipleksim; nga latinishtja multiplex - kompleks, shumëfish) sinjale (Fig. 7).

Fig.7. Diagramet e bllokut të modulatorëve për sistemet e komunikimit të ngjeshur:

a - e përkohshme; b - frekuenca

Amplituda, frekuenca dhe modulimi fazor i lëkundjeve të bartësit bën të mundur ndërtimin e sistemeve radio-elektronike me shumë kanale me multipleksim (ndarje) të frekuencës së kanaleve (FDM), për shkak të përdorimit të lëkundjeve të bartësit me frekuenca të ndryshme. Avantazhi i një sistemi me FDM është thjeshtësia e tij krahasuese dhe aftësia për të transmetuar mesazhe me brez të gjerë, për shembull televizion.

Modulimi i pulsit të një valë bartëse bën të mundur zhvillimin e sistemeve të radio komunikimit me shumë kanale me multipleksim (ndarje) kohore të kanaleve (TCD), të cilat kanë përparësi të dukshme ndaj sistemeve të komunikimit me TDM. Këto avantazhe përfshijnë saktësinë e lartë të transmetimit të sinjalit (imunitet më të mirë ndaj zhurmës) dhe aftësinë për të transmetuar mesazhe nga disa kanale së bashku në të njëjtin interval frekuence, pasi mesazhi i secilit kanal do të ketë sekuencën e vet të pulseve që nuk mbivendoset me sekuencën e pulset e mesazhit të një kanali tjetër. Me multipleksimin kohor, për faktin se sinjalet nuk transmetohen vazhdimisht, por vetëm në mostra (mostra) në intervale kohore shumë të shkurtra, një numër i sinjaleve të ndryshme mund të transmetohen në një frekuencë bartëse. Për ta bërë këtë, sinjale të ndryshme U 1 (t), U 2 (t) .....U n (t), që pasqyrojnë një grup prej n mesazhesh të transmetuara, furnizohen në një multiplekser analog (zgjedhës ose ndërprerës analog) (Fig. 7, a). Sinjalet totale të multiplekserit analog U Σ (t) transferohen në frekuencën f 0 duke përdorur një modulator pulsi dhe një oshilator kryesor dhe furnizohen në antenën transmetuese përmes një amplifikuesi të fuqisë.

Tradicionalisht, në shumë sisteme të transmetimit të informacionit inxhinierik radio, shumëfishimi i frekuencës së sinjaleve përdoret gjerësisht, i kryer më parë (para modulimit kryesor) me modulim shtesë në të ashtuquajturat frekuenca nënbartëse (paraprake; nga anglishtja - frekuenca nënbartëse) -f 1, f 2,…..f n (Fig. 7, b). Frekuencat e nënbartësve janë dukshëm më të larta se frekuenca sinjali i transmetuar, por shumë herë më pak se frekuenca e bartësit.

Me multipleksimin e frekuencës, sinjalet e transmetuara fillimisht dërgohen te modulatorët e frekuencës nënbartëse, ku kryhen amplituda, frekuenca, faza ose lloje të tjera të modulimit.

Elementët e nevojshëm të modulatorëve të frekuencës nënbartëse janë filtrat e brezit (që nuk tregohen në Fig. 7, b), të akorduar në frekuencat nënbartëse dhe duke shtypur komponentët spektralë të kanaleve ngjitur. Pastaj sinjalet e moduluara me frekuenca nënbartëse i futen modulatorit kryesor që funksionon në frekuencën kryesore bartës f 0 dhe emetohen në hapësirë ​​në formën e një sinjali total U Σ (t) përmes antenës.

Sistemet e komunikimit radio zakonisht ndahen në terren Dhe satelit-hapësirë. Në sistemet e radio komunikimit tokësor, valët e radios udhëtojnë brenda atmosferës së tokës. Sisteme të tilla shërbejnë për të siguruar komunikim me avionë, anije, transport tokësor dhe objekte të tjera. Ata kryejnë komunikime personale radio brenda kornizës së komunikimeve celulare, trunking dhe llojeve të tjera të komunikimit. Një tipar i sistemeve të radio komunikimit satelitor-hapësirë ​​është prania në përbërjen e tyre të satelitëve artificialë të Tokës (AES), në të cilat ndodhen përsëritësit e sinjaleve radio. Në përgjithësi, sistemi përbëhet nga dy pjesë ose segmente kryesore: toka dhe hapësira. Me ndihmën e sistemeve të komunikimit të radiove hapësinore, që funksionojnë, si rregull, në intervalin e frekuencës ultra të lartë, transmetohen vëllime të mëdha mesazhesh: transmetimi i shumë kanaleve televizive, të dhëna kompjuterike, telefon, telefaks dhe mesazhe të tjera.

Linjat e komunikimit

Llojet e linjave të komunikimit përmes të cilave transmetohet informacioni nga burimi te marrësi janë të shumta dhe të ndryshme. Ka kanale komunikimi me tela (tela, kabllo, fibër optike, etj.) dhe kanale radio komunikimi.

Linjat e komunikimit kabllor janë baza e rrjeteve shtytëse në distanca të gjata; Ata transmetojnë sinjale në diapazonin e frekuencës nga dhjetëra kilohertz në qindra megahertz. Një nga sistemet më të avancuara të transmetimit të informacionit janë linjat e komunikimit me fibra optike (FOCL). Informacioni përmes kanaleve të tilla transmetohet në formën e pulseve të dritës të dërguara nga një emetues lazer. Ato lejojnë në diapazonin e frekuencës 600 ... 900 THz (k = 0,5 ... 0,3 μm) të sigurojnë xhiros jashtëzakonisht të lartë (afërsisht 120,000 kanale mbi një palë fibra optike) dhe të krijojnë komunikime të besueshme dhe të fshehura me informacion me cilësi të lartë transmetimi. Përparësitë kryesore të fibrave optike (OF), ose udhëzuesve të dritës, si një medium fizik për përhapjen e sinjaleve të telekomunikacionit dhe bazën strukturore të një kablloje optike (OC) janë:

Gjerësia e brezit të gjerë, që lejon transmetimin e sinjaleve të telekomunikacionit me shpejtësi (bitrate) deri në 2.0 ... 2.5 Tbit/s dhe më të larta; për shembull, edhe me një shpejtësi prej 50 MB/s, brenda 1 sekonde transferohet një vëllim informacioni afërsisht i barabartë me përmbajtjen e 10 teksteve shkollore.

Niveli i ulët i humbjeve të përhapjes së sinjalit, duke siguruar transmetimin e tyre pa rigjenerim në distanca deri në 150 ... 175 km (dhe në të ardhmen deri në 350 km ose më shumë);

Pandjeshmëria absolute ndaj ndërhyrjeve elektromagnetike;

Asnjë ndërlidhje (modulim i kryqëzuar) në OK;

Pesha e lehtë dhe dimensionet janë në rregull.

Përparësitë e tjera të fibrave optike dhe fibrave optike përfshijnë siguri mjaft të lartë kundër përgjimit të paautorizuar të informacionit të transmetuar, sigurinë nga zjarri, kosto relativisht të ulët të fibrave optike në krahasim me kabllot e bakrit dhe furnizime praktikisht të pakufizuara të lëndëve të para për prodhimin e fibrave optike. E gjithë kjo e bën përdorimin e tyre në rrjete dhe sisteme komunikimi edhe më tërheqës dhe të justifikuar teknikisht dhe ekonomikisht. Prandaj, OC-të tani janë pothuajse plotësisht duke zëvendësuar llojet e tjera të strukturave udhëzuese në linjat kryesore të rrjeteve dixhitale të komunikimit primar. Së bashku me linjat e komunikimit me tela, përdoren gjerësisht linjat radio të diapazoneve të ndryshme (nga qindra kilohertz në dhjetëra gigahertz). Këto linja janë më ekonomike dhe të domosdoshme për komunikimin me objektet në lëvizje. Për një sistem radio komunikimi me shumë kanale gjatë transmetimit të informacionit në distanca të gjata, linjat e komunikimit me radio stafetë (RRL) përdoren gjerësisht. Komunikimi radio-rele (radio dhe relais francez - stacion i ndërmjetëm) - komunikim radio i përbërë nga një grup stacionesh rele të vendosura në një distancë të caktuar nga njëri-tjetri, duke siguruar funksionim të qëndrueshëm. Antenat e stacioneve të linjave të komunikimit me radio stafetë janë instaluar në shtylla (kulla) 70 ... 100 m të larta.Gjatësia e një linje komunikimi radiorele mund të jetë deri në 10,000 km, kapaciteti - deri në disa mijëra kanale.

Në varësi të metodës së përhapjes së valëve të radios të përdorura, linjat e komunikimit me radio stafetë mund të ndahen në dy grupe kryesore: linjës së shikimit dhe troposferike.

Linjat e transmetimit të radios në linjën e shikimit janë mjetet kryesore të bazuara në tokë për transmetimin e sinjaleve telefonike, transmetimit audio dhe televiziv, të dhënave dixhitale dhe mesazheve të tjera në distanca të gjata. Gjerësia e brezit të frekuencës së sinjaleve të telefonisë shumëkanale dhe të transmetimit televiziv është disa dhjetëra megaherz, kështu që për transmetimin e tyre praktikisht mund të përdoren vetëm brezat e valëve decimetër dhe centimetra, gjerësia totale e spektrit të të cilave është 30 GHz. Përveç kësaj, këto vargje janë pothuajse plotësisht të lira nga ndërhyrjet atmosferike dhe industriale.

Linjat moderne të komunikimit me radio stafetë janë zinxhirë stacionesh radio marrëse dhe transmetuese mjaft të fuqishme - përsëritës, që marrin në mënyrë sekuenciale, amplifikojnë, konvertojnë (transferojnë) sinjale në frekuenca të tjera dhe transmetojnë më tej sinjale nga një skaj i linjës së komunikimit në tjetrin (Fig. 8). . Në secilin prej stacioneve të ndërmjetme, sinjali rikthehet dhe transferohet në një frekuencë tjetër, d.m.th., sinjali i dobët i marrë zëvendësohet me një të ri të fortë që dërgohet në stacionin tjetër. Linjat më të zakonshme të transmetimit të radios janë në intervalin e njehsorit, decimetrit dhe centimetrit në frekuenca nga 60 MHz në 15 GHz.

Oriz. 8. Blloku i një linje komunikimi radiorele

Linjat e komunikimit satelitor - RRL me një përsëritës në një satelit artificial të Tokës - po përdoren gjithnjë e më shumë. Sistemet e komunikimit të radios satelitore përdorin valë radio me mikrovalë (zakonisht brenda intervalit 1.5...14 GHz, diapazoni më i përdorur është 4...6 GHz), duke depërtuar në jonosferë me dobësim minimal. Transmetimi i informacionit në distanca të gjata me një përsëritës për satelit, fleksibiliteti dhe aftësia për të organizuar komunikime globale janë avantazhe të rëndësishme të sistemeve satelitore. Avantazhi kryesor i sistemeve të komunikimit dixhital ndaj sistemeve analoge është imuniteti i tyre i lartë ndaj zhurmës. Kjo cilësi e dobishme manifestohet më së shumti në sistemet e transmetimit me ritransmetim (rimarrje) të shumëfishtë të sinjaleve. Sistemet tipike të këtij lloji janë linjat kabllore radiorele, fibra optike dhe në distanca të gjata. Në to, sinjalet transmetohen përmes një zinxhiri përsëritësish të vendosur në distanca të tilla nga njëri-tjetri që sigurojnë komunikim të besueshëm. Në sisteme të tilla, ndërhyrja dhe shtrembërimi që lindin në lidhje individuale, si rregull, grumbullohen. Për thjeshtësi, supozojmë se sinjali i radios në çdo përsëritës është vetëm i përforcuar. Pastaj, nëse ndërhyrja shtesë në çdo lidhje komunikimi është statistikisht e pavarur, fuqia e saj në hyrjen e lidhjes së fundit është e barabartë me shumën e fuqive të ndërhyrjes së të gjitha lidhjeve. Nëse një sistem transmetimi informacioni përbëhet nga n lidhje identike, për të siguruar një besnikëri të caktuar komunikimi, është e nevojshme të sigurohet në hyrjen e secilit përsëritës një raport sinjal-ndërhyrje n herë më i madh se sa kur transmetohet një sinjal pa rele. Në sistemet reale, numri i releve n mund të arrijë disa dhjetëra dhe ndonjëherë qindra; akumulimi i interferencave përgjatë rrugës së transmetimit bëhet faktori kryesor që kufizon gjatësinë e linjës së komunikimit. Në sistemet e transmetimit dixhital, për të dobësuar efektin e akumulimit të interferencës gjatë transmetimit me rele, së bashku me amplifikimin, përdoret rigjenerimi i pulsit, pra demodulimi me rivendosjen e simboleve të kodit të transmetuar dhe rimodulimi në pikën e rimarrjes. Kur përdorni rigjenerimin, zhurma shtesë nga hyrja e përsëritësit nuk arrin në daljen e saj. Megjithatë, ai shkakton gabime gjatë demodulimit. Simbolet e marra gabimisht në një rigjenerues transmetohen në këtë formë te rigjeneruesit pasues, kështu që gabimet ende grumbullohen. Me një sistem dixhital për transmetimin e mesazheve të vazhdueshme, është gjithashtu e mundur të rritet besueshmëria duke përdorur kodim rezistent ndaj zhurmës. Imuniteti i lartë i zhurmës i sistemeve të transmetimit dixhital lejon komunikim praktikisht të pakufizuar me rreze duke përdorur kanale me cilësi relativisht të ulët.

Çfarë është telekomunikacioni?

Transmetimi i informacionit përmes sinjaleve elektrike që përhapen përmes telave (komunikimet me tela) dhe/ose sinjaleve radio (komunikimet radio). Telekomunikacioni gjithashtu përfshin transmetimin e informacionit duke përdorur sistemet e komunikimit optik.

Cilat janë llojet kryesore të telekomunikacionit?

Llojet kryesore të telekomunikimeve: telefoni, telegrafi, faksi, transmetimi i të dhënave (komunikimi me telekod), komunikimi videotelefonik.

Çfarë është komunikimi radio?

Ky është transmetimi i informacionit duke përdorur valët e radios, d.m.th. valë elektromagnetike, frekuenca e të cilave është më e vogël se 3*10 5 MHz (gjatësia e valës më shumë se një milimetër).

Cili është bartësi i informacionit në sistemet e telekomunikacionit?

Në sistemet e komunikimit teknik, bartësi i informacionit është ekskluzivisht një fushë elektromagnetike, e cila mund të përhapet në hapësirë ​​të hapur në formën e valëve të radios, rrezatimit infra të kuqe, si dhe përgjatë një përcjellësi metalik (duke shkaktuar një rrymë elektrike në të) ose përgjatë fibrave transparente - në formën e dritës së dukshme.

Çfarë është një sinjal?

Sinjali (lat. signum - shenjë) - një mesazh i shfaqur në një medium ruajtjeje .

Çfarë është një sinjal analog?

Sinjali analog struktura e tij është e vazhdueshme në kohë dhe natyra e ndryshimit të saj i ngjashëm natyra e ndryshimeve në çdo parametër fizik. Për shembull, forma e ndryshimit të tensionit në daljen e mikrofonit është e ngjashme me ndryshimin e presionit të zërit në membranën e mikrofonit. Struktura e një sinjali analog është e vazhdueshme në kohë.

Çfarë është një sinjal dixhital?

Një sinjal dixhital formohet si rezultat i konvertimit të një sinjali analog. Për një transformim të tillë, përdoret një pajisje speciale - një konvertues analog në dixhital (ADC). Pasoja e transformimit është një grup diskrete pulsesh të formuara sipas një parimi të caktuar, i ashtuquajturi kod binar. Në pikën e marrjes, sinjali dixhital kthehet përsëri në analog duke përdorur një konvertues dixhital në analog (DAC).

Cilat janë avantazhet e metodës dixhitale të transmetimit të informacionit?

Së pari, kur transmetoni një sinjal në formë dixhitale, është e mundur që pothuajse plotësisht të shpëtoni nga ndërhyrja që ndodh kur përhapet përmes kanaleve të komunikimit. Për metodën analoge të transmetimit të informacionit të sinjalit, kjo është e pamundur edhe kur përdoren teknologjitë më të avancuara.

Për shkak të faktit se çdo sinjal në formë dixhitale përfaqësohet në të njëjtin lloj, teknologjia dixhitale bën të mundur krijimin e rrjeteve të komunikimit universale dhe përdorni të njëjtat kanale komunikimi për të transmetuar mesazhe të llojeve të ndryshme: telefon, faks, televizion, etj. Përveç kësaj, një sinjal dixhital mund të kodohet më me sukses.

Si shfaqet një mesazh në valët e radios?

Mesazhi shfaqet në valët e radios përmes modulimit.

Çfarë është modulimi?

Ka modulim mbivendosja e një sinjali informacioni në një sinjal bartës duke ndryshuar parametrat e tij - amplituda, frekuenca, faza. Prandaj emrat e llojeve të modulimit - amplituda, frekuenca, faza.

Cila është detyra kryesore e komunikimit në departamentin e policisë?

Sigurimi i transmetimit të qartë dhe të pandërprerë të mesazheve me qëllim të menaxhimit të vazhdueshëm të organeve të punëve të brendshme në çdo mjedis operacional.

Cilat janë kërkesat për komunikim në departamentin e policisë?

Kohëzgjatja. Aftësia për të siguruar transmetimin (pritjen) e mesazheve brenda kornizës kohore të përcaktuar nga situata operacionale.

Besueshmëria. Aftësia për të siguruar menaxhim të vazhdueshëm të aktiviteteve të ATS në çdo mjedis operacional

Siguria (siguria). Aftësia për të siguruar fshehtësinë, konfidencialitetin, integritetin dhe disponueshmërinë e informacionit për përdoruesit e ligjshëm.

Gjerësia e brezit. Aftësia për të siguruar shpërndarjen e informacionit në kohën e duhur.

Besueshmëria. Shkalla e saktësisë së riprodhimit të mesazheve informative në pikën e pritjes

Qëndrueshmëria. Aftësia e një sistemi komunikimi për të siguruar menaxhimin e kontrollit të trafikut ajror nën ndikimin e faktorëve shkatërrues të një natyre të krijuar nga njeriu dhe natyrore në elementët e tij.

Çfarë është një sistem komunikimi ATS?

Kompleti i rrjeteve radio për komunikimet e lëvizshme tokësore ATS përbën sistemin e radio komunikimit ATS. Operatori kryesor i sistemit të komunikimit radio është drejtuesi i departamentit të komunikimeve të organit të punëve të brendshme në territorin e të cilit është vendosur sistemi.

Çfarë quhet një rrjet radio komunikimi ATS?

Cilat janë disavantazhet e sistemeve të komunikimit radio?

Sistemet e radio komunikimit, kryesisht ato konvencionale, karakterizohen nga disavantazhet e mëposhtme:

· gjasat e përgjimit të mesazheve nëpërmjet kanaleve të radios, veçanërisht kur përdoren emetues jo të drejtuar;

· aftësia për të futur mesazhe të rreme në kanalet e radios nën maskën e një prej korrespondentëve;

· Realiteti i ndërhyrjes së qëllimshme për të parandaluar transmetimin përmes një kanali radio;

· aftësia për të përcaktuar vendndodhjen e stacioneve radio të korrespondentëve të punës duke gjetur drejtimin duke përdorur pajisje speciale.

Çfarë është komunikimi i plotë dupleks?

Procesi i komunikimit të dyanshëm ndërmjet dy abonentëve me transmetim të njëkohshëm të mesazheve në të dy drejtimet.

Nga çfarë karakterizohet lidhja simplex?

Lejon korrespondentët të marrin dhe të transmetojnë vetëm në mënyrë alternative. Në sistemet e komunikimit radio, mënyra e thjeshtë mund të zbatohet duke përdorur një frekuencë të vetme - frekuencë e vetme simplex ose dy frekuenca - frekuencë e dyfishtë simplex (DSS).

Kush është abonent?

Një përdorues që ka të drejtë të aksesojë sistemin e përpunimit ose transmetimit të informacionit. Për këto qëllime, pajtimtarit mund t'i caktohet një numër abonenti ose një kod unik identifikimi.

Çfarë përfshijnë sistemet teknike të komunikimit ATS?

Një grup nyjesh komunikimi dhe stacionesh të lidhura me njëri-tjetrin nga linjat e komunikimit në një rend që korrespondon me organizatën e kontrollit të miratuar në ATS.

Çfarë është një nyje komunikimi?

Një komponent i një rrjeti komunikimi për kombinimin dhe shpërndarjen e rrjedhave të mesazheve.

Çfarë është një stacion komunikimi?

Një ndërmarrje e pajisur posaçërisht që i shërben territoreve të caktuara, që kryen vëzhgime dhe kërkime sistematike në fushën e komunikimit.

Çfarë është një linjë komunikimi?

Një grup pajisjesh teknike dhe mjedisi fizik që siguron transmetimin dhe përhapjen e sinjaleve nga transmetuesi te marrësi. Përbërësi i një kanali komunikimi (kanali i transmetimit). Ndonjëherë disa linja komunikimi përfshihen në një kanal komunikimi (ajror, kabllor, radio stafetë dhe linja të tjera komunikimi përdoren në seksione të ndryshme të një kanali të zgjeruar komunikimi).

Çfarë është një kanal komunikimi?

Një kanal transmetimi informacioni, duke përfshirë pajisjet teknike dhe një medium fizik për transmetimin e sinjaleve nga një transmetues në një marrës. Kanalet e komunikimit dallohen sipas llojit të informacionit të transmetuar (kanalet telegrafike, telefonike, radiotransmetuese etj.). Ka tela dhe wireless.

Si ndryshojnë kanalet e komunikimit me tel nga ato me valë?

Kanalet me tela zbatohen kur sinjali transmetohet përmes një linje me dy tela ose përmes një linje komunikimi me fibër optike (FOCL). Kanalet me valë zbatohen kur transmetojnë informacion duke përdorur valë radio ose rrezatim infra të kuqe.

Sa është gjerësia e brezit të një kanali komunikimi?

Kapaciteti ose diapazoni i frekuencës së një sinjali elektrik që mund të transmetohet nga një kanal komunikimi.

Çfarë ndikohet nga gjerësia e brezit të kanalit të komunikimit?

Karakterizon aftësinë për të transmetuar një sinjal me brez të gjerë dhe për të përballuar trafikun. Për shembull, për komunikimet telefonike gjerësia e brezit është 3100 Hz (nga 300 Hz në 3400 Hz). Ky interval është i mjaftueshëm për të transmetuar mesazhe zanore me cilësi të mirë. Transmetimi i sinjalit video me cilësi të lartë kërkon mijëra herë më shumë gjerësi bande të kanalit të komunikimit. Nevoja për të transmetuar një sinjal me brez të gjerë sjell një ndërlikim të konsiderueshëm të pajisjeve të formimit të kanaleve.

Çfarë është trafiku?

Ngarkesa e krijuar nga fluksi i thirrjeve, mesazheve dhe sinjaleve që mbërrijnë në objektet e komunikimit.

Cilat kanale teknike të komunikimit kanë xhiros më të madhe?

Një kanal i ndërtuar mbi një linjë komunikimi me fibër optike (FOCL).

Çfarë është një rrjet telekomunikacioni?

Një sistem teknologjik që përfshin mjete dhe linja komunikimi dhe është i destinuar për telekomunikacion ose komunikim postar. Rrjetet e telekomunikacionit mund të ofrojnë ndërmjet abonentëve fiks fikse lidhje (ose fikse) dhe ndërmjet celularit - celular(ose celular) radio komunikim.

Cilat lloje të rrjeteve fikse të telekomunikacionit ekzistojnë dhe për çfarë shërbejnë?

Rrjetet fikse të telekomunikacionit supozojnë pamundësinë e lëvizjes së lirë të abonentëve. Të ndarë në rrjete:

· komunikimet telefonike të destinuara për transmetimin e informacionit zanor;

· komunikim telegrafik - për transmetimin e shkronjave, numrave, simboleve;

· komunikim me faks - për transmetimin e imazheve të sheshta;

· Komunikimi përsëritës - për të krijuar një kanal komunikimi duke përdorur valët e radios;

· mbikëqyrje televizive - për transmetimin e sinjaleve video nga kamerat stacionare televizive;

· transmetimi i të dhënave - për shkëmbimin e llojeve të ndryshme të informacionit ndërmjet njësive ATS;

· Telefonia IP - për telefoni dhe video telefoni duke përdorur internetin ndërkombëtar;

· Akses me brez të gjerë mbi linjat fikse - për shkëmbim informacioni me shpejtësi të lartë.

Cilat janë avantazhet e telekomunikacionit fiks?

1) mungesa e ndërhyrjes së ndërsjellë kur vendosni së bashku një numër të madh linjash në një zonë të kufizuar (në varësi të rregullave të vendosura të instalimit), gjë që bën të mundur krijimin e centraleve telefonike që i shërbejnë një numri të madh pajtimtarësh;

2) niveli i ulët i vetë-ndërhyrjes në kanalet e komunikimit me tela, i cili siguron cilësi relativisht të lartë të komunikimit, si dhe dërgimin në kohë dhe besueshmërinë e mesazheve të transmetuara;

3) fshehtësia relative e transmetimit të mesazhit (për heqjen e paautorizuar të informacionit, duhet të dini se ku shkon linja për një pajtimtar specifik);

4) këtu është më e vështirë sesa në komunikimet radio të krijohen ndërhyrje të qëllimshme që pengojnë shkëmbimin e informacionit, pasi ky proces shoqërohet me nevojën për të marrë informacion në lidhje me vendndodhjen e pajtimtarëve dhe rrugën e linjës midis tyre, kohën e negociatat etj.

TE mangësitë komunikimet me linjë fikse duhet të përfshijnë nevojën për kosto të konsiderueshme financiare dhe materiale për krijimin dhe funksionimin e linjave dhe rrjeteve të komunikimit me tela. Kjo është për shkak të punës së shtrenjtë të gërmimit (veçanërisht në qytete), përdorimit të metaleve të shtrenjta me ngjyra në tela dhe një sërë faktorësh të tjerë;

Cilat lloje të rrjeteve radio celulare ekzistojnë?

· rrjete radio konvencionale (të thjeshta);

rrjete radio trunking;

· Rrjetet radio pagese;

· satelit;

· sistemet e komunikimit celular;

· Sistemet e aksesit radio wireless me brez të gjerë (BWA).

Cilat janë tiparet karakteristike të rrjeteve radio celulare?

Konvencionale rrjetet radio përdorin parimin e caktimit fiks të kanaleve të komunikimit për një grup të caktuar pajtimtarësh. Sisteme të tilla karakterizohen, nga njëra anë, nga xhiroja më e ulët, e përcaktuar nga numri i arritshëm i pajtimtarëve që punojnë në një kanal dhe, nga ana tjetër, nga efikasiteti më i madh i komunikimit, i karakterizuar nga koha për të krijuar një kanal komunikimi. . Rrjetet radio konvencionale, nga ana e tyre ndahen në dhomat e kontrollit Dhe përsëritës (përsëritës).

Paging Rrjeti përfshin mjete teknike dhe softuerike me ndihmën e të cilave, brenda një zone të caktuar shërbimi, kryhet transmetimi i njëanshëm i mesazheve dixhitale, alfanumerike dhe audio të një vëllimi të kufizuar në një marrës miniaturë të përdoruesit, përmes një kanali radio. Komponentët kryesorë: stacioni bazë, sistemi i mbledhjes së informacionit, pageri (marrësi i mesazheve në miniaturë).

Satelitor Sistemet e komunikimit janë një grup stacionesh satelitore të pajtimtarëve me bazë tokësore që operojnë përmes një stafete anije kozmike nën kontrollin e një stacioni qendror.

Sistemet e aksesit në radio me brez të gjerë (WBA). projektuar për transmetim (marrje) rezistente ndaj zhurmës së informacionit përmes një kanali radio duke përdorur një sinjal me fuqi të ulët; Për më tepër, sistemet BWA përdorin një brez frekuencash dukshëm më të gjerë sesa kërkohet për transmetimin konvencional.

Cila është ideja bazë e trungut?

Ideja kryesore është të sigurohet akses i barabartë i pajtimtarëve në një burim të përbashkët frekuencash. Të gjithë përdoruesit ndajnë një grup të përbashkët kanalesh radioje, dhe kanalet falas shpërndahen automatikisht me kërkesë të pajtimtarëve. Kjo qasje rrit ndjeshëm efikasitetin e përdorimit të spektrit në krahasim me sistemet konvencionale në të cilat pajtimtari është caktuar në një kanal frekuence.

Kur nevojitet trunkimi?

Me një densitet të lartë abonentësh dhe nevojë për menaxhim të centralizuar të sistemit. Për shembull, kur:

· Numri i përdoruesve potencial më shumë se 150;

· Kërkohet komunikim i garantuar, i besueshëm, efikas dhe i sigurt,

· ka 4 ose më shumë grupe përdoruesish që janë të pavarur në punën e tyre aktuale, por kërkojnë ndërveprim të shpejtë të përbashkët në situata jo standarde dhe emergjente;

· flota e automjeteve me më shumë se 30 makina;

· ka nevojë për biseda të njëkohshme grupore dhe individuale, si dhe akses në rrjetin telefonik.

Sa efikas është një sistem trunk?

Një sistem komunikimi trunk me 4 kanale është 7,5 herë më efikas se një sistem konvencional me të njëjtin numër kanalesh. Efikasiteti i përdorimit të burimit të frekuencës përcakton efikasitetin ekonomik të përdorimit të sistemeve të trungut. Besohet se një sistem trunking bëhet me kosto efektive kur numri i abonentëve kalon 50-100.

Cili është elementi kryesor i një rrjeti radio të trunguar?

Elementi kryesor i rrjeteve të komunikimit të radio trungut është një stacion bazë, i cili përfshin disa përsëritës me pajisjet përkatëse të antenës dhe një kontrollues që kontrollon funksionimin e stacionit bazë, ndërron kanalet përsëritëse dhe siguron akses në rrjetin telefonik publik ose në një rrjet tjetër fiks. -rrjeti i linjës.

Cilat janë avantazhet e trunkimit në krahasim me rrjetet konvencionale të radios?

Krahasuar me rrjetet konvencionale, rrjetet trunking kanë kapacitet të shtuar, funksionalitet të zgjeruar, lloje të ndryshme thirrjesh (grupore, individuale, transmetimi) dhe një zonë më të madhe mbulimi territorial.

Cila është arkitektura e sistemeve të trungut?

Arkitektura e sistemeve të trungut bazohet në një rrjet stacionesh bazë të ndërlidhura, secila prej të cilave shërben për një zonë specifike. Kjo arkitekturë bën të mundur ndërtimin e rrjeteve radiokomunikuese të madhësive të ndryshme: nga rrjetet lokale me një zonë deri te rrjetet e mëdha rajonale me mbulim të gjerë territorial. Në të njëjtën kohë, mbetet mundësia e menaxhimit të rrjetit të centralizuar, gjë që është praktikisht e pamundur në rrjetet konvencionale.

Cilat aftësi të sistemeve trunk janë unike?

Krahasuar me sistemet celulare celulare, sistemet e trungut ofrojnë një sërë aftësish të reja. Këto përfshijnë kryesisht mundësinë e komunikimit në grup, i cili është lloji kryesor i ndërveprimit në rrjetet e radios mobile ATS tokësore. Për më tepër, thirrjet prioritare dhe urgjente dhe rigrupimi dinamik i abonentëve janë të mundshme në rrjetet trunk, të cilat nuk janë të disponueshme për abonentët e rrjeteve celulare. Avantazhi më i rëndësishëm është shpejtësia e lartë e vendosjes së lidhjes. Në sistemet trunk, koha për të vendosur një kanal komunikimi, si rregull, nuk është më shumë se 0,5 s, ndërsa sistemet celulare nuk lejojnë vendosjen e një lidhjeje më të shpejtë se 5 s.

Çfarë ofron një sistem paging?

Thirrje personale në radio (paging) - një shërbim telekomunikacioni që ofron transmetim me valë të njëanshme të informacionit brenda zonës së shërbimit.

Cili është qëllimi i sistemit të radio komunikimit paging ATS?

Sistemet e radio komunikimit paging ATS janë krijuar për të organizuar komunikime paralajmëruese dhe për të transmetuar informacion të formalizuar tek objektet në lëvizje.

Nga cilat elemente përbëhet një sistem komunikimi paging?

Nga sistemi i mbledhjes së informacionit, dy grupe pajisjesh - bazë dhe parapagues. Pajisja bazë është projektuar për të transmetuar mesazhe informacioni te pajtimtari në ajër, dhe pajisja e pajtimtarit është projektuar për të marrë këto mesazhe.

Kur janë efektive sistemet e faqes?

Sistemet personale të thirrjeve radiofonike (PRC) janë veçanërisht efektive në zona të kufizuara, dhe gjithashtu nëse komunikimet celulare (radio telefoni) nuk justifikohen ekonomikisht. Efikasiteti i lartë ekonomik i sistemit të komunikimit paging arrihet për shkak të:

Kufizimi i mprehtë i spektrit të frekuencës që kërkohet për komunikim nëpërmjet transmetimit njëkahësh të mesazheve për të gjithë pajtimtarët e caktuar për një operator në një frekuencë radio;

Kompresim i konsiderueshëm i sinjaleve të transmetuara në kohë (nëpërmjet transmetimit sekuencial të paketave të informacionit të grumbulluar nga çdo pajtimtar);

Kosto relativisht të ulëta për pajisjet bazë, sepse Transmetuesi radio i sistemit të paging mund të funksionojë në një rreze mjaft të madhe.

Cili është qëllimi i sistemeve të aksesit radio wireless me brez të gjerë (BWA)?

Për transmetimin (marrjen) rezistente ndaj zhurmës së informacionit përmes një kanali radio duke përdorur një sinjal me fuqi të ulët. Në të njëjtën kohë, sistemet BWA përdorin një brez frekuencash dukshëm më të gjerë sesa kërkohet për transmetimin konvencional.

Çfarë përfshin sistemi BDS?

· ndërprerës të veçantë që ofrojnë menaxhim të rrjetit dhe rrisin sigurinë e tij.

Çfarë ofron sistemi ShBD?

· transmetimi i informacionit video në kohë reale;

· akses në bazat e të dhënave;

· Telefonia IP;

· lidhje me PSTN;

· organizimi i rrjeteve lokale pa tela etj.

Cilat të dhëna duhet të jenë në një mesazh telefonik që ai të jetë një dokument?

Në parcela mesazhet telefonike regjistrohen në ditarin përkatës:

1. Marrësi dhe adresa e tij.

2. Numri në dalje.

3. Data dhe ora e transmetimit.

4. Emri i zyrtarit që ka nënshkruar dokumentin.

5. Mbiemri i personit që ka transferuar dokumentin.

Aktiv pritje nga ana tjetër, dokumenti hyrës jepet me detaje shtesë (numri në hyrje, data dhe ora e marrjes, mbiemri i personit që ka pranuar dokumentin).

Cilat janë pajisjet e pajtimtarëve?

Pajisjet e vendosura në pikën përfundimtare të sistemit të komunikimit: telefon, telegraf, faks, kompjuter, etj. Abonenti punon drejtpërdrejt me to.

Cili është ndryshimi midis aparateve telefonike të sistemeve MB dhe CB?

Sistemi i furnizimit me energji elektrike dhe mënyra e thirrjes. Telefonat e sistemit MB mundësohen nga burimi i tyre i energjisë, sinjali i thirrjes dërgohet manualisht nga një induktor, aparati telefonik i sistemit CB mundësohet nga stacioni qendror, thirrja dërgohet duke marrë celularin nga telefoni përkatës. leva.

Çfarë nënkuptohet me diapazonin e frekuencës në komunikimet radio?

Një brez frekuencash elektromagnetike që i është caktuar një emër konvencional. Për shembull, diapazoni VHF është me frekuenca shumë të larta (30–300 MHz), UHF është frekuenca ultra të larta (300–3000 MHz), mikrovalët janë frekuenca ultra të larta (3–30 GHz).

Çfarë është një hap i rrjetit të frekuencës?

Vlera në kHz ndërmjet frekuencave ngjitur.

Cilat diapazon frekuencash përdoren në ATS dhe për çfarë qëllime?

Band VHF(banda 40–46 MHz) Përdoret për të organizuar komunikime fikse radio në zonat rurale (kryesisht për komunikim me oficerët e policisë së qarkut që shërbejnë në zonat rurale).

Band VHF(bandat 148–148.975; 171–172.975 MHz) Përdoret për organizimin e komunikimeve radio operative mobile. Në nën-vargjet e mësipërme hapi i rrjetit të frekuencësështë 25 kHz.

Band UHF(bandat 450-453 MHz dhe 460-463 MHz). Hapi i rrjetit të frekuencës është 12.5 kHz. Përdoret në mënyrë aktive nga departamentet e policisë në Moskë dhe Shën Petersburg.

Gama e mikrovalëve(5350 MHz; 5650 MHz, breza të frekuencave publike) Përdoret për të organizuar komunikime me linjë fikse në distanca të shkurtra (deri në 10–15 km) duke krijuar kanale radio komunikimi me shpejtësi të lartë dixhitale me brez të gjerë ose linja radiorele.

Cili është diapazoni i komunikimit në brezin VHF?

Teorikisht, brenda vijës së shikimit.

Si organizohet komunikimi me radio në departamentin e policisë?

Duke organizuar drejtime radio dhe rrjete radio.

Çfarë është një rrjet radio?

Një rrjet radio është një koleksion i pajisjeve radio që funksionojnë në frekuenca të zakonshme. Ju lejon të organizoni komunikim pikë-në-shumë pikë.

Çfarë është drejtimi i radios?

Një grup i pajisjeve radio që lejon organizimin e komunikimit radio midis dy korrespondentëve në frekuencat e caktuara vetëm për ta (kanalet e frekuencës).

Si funksionon një rrjet radio simplex me një frekuencë të vetme?

Përbëhet nga një stacion radio qendror (ose kryesor) dhe një numër radiostacionesh abonentësh. Ato ju lejojnë të organizoni komunikime pikë-për-pikë. Numri i rekomanduar i radiostacioneve në një rrjet të tillë radio është jo më shumë se tridhjetë. Radiostacioni kryesor menaxhon stacionet radio të abonentëve, monitoron rregullat e shkëmbimit të radios dhe ndihmon stacionet e tjera radio në vendosjen e komunikimeve.

Si funksionon një rrjet radio simplex me frekuencë të dyfishtë?

Në këtë sistem, abonentët komunikojnë ekskluzivisht përmes një përsëritësi, i cili ndodhet në pikën më të lartë topografike të zonës, në ndërtesa shumëkatëshe. Në këtë rast, frekuenca të ndryshme përdoren për transmetim dhe pritje, si rezultat i të cilave komunikimi i drejtpërdrejtë (duke anashkaluar përsëritësin) midis pajtimtarëve është i pamundur.

Çfarë është një përsëritës?

Një pajisje që siguron marrjen e një sinjali nga një korrespondent, amplifikimin dhe transmetimin e tij te një korrespondent tjetër (ose grup korrespondentësh).

Cilat janë avantazhet e komunikimit nëpërmjet një përsëritësi?

Avantazhi kryesor është zgjerimi i zonës së mundshme të komunikimit radio për shkak të mbulimit të gjerë të territorit nga një përsëritës shumë i vendosur.

Çfarë është një radio celulare?

Një stacion radio i krijuar për instalim në makina. Mundësuar nga rrjeti në bord. Së bashku me marrësin (vetë stacionin), paketa e dorëzimit zakonisht përfshin një kabllo energjie nga rrjeti në bord, një komplet instalimi, një mikrofon të jashtëm dhe një antenë makine.

Çfarë është trafiku i radios?

Transmetimi dhe marrja e radiogrameve, sinjaleve, komandave dhe kryerja e negociatave radiofonike.

Çfarë përfshijnë të dhënat e radios?

1. Numri serial i rrjetit të radios.

2. Shenjat e thirrjes së zyrtarëve ose indekset për rekrutimin e tyre.

3. Lloji dhe fuqia e radiostacionit.

4. Numrat e fletores së shenjave të thirrjeve.

5. Frekuencat operative dhe rezervë.

6. Koha e funksionimit të një drejtimi radio ose rrjeti radio dhe sinjalet me të cilat fillon dhe përfundon kjo punë.

Cilat lloje të komunikimeve radio ekzistojnë?

Cilat janë fazat e komunikimit me radio?

Në tre faza: vendosja e një lidhjeje, transmetimi i një mesazhi, përfundimi i shkëmbimit të radios.

Cila është procedura për vendosjen e komunikimit?

Rendi është si më poshtë:

Stacioni i radios ndizet për pranim dhe radio operatori (operatori), duke dëgjuar, sigurohet që në këtë moment të mos ketë shkëmbim radio ndërmjet stacioneve të këtij rrjeti;

Nëse nuk ka trafik radio, stacioni i radios kalon në transmetim dhe thirret pajtimtari i kërkuar, për shembull: "Vologda, unë jam Donetsk, Vologda, unë jam Donetsk, unë jam Donetsk. Pritja";

Radiostacioni i thirrur përgjigjet: "Donetsk, unë jam Vologda, dëgjoj mirë. Unë jam Vologda, mirë se erdhe.”

Një lidhje radio me dy drejtime krijohet kur radio merr një përgjigje ndaj thirrjes dhe konfirmon se mund ta dëgjojë përgjigjen.

Cilat janë mënyrat për të përcjellë informacionin te një korrespondent?

Ekzistojnë tre mënyra për të përcjellë informacionin tek korrespondentët:

Pa marrje, kur nuk kërkojnë konfirmim të marrjes së mesazhit nga marrësi;

Metoda e marrjes, kur marrësi konfirmon marrjen e mesazhit, për shembull: "Danub, unë jam Volga. Mora mesazhin, jam Volga. Pritja";

Një metodë e verifikimit të kundërt, kur konfirmimi i marrjes së një radiografie jepet duke e përsëritur plotësisht. Praktikohet për të përcjellë mesazhe të rëndësishme në të cilat shtrembërimi është i papranueshëm.

Danubi, unë jam Vollga. 118, 225. Si më kuptuan, Pritje.

Vollga, unë jam Danubi. Te kuptoj. 118, 225. Pritje.

Si transmetohen mesazhet në kushtet e dëgjimit të dobët?

Në kushtet e dëgjimit të dobët, fjalët e vështira për t'u shqiptuar transmetohen veçmas, shkronja për shkronjë. Në këtë rast, çdo shkronjë përfaqësohet nga një fjalë që fillon me atë shkronjë. Për shembull, fjala "trungu" përkthehet si më poshtë: "Semyon, Tatyana, Vasily, Olga, Leonid".

Si transmetohet informacioni që zbulon thelbin e një ngjarje operative?

Gjatë transmetimit të informacionit që zbulon thelbin e një mase operacionale, përdoren tabelat e negociatave. Tabelat e negociatave janë një koleksion mesazhesh dhe kodet e tyre dixhitale përkatëse. Për shembull, dërgimi i një mesazhi në kod mund të duket si ky:

Vollga, Vollga, unë jam Don. 118, 209, 118, 209. Si më kuptove? Pritja.

Don, unë jam Volga. Te kuptoj. 118, 209.

Pasi ka marrë një mesazh të tillë, pajtimtari i radios e deshifron atë duke përdorur një tabelë bisede.

Cila është procedura për transmetimin e një mesazhi rrethor?

Për të transmetuar një mesazh rrethor, d.m.th. drejtuar të gjitha radiostacioneve në rrjet, operatori i radios (operatori) i stacionit kryesor dëgjon rrjetin e radios, sigurohet që të gjitha stacionet radio në rrjet të jenë pa trafik dhe transmeton një thirrje paraprake në formën: "Vëmendje të gjithë, unë (thirr shenjën e tij të thirrjes). Përgatituni për pritjen”. Këto fjalë përsëriten dy herë, ndaloni për një minutë, pastaj teksti i mesazhit transmetohet dy herë. Me radio komunikim të besueshëm, mesazhet rrethore (radiogramë) transmetohen pa njoftim paraprak. Nëse mesazhi nuk u transmetohet të gjithë abonentëve, atëherë në këtë rast shenjat e thirrjes së pajtimtarëve të cilëve u transmetohet mesazhi emërtohen përpara tekstit të mesazhit. Konfirmimi i marrjes së mesazhit nga stacionet radio kryhet në formën e një konfirmimi të rregullt të marrjes. Rendi i transmetimit të konfirmimit përcaktohet nga sekuenca e sinjaleve të transmetuara të thirrjes. Nëse shenjat e thirrjes nuk janë dhënë, nuk jepet konfirmim i marrjes së mesazhit.

Cilat janë kërkesat për komunikimin me radio?

Komunikimet me radio duhet të jenë të shkurtra dhe të përmbajnë një numër minimal fjalësh dhe frazash. Negociatat për çështje personale janë të ndaluara.

Çfarë është e ndaluar gjatë kryerjes së komunikimit radio?

Ndalohet:

· të transmetojë informacione që përbëjnë sekret ushtarak ose shtetëror përmes kanaleve të hapura të komunikimit;

· punë me të dhëna radio arbitrare ose të shtrembëruara (në frekuenca të tjera, shenja thirrjeje, etj.);

· të transmetojë mesazhe në tekst të qartë që zbulojnë thelbin e aktiviteteve operacionale. Informacioni zyrtar me interes operacional transmetohet duke përdorur tabelat e negociatave;

· të emërtojë emrat ose titujt e zyrtarëve;

· emërtoni emrat dhe vendndodhjet e objekteve të ndjeshme;

· Raportoni vendndodhjen dhe numrin e posteve të policisë rrugore;

· të raportojë numrin e armëve dhe pajisjeve speciale;

· Raportoni numrin e viktimave njerëzore në aksidente rrugore, zjarre, fatkeqësi natyrore dhe aksidente.

Kur oficerët e policisë shërbejnë në kushte luftarake, sasia e informacionit të ndaluar për transmetim përmes kanaleve të hapura të komunikimit rritet ndjeshëm.

Kur duhet të kryhen komunikimet me radio pa shenja thirrjeje?

Në të gjitha rrjetet radio, nëse dëgjueshmëria është e kënaqshme, shkëmbimi i radios duhet të kryhet pa shenja thirrjeje. Operatori është i detyruar të marrë gjithmonë iniciativë të arsyeshme në reduktimin e bisedave zyrtare gjatë vendosjes së komunikimeve dhe kryerjes së komunikacionit radiofonik.

Kur kërkohen shenjat e thirrjes gjatë komunikimit me radio?

Kur vendosni një lidhje, përpara se të përfundoni një shkëmbim radio, përpara se të transmetoni një mesazh rrethor.

Çfarë lloj baterish përdoren në ATS?

Bateritë nikel-kadmium (Ni-Cd), hidridi nikel-metal (Ni-MH), litium-jon (Li-Ion) dhe polimer litium (Li-Pol), plumb-acid (Acidi i Plumbit).

Çfarë nuk duhet bërë kur përdorni bateritë?

Kur përdorni bateritë, mos lejoni:

Shkarkim i thellë. Ndodh kur radioja vazhdon të funksionojë pasi të jetë aktivizuar treguesi i baterisë së ulët;

Mbingarkim, i cili ndodh kur tejkalohet koha e karikimit, zakonisht kur përdorni karikues jo të automatizuar;

Ngarkimi (shkarkimi) me rrymë të lartë. Ndodh kur përdorni karikues "të shpejtë" që ngarkohen me një rrymë të lartë karikimi;

Karikimi në temperatura të ulëta të ambientit, gjë që çon në ngarkim të ulët të baterive. Prandaj, kapaciteti i shkarkimit të baterive zvogëlohet. Bateritë duhet të karikohen në një temperaturë prej (20±5) °C. Në dimër, bateritë duhet të mbahen për të paktën një orë në një dhomë me një temperaturë prej (20±5) °C përpara se të karikohen.

Cilat lloje të antenave përdoren në radiot VHF?

E fiksuar, e përdredhur dhe fleksibël.

Çfarë aftësish shtesë janë të disponueshme në sistemet e radio komunikimit dixhital?

Përdorimi më ekonomik i burimeve të frekuencës. Për shembull, në sistemet dixhitale në një brez frekuence prej 25 kHz është e mundur të zbatohen disa kanale zanore (në TETRA ka katër), por në sistemet analoge - vetëm një kanal. Siguri më e madhe e informacionit të transmetuar se në sistemet analoge, cilësi më e mirë e sinjaleve të transmetuara etj.

Cilat standarde radio dixhitale mund të specifikoni?

EDACS, i zhvilluar nga kompania Ericsson; TETRA, zhvilluar nga Instituti Europian i Standardeve të Telekomunikacionit; APCO 25, i zhvilluar nga Shoqata e Zyrtarëve të Komunikimeve të Sigurisë Publike; Tetrapol, zhvilluar nga Matra Communication (Francë); iDEN, i zhvilluar nga Motorola (SHBA); DMR, i zhvilluar nga Instituti Evropian i Standardeve të Telekomunikacionit (ETSI).

Cili standard i komunikimit radio dixhital pranohet si kryesori në sistemin e Ministrisë së Punëve të Brendshme të Rusisë?

Me urdhër të Ministrit të Punëve të Brendshme të Federatës Ruse, datë 25 nëntor 2005, nr. 963, standardi i komunikimit radiodixhital ARSO-25 u miratua si ai kryesor në sistemin e Ministrisë së Punëve të Brendshme të Rusisë.

Çfarë është diapazoni i radios?

Distanca maksimale në të cilën sigurohet shkëmbimi i informacionit ndërmjet marrësit dhe transmetuesit me një cilësi të caktuar.

Cilët faktorë të brendshëm ndikojnë në rrezen e komunikimit radio?

Faktorët kryesorë të përcaktuar nga stacioni radio:

· Niveli i ngarkimit të baterisë. Bateritë e shkarkuara reduktojnë ndjeshëm gamën e komunikimit;

· llojet e antenave të përdorura. Gama maksimale sigurohet nga antenat e kamxhikut, minimumi nga ato fleksibël;

· ndjeshmëria e marrësit të radiostacionit. Sa më i vogël të perceptohet sinjali, aq më i madh është diapazoni i komunikimit;

· Fuqia e radiotransmetuesit. Një sinjal më i fuqishëm i emetuar nga antena siguron një gamë më të gjatë komunikimi.

Cilët faktorë të jashtëm ndikojnë në rrezen e komunikimit radio?

Faktorët e jashtëm , duke reduktuar diapazonin e komunikimit , janë: sipërfaqja e relievit (gryka, male, kodra), pengesa (ndërtesa, pyje, struktura metalike ose betonarme), linja tërthore të energjisë elektrike. Gama e komunikimit rritet kur antenat vendosen në një kodër, nëse ka media midis korrespondentëve që përcjellin ose pasqyrojnë mirë sinjalin elektrik, për shembull, një shirit hekurudhor ose sipërfaqen e ujit.

Çfarë është TETRA?

TETRA është një standard radio dixhital trunk (shih Çfarë është trunking?), i përbërë nga një sërë specifikimesh të zhvilluara nga Instituti Evropian i Standardeve të Telekomunikacionit (ETSI). TETRA aktualisht do të thotë Radio Trunked Tokësore.

Çfarë do të thotë standardi i hapur TETRA?

Standardi i hapur parashikon përputhshmërinë e pajisjeve nga prodhues të ndryshëm. Qasja në specifikimet TETRA është falas për të gjitha palët e interesuara që i janë bashkuar Shoqatës së Memorandumit të Mirëkuptimit dhe Promovimit TETRA (MoU TETRA).

Pajisjet TETRA prodhohen nga prodhuesit kryesorë në botë, si Motorola, Nokia, OTE, Rohde & Schwarz, etj. Rrjetet TETRA janë të vendosura në shumë vende evropiane, si dhe në një sërë vendesh në Azi, Afrikë dhe Amerikën e Jugut.

Cilat janë karakteristikat teknike të TETRA?

Specifikime të shkurtra teknike. Ndërfaqja radio TETRA supozon funksionimin në një rrjet frekuencash standarde me një hap prej 25 kHz dhe një hapësirë ​​minimale të dyfishtë të kanaleve radio prej 10 MHz. Mund të organizohen deri në 4 kanale të pavarura informacioni në një frekuencë fizike.

Çfarë mesazhesh mund të transmetohen në standardin TETRA?

Standardi TETRA mbështet transmetimin e zërit dhe të të dhënave. Në këtë rast, të folurit dhe të dhënat mund të transmetohen njëkohësisht nga një terminal përmes kanaleve të ndryshme të informacionit. Zgjidhjet e integruara dixhitale në standardin TETRA ju lejojnë të kombinoni funksionet klasike të komunikimeve radio profesionale (komunikimet zanore operacionale dhe grupore), transmetimin e të dhënave dhe telefoninë pa tel.

Cilat janë perspektivat për zhvillimin e standardit TETRA?

Aktualisht, zhvillimi i fazës së dytë të standardit (TETRA Release 2 (R2)), që synon integrimin me rrjetet celulare të gjeneratës së tretë, një rritje rrënjësore në shpejtësinë e transferimit të të dhënave, kalimin nga kartat SIM të specializuara në ato universale, duke rritur më tej efikasiteti i rrjeteve të komunikimit dhe zgjerimi i zonave të mundshme të shërbimit.

Çdo mesazh është një koleksion i caktuar informacioni për gjendjen e çdo sistemi material, i cili transmetohet nga një person (ose pajisje) që vëzhgon këtë sistem tek një person (ose pajisje) tjetër, i cili zakonisht nuk ka mundësinë ta marrë këtë informacion nga direkt vëzhgimet. Ky sistem material, së bashku me vëzhguesin, përfaqëson burimin e mesazhit. Në mënyrë që një mesazh të transmetohet te marrësi, duhet të përdoret një proces fizik. Një sasi fizike në ndryshim (për shembull, rryma në një tel, fushë elektromagnetike, valë zanore, etj.) që shfaq një mesazh quhet sinjal. Grupi i mjeteve të destinuara për të transmetuar një sinjal quhet kanal komunikimi. Këtu, "medium" mund të kuptohet si pajisja ashtu edhe mjedisi fizik në të cilin përhapet sinjali. Sinjali merret nga marrësi. Duke ditur ligjin që lidh mesazhin dhe sinjalin, marrësi mund të identifikojë informacionin që përmban mesazhi. Për marrësin e mesazhit, sinjali nuk dihet paraprakisht, prandaj është një proces i rastësishëm.

Përveç sinjalit të transmetuar, kanali përmban gjithmonë procese të tjera të rastësishme me origjinë të ndryshme, të quajtura ndërhyrje ose zhurmë. Prania e ndërhyrjes shkakton paqartësi themelore në rikuperimin e mesazhit.

Kanali i komunikimit, së bashku me burimin e mesazhit dhe marrësin e tij, me metodat e dhëna të konvertimit të mesazhit në sinjal dhe rikthimit të mesazhit nga sinjali i marrë, quhet sistem komunikimi.

Ndonjëherë një kanal përdoret për të transmetuar mesazhe nga burime të shumta te marrës të shumtë. Një kanal i tillë quhet i ngjeshur dhe do të diskutohet në kapitull. 9.

Oriz. 1.1. Diagrami i sistemit të komunikimit.

Në Fig. 1.1 paraqet një diagram të sistemit të komunikimit në formën e tij më të përgjithshme. Këtu, pajisja transmetuese i referohet të gjitha pajisjeve që konvertojnë mesazhin në një sinjal, dhe pajisja marrëse i referohet pajisjes që rindërton mesazhin. Kanali mund të përfshijë gjithashtu pajisje, të tilla si përforcues rele.

Oriz. 1.2. Drejt përcaktimit të kanalit.

Vini re se koncepti i "kanalit" nuk është i përcaktuar rreptësisht. Le të kalojë, për shembull, një sinjal i transmetuar nga pika në pikë (Fig. 1.2) nëpër disa lidhje të cilat mund të jenë, për shembull, përforcues, seksione kabllosh, një medium në të cilin përhapen dridhjet elektromagnetike ose akustike, etj. I gjithë grupi i këtyre lidhjeve mund të quhet kanal. Ne mund të konsiderojmë një pjesë të lidhjeve si një kanal, për shembull nga në , duke caktuar lidhjet me pajisjen transmetuese dhe lidhjen me pajisjen marrëse. Në teorinë e përgjithshme të komunikimit, është e përshtatshme të quash një kanal çdo pjesë të sistemit të komunikimit që, sipas kushteve të problemit që zgjidhet, është e pamundur ose e padëshirueshme të ndryshohet. Është në këtë kuptim që ne do të kuptojmë termin "kanal".

Nga pikëpamja matematikore, përcaktimi i një kanali do të thotë të tregosh se çfarë sinjalesh mund të furnizohen në hyrjen e tij dhe cila është shpërndarja e probabilitetit të sinjalit në daljen e tij duke pasur parasysh një sinjal të njohur në hyrje. Detyra e përgjithshme e teorisë së komunikimit është të gjejë metoda për shndërrimin e një mesazhi në sinjale të një kanali të caktuar dhe shndërrimin e sinjalit të marrë përsëri në një mesazh, i cili siguron, në një farë kuptimi, transmetimin më të mirë të mesazheve.

Çdo sistem real material i përfshirë në burimin e mesazheve mund të ketë një seri të vazhdueshme gjendjesh. Megjithatë, informacioni i transmetuar për të nuk shter kurrë të gjitha tiparet e gjendjes dhe në shumë raste mund të formojë një grup diskrete (d.m.th., të fundëm ose të numërueshëm). Në këtë rast, burimi i mesazhit thuhet të jetë diskret.

Për të gjykuar nëse një burim i caktuar mesazhi është diskret apo i vazhdueshëm, është e nevojshme, pasi të keni zgjedhur një interval kohor të fundëm të kohëzgjatjes, të merrni parasysh të gjithë grupin e mesazheve që ky burim mund të krijojë gjatë kësaj kohe. Nëse ky grup është i kufizuar, atëherë burimi i mesazheve është diskret, përndryshe është i vazhdueshëm.

Natyrisht, me rritjen, rritet edhe numri i mesazheve të ndryshme që një burim diskret mund të krijojë, dhe ky numër për çdo burim rritet afërsisht sipas një ligji eksponencial. Prandaj, nëse nuk e kufizoni intervalin kohor, atëherë grupi do të jetë gjithmonë i pafund. Megjithatë, për një burim mesazhi diskret ai do të jetë gjithmonë i numërueshëm. Kjo do të thotë se të gjitha mesazhet e mundshme mund të rregullohen sipas ndonjë ligji me radhë dhe të rinumërohen. Kështu, për shembull, për një burim që krijon mesazhe në formën e tekstit të shkruar, të themi, në alfabetin rus, mund t'i ndani të gjitha mesazhet e mundshme në grupe që ndryshojnë në numrin e shkronjave në mesazh, t'i rregulloni këto grupe në rend në rritje. të numrit të shkronjave, dhe brenda secilit grup renditni mesazhet sipas rendit alfabetik dhe numëroni sekuencën e mesazheve që rezulton. Prandaj, një burim i tillë mesazhi është diskret. Çdo dy mesazhe nga ky burim, nëse nuk janë identike, ndryshojnë në të paktën një shkronjë.

Një shembull i një burimi të vazhdueshëm është një pajisje që transmeton rezultatin e një matjeje të një sasie të vazhdueshme, le të themi presionin atmosferik në një vend. Nëse dy mesazhe nga një burim i tillë nuk janë identikë, atëherë ato mund të ndryshojnë nga njëri-tjetri aq pak sa të dëshirohet. Në të njëjtën kohë, pavarësisht se sa pak ndryshon mesazhi nga mesazhi, është gjithmonë e mundur që disa mesazhe të ndryshojnë edhe nga më pak se . Një mori e tillë mesazhesh formon një vazhdimësi dhe nuk mund të numërohet.

Megjithatë, ky burim i vazhdueshëm do të kthehet në një diskret nëse i vendosen dy kufizime. Së pari, ai duhet të japë një mesazh për vlerën e presionit atmosferik në momente të caktuara, të paracaktuara në kohë. Së dyti, ai duhet të rrumbullakos vlerat e matura në një saktësi të caktuar (të themi, në 0.01 mmHg). Është e lehtë të verifikohet që një burim i tillë i modifikuar rezulton të jetë diskret. Në të njëjtën kohë, nëse momentet e treguara të kohës ndodhen mjaft shpesh, dhe saktësia e paraqitjes së përafërt është mjaft e lartë, atëherë nga pikëpamja praktike një burim i tillë diskret nuk është në asnjë mënyrë inferior ndaj atyre të vazhdueshëm. Megjithatë, kampionimi ose kuantizimi i mesazheve nuk përdoret gjithmonë. Kështu, për shembull, burimi që transmeton vlerën e presionit të zërit përpara mikrofonit (në transmetimin e telefonisë ose radios) në shumicën e rasteve mbetet i vazhdueshëm.

Ky punim shqyrton vetëm mesazhet e krijuara nga burime diskrete, të cilat për shkurtim quhen mesazhe diskrete.

Burimet diskrete dhe të vazhdueshme mund të ndahen në dy lloje: burime me shpejtësi të kontrolluar dhe burime me shpejtësi fikse. Në burimet e tipit të parë, mesazhet ruhen në formë të regjistruar dhe lëshohen sipas kërkesave të pajisjes transmetuese (koduese). Në burimet e llojit të dytë, mesazhet lëshohen në momente të caktuara kohore, të përcaktuara nga vetë burimi dhe pavarësisht nga funksionimi i pajisjes transmetuese.

Shembuj të burimeve të normës së kontrolluar janë teksti i një telegrami që do të transmetohet përmes një linje telegrafi, një telegram foto bosh, shirit me grushte, etj. Shembuj të një burimi me shpejtësi fikse janë shumë sensorë në sistemet e telemetrisë, kompjuterët elektronikë, një person që flet përpara të mikrofonit, të një skene, të transmetuar në televizion etj.

Shpesh një element memorie tampon përfshihet midis burimit me shpejtësi fikse dhe pajisjes transmetuese. Nëse kapaciteti i memories buferike rritet pafundësisht, atëherë kushtet për transmetimin e mesazheve afrohen me ato që ndodhin me burime me shpejtësi të kontrolluar.

Çdo sistem komunikimi është një sistem transmetimi në të cilin objekt i transmetimit janë mesazhet. Çdo mesazh është një koleksion informacioni në lidhje me gjendjen e çdo sistemi material që transmetohet nga një person (pajisje) që vëzhgon këtë sistem te një person tjetër (pajisje) i cili nuk ka mundësi ta marrë këtë informacion përmes vëzhgimeve të drejtpërdrejta. Sistemi material, së bashku me vëzhguesin, përfaqëson burimin e mesazheve (korrespondentin).

Burimi prodhon mesazhe nga disa mesazhe të mundshme. Ky grup mund të jetë i kufizuar (për shembull, tekst alfabetik) ose i pafund (për shembull, një mesazh telefonik). Çdo shkronjë, për shembull, i përket grupit të fundëm që formon alfabetin, dhe çdo fjalë i përket grupit të fundëm që formon fjalorin. Tërësia e mesazheve së bashku me probabilitetet e tyre të ndodhjes (probabilitetet e mëparshme) quhet një grup mesazhesh.

Nga pikëpamja matematikore, çdo mesazh mund të përfaqësohet si një funksion i caktuar i kohës m(t), i cili mund të jetë ose një funksion i vazhdueshëm i kohës së vazhdueshme (për shembull, kur transmetohet fjalimi), ose një sekuencë numrash (fjalë, shkronjat), d.m.th. funksioni i kohës diskrete.

Në mënyrë që një mesazh të transmetohet te marrësi, është e nevojshme të përdorni një lloj transportuesi. Çdo proces fizik mund të përdoret si bartës, për shembull, një rrymë elektrike në një tel (komunikim me tela), një fushë elektromagnetike (komunikim radio), valët e zërit, një rreze drite, etj.

Madhësia fizike në ndryshim S(t) që përfaqëson mesazhin e transmetuar m(t) quhet sinjal. Natyrisht, çdo mesazh duhet të ketë sinjalin e vet për të anën marrëse Bazuar në sinjalin e marrë, ishte e mundur të përcaktohet pa mëdyshje mesazhi i transmetuar.

Burimi i mesazhit

ndërhyrje

Oriz. 1.1. Blloku i sistemit të komunikimit

operacionet e mëposhtme: shndërrimi i një sasie jo elektrike në elektrike, kodimi dhe modulimi. Operacioni i parë është i nevojshëm kur transmetoni ndonjë mesazh - diskret dhe i vazhdueshëm. Për shembull, gjatë transmetimit të të folurit, ai konsiston në shndërrimin e presionit të zërit në një rrymë elektrike proporcionalisht të ndryshueshme të mikrofonit.

Mesazhet diskrete janë një sekuencë e rastësishme e disa elementeve m1,m2,...mn. Kjo

sekuenca në anën transmetuese mund të shndërrohet sipas një ligji të caktuar në një sekuencë tjetër

a1,a2,…,al, më i përshtatshëm nga pikëpamja teknike.

Operacioni i konvertimit të një sekuence të sekuencës (mn) (al) quhet kodimi dhe kryhet nga një pajisje koduese. Metodat dhe qëllimet e kodimit mund të jenë të ndryshme.

Më shpesh, kodimi konsiston në ndarje shtesë të secilit element të sekuencës. Kur transmetohet teksti i shkruar, për shembull, çdo shkronjë korrespondon me një sekuencë të re të karaktereve ai, të quajtur kombinim kodi. Nëse një kombinim kodi përmban N karaktere, secila prej të cilave merr një nga m vlerat e mundshme, atëherë numri i kombinimeve të mundshme do të jetë i barabartë me M = mn Numri m quhet bazë, dhe n është numri i kodeve. Nëse m = 2, atëherë kodi quhet binar. Kur transmetohen mesazhe diskrete në telegrafi, për shembull, një kod binar pesëshifror (m=2, n=5) përdoret gjerësisht. Ky kod siguron transmetimin e mesazheve me një vëllim alfabeti M = 25 = 32 shkronja. Çdo shkronjë transmetohet në një sekuencë prej pesë parcelash aktuale ose jo-aktuale ("zero" dhe "një"). Kodet në të cilat të gjitha kombinimet e kodeve përmbajnë të njëjtin numër elementesh quhen uniforme. Ndonjëherë përdoren kode jo uniforme, si kodi Morse.

Më sipër folëm për të ashtuquajturat primitive kodimi, qëllimi i të cilit është të thjeshtojë pajisjet e përdorura. Kohët e fundit ka filluar të përdoret gjerësisht rezistente ndaj zhurmave kodimi, qëllimi i të cilit është rritja e besueshmërisë së sistemeve të komunikimit në prani të ndërhyrjeve.

Kur transmetoni mesazhe të vazhdueshme, operacioni i kodimit shpesh anashkalohet. Megjithatë, kohët e fundit kanë filluar të përdoren lloje të ndryshme të modulimit të pulsit. Në këtë rast, një sekuencë periodike e pulseve përdoret si bartës kryesor. Në këtë rast, bëhen të mundshme metoda diskrete për transmetimin dhe kodimin e mesazheve të vazhdueshme.

Operacionet e kodimit zakonisht kryhen nga qarqet elektrike. Sekuenca të ndryshme të simboleve të kodit do të korrespondojnë me sekuencën elementet sinjalet elektrike parësore U(t), të cilat quhen sinjale të pamoduluara ose video.

Procesi i konvertimit të mesazheve në sinjale S(t) përfundon modulimi disa transportues. Modulimi konsiston në ndryshimin e çdo parametri të bartësit f =f(a,b,...,t). Parametri i moduluar (a) merr një rritje proporcionale me sinjalin modulues:

ku Δa është rritja maksimale absolute e parametrit të moduluar dhe vlera

paraqet ndryshimin relativ në këtë parametër dhe quhet koeficient modulimi. Kur transmetohen mesazhe diskrete, parametri i moduluar merr një nga disa vlera të mundshme diskrete. Në këtë rast, në vend të termit "modulim" shpesh përdoret termi "manipulim". Numri i llojeve të mundshme të modulimit është i barabartë me numrin e parametrave të bartësit. Për shembull, në rastin e një bartësi sinusoidal, janë të mundshme llojet e modulimit të amplitudës, fazës dhe frekuencës.

Operacioni i gjenerimit të sinjalit mund të paraqitet shkurtimisht si

ku f është një operacion jolinear, duke përfshirë operacionet e kodimit dhe modulimit.

Sinjali i gjeneruar në këtë mënyrë nga dalja e transmetuesit hyn në linjën e komunikimit. Linja e komunikimitështë mediumi fizik që përdoret për të transmetuar sinjale nga një transmetues në një marrës. Ky medium mund të jetë një qark fizik (një palë tela, një kabllo në një lidhje me tela) ose një zonë hapësire në të cilën përhapen valët elektromagnetike (komunikim radio në çdo gamë frekuence, duke përfshirë optikin).

Linjat reale të komunikimit përmbajnë gjithmonë ndërhyrje me origjinë të ndryshme. Ndërveprimi i sinjalit dhe zhurmës mund të përfaqësohet si një veprim linear ose jolinear

Në hyrjen e marrësit, merret një sinjal x(t) i shtrembëruar nga interferenca, nga i cili është i nevojshëm përcaktimi i mesazhit të transmetuar. Prandaj, marrësi duhet të kryejë operacionet e kundërta të anës transmetuese: demodulimin dhe dekodimin. Demodulimi i sinjalit të marrë kryhet nga një demodulator, i cili përpunon sinjalet e marra sipas rregullave të caktuara dhe identifikon elementët e sinjalit të transmetuar (simbolet e kodit). Dekoderi konverton kombinimet e kodeve në elemente mesazhi. Në përgjithësi, funksionimi i sistemit të komunikimit mund të përshkruhet me shprehjen:

y =W (x) = W (V [ξ,F(m,f)]), (1.1.3)

ku W është një operator jolinear që përfshin operacionet e demodulimit dhe dekodimit.

Natyrisht, në rastin ideal, mesazhi i marrë duhet të përputhet saktësisht me atë të transmetuar, d.m.th. У(t)=m(t) . Sidoqoftë, prania e ndërhyrjes në linjën e komunikimit shkakton paqartësi thelbësore kur rivendosni një mesazh në anën marrëse. Prandaj, gjithmonë y(t)≈m(t).

Le të prezantojmë disa përkufizime të tjera. Grupi i mjeteve teknike të krijuara për të transmetuar një mesazh nga një burim te një marrës quhet kanal komunikimi. Ai përfshin një transmetues, linjë komunikimi dhe marrës. Çdo kanal karakterizohet nga tre parametra kryesorë:

a) brezi i frekuencës që mund të kalojë kanali,

b) koha T gjatë së cilës sigurohet kanali

për punë,

c) diapazoni i lejuar i niveleve të sinjalit në kanal (varg dinamik).

Formohet kanali i komunikimit, së bashku me burimin dhe marrësin e mesazheve sistemi i komunikimit. Sistemet e komunikimit mund të ndryshojnë nga njëri-tjetri në llojin e mesazheve të transmetuara, metodat e konvertimit të mesazheve në sinjale dhe rindërtimin e mesazheve nga sinjalet e marra, mjedisin fizik të përdorur si linjë komunikimi, etj.

Në varësi të llojit të mesazheve të transmetuara, sistemet e komunikimit mund të jenë të vazhdueshme ose diskrete. Sistemet e komunikimit telegraf janë një shembull tipik i sistemeve diskrete. Sistemet e telefonisë, radiotelefonisë dhe televizionit që përdorin metoda të modulimit analog (të vazhdueshëm) klasifikohen si sisteme të komunikimit të vazhdueshëm. Kohët e fundit, sistemet me lloje të ndryshme të modulimit të pulsit janë përdorur për të transmetuar mesazhe të vazhdueshme. Sisteme të tilla mund të klasifikohen si sisteme të përziera.

Në sistemet diskrete të komunikimit, gjatë demodulimit dhe dekodimit të sinjaleve, është e nevojshme të dihet kohëzgjatja, fillimi dhe mbarimi i çdo elementi të kombinimit dhe i gjithë kombinimit në tërësi, d.m.th. Është e nevojshme të përdorni pajisjet transmetuese dhe marrëse në fazë. Sipas metodës së mbajtjes në fazë, sistemet diskrete të komunikimit mund të ndahen në sinkron dhe asinkron. Në sistemet e komunikimit sinkron, transmetuesi dhe marrësi funksionojnë në mënyrë sinkrone, për të cilat përdoret një kanal i veçantë sinkronizimi. Një shembull i sistemeve sinkron janë sistemet e komunikimit telegrafik që përdorin kodin binar pesëshifror Baudot. Një shembull i sistemeve të komunikimit asinkron janë sistemet start-stop, në të cilat faza e funksionimit të marrësit dhe transmetuesit kryhet nga elementë të veçantë shtesë në fillim (fillim) dhe në fund (ndalim) të çdo kombinimi kodi.

Nëse një sistem komunikimi transmeton disa mesazhe nga burime të ndryshme, atëherë ai quhet shumëkanalësh.

Nëse sinjalet mund të transmetohen përmes një kanali komunikimi vetëm në një drejtim, atëherë kanali quhet simplex. Nëse sinjalet mund të transmetohen njëkohësisht në të dy drejtimet, atëherë thirret kanali dupleks. Sistemet e komunikimit dupleks në thelb kanë dy kanale (përpara dhe prapa), por në përgjithësi ato nuk janë identike. Në disa raste, në sisteme të tilla, mesazhet transmetohen vetëm në një drejtim, dhe kanali i kthimit përdoret për të kontrolluar dhe mbrojtur nga gabimet gjatë transmetimit të mesazheve në drejtimin përpara. Sisteme të tilla quhen sisteme nga anasjelltas komunikimi Reagimi mund të përmirësojë ndjeshëm besueshmërinë operacionale dhe përdoret në sistemet e komunikimit dhe të kontrollit automatik. Në këtë të fundit, sinjali i kanalit të kthimit vepron në disa pajisje për të rregulluar parametrat e tij.

§ 1.2. Karakteristikat e sinjalit të komunikimit

Siç u përmend më lart, sinjalet e transmetuara lidhen në mënyrë unike me mesazhet e transmetuara. Përshkrimi matematikor i sinjalit është një funksion i caktuar i kohës S(t) . Sinjalet e komunikimit mund të klasifikohen sipas disa kritereve.

Në teorinë e mesazheve, sinjalet ndahen kryesisht në deterministe (të rregullta) dhe të rastësishme. Sinjali quhet përcaktuese nëse mund të përshkruhet nga një funksion i njohur i kohës. Prandaj, me përcaktues nënkuptojmë një sinjal që korrespondon me një mesazh të njohur të transmetuar dhe që mund të parashikohet me saktësi paraprakisht për një periudhë kohore arbitrarisht të madhe. Sinjalet përcaktuese zakonisht ndahen në periodike, pothuajse periodike dhe jo periodike.

Në kushte reale, sinjali në vendndodhjen marrëse është i panjohur paraprakisht dhe nuk mund të përshkruhet nga një funksion specifik kohor. Sinjalet e marra janë të paparashikueshme dhe të rastësishme për disa arsye. Së pari, sepse një sinjal i rregullt nuk mund të bartë informacion.Në të vërtetë, nëse gjithçka do të dihej për sinjalin e transmetuar, atëherë nuk do të kishte nevojë për ta transmetuar atë. Zakonisht pala marrëse e di vetëm disa parametra sinjal. Së dyti, sinjalet janë të rastësishme në natyrë për shkak të llojeve të ndryshme të ndërhyrjeve, si të jashtme (kozmike, atmosferike, industriale, etj.) dhe të brendshme (zhurma e llambave, rezistenca, etj.). Sinjali i marrë është gjithashtu i shtrembëruar për shkak të kalimit përmes një linje komunikimi, parametrat e së cilës janë shpesh një funksion i rastësishëm i kohës.

Modeli i një sinjali komunikimi nuk është një funksion i kohës S(t), por një grup funksionesh të caktuara që përfaqësojnë një proces të rastësishëm. Çdo sinjal specifik është një implementimet proces i rastësishëm që mund të përshkruhet nga një funksion përcaktues i kohës. Shpesh ansambli i mesazheve (sinjaleve) të mundshme është i njohur për marrësin. Detyra është të përcaktohet, nga zbatimi i pranuar i një përzierje sinjalesh prej 6 zhurmash, se cili mesazh nga një ansambël i caktuar është transmetuar.

Kështu, sinjali i transmetuar duhet të konsiderohet si një grup funksionesh që janë zbatime të një procesi të rastësishëm. Karakteristikat statistikore të këtij procesi përshkruajnë plotësisht vetitë e sinjalit. Megjithatë, zgjidhja e shumë problemeve specifike bëhet e vështirë në këtë rast. Prandaj, këshillohet që të filloni studimin e sinjaleve dhe kalimin e tyre nëpër qarqe të ndryshme me zbatime individuale si funksione përcaktuese.

Një përshkrim i plotë i sinjalit nuk është gjithmonë i nevojshëm. Ndonjëherë disa karakteristika të përgjithësuara që pasqyrojnë plotësisht vetitë e sinjalit janë të mjaftueshme për analizë. Një nga karakteristikat më të rëndësishme të një sinjali është ai kohëzgjatja b

T, e cila përcakton kohën e kërkuar të funksionimit të kanalit dhe lidhet thjesht me sasinë e informacionit të transmetuar nga ky sinjal. Karakteristika e dytë është gjerësia e spektrit sinjali F, i cili karakterizon sjelljen e sinjalit gjatë kohëzgjatjes së tij dhe shpejtësinë e ndryshimit të tij. Si një karakteristikë e tretë, mund të futet një që do të përcaktonte amplituda e sinjalit gjatë gjithë ekzistencës së tij, për shembull, fuqia. Sidoqoftë, fuqia e sinjalit P në vetvete nuk përcakton kushtet për transmetimin e tij përmes kanaleve reale të komunikimit me ndërhyrje. Prandaj, sinjali zakonisht karakterizohet nga raporti i fuqive të sinjalit dhe zhurmës:

që quhet tejkalimi i sinjalit mbi zhurmën ose raporti sinjal-zhurmë.

Një karakteristikë e sinjalit e quajtur diapazoni dinamik ,

i cili përcakton gamën e ndryshimeve në nivelet e sinjalit (për shembull, vëllimin gjatë transmetimit të mesazheve telefonike) dhe vendos kërkesat përkatëse për linearitetin e shtegut. Nga e njëjta anë, sinjali mund të karakterizohet nga të ashtuquajturat faktor kreshtë

që përfaqëson raportin e vlerës maksimale të sinjalit me vlerën aktuale.

Sa më i lartë të jetë faktori i pikut të sinjalit, aq më e keqe do të jetë performanca e energjisë e pajisjes radio.

Nga pikëpamja e transformimeve të kryera në mesazhe, sinjalet zakonisht ndahen në sinjale video (të pamoduluara) dhe sinjale radio (të moduluara). Në mënyrë tipike, spektri i një sinjali video është i përqendruar në rajonin me frekuencë të ulët. Kur përdoret modulimi, sinjali video quhet modulues. Spektri i sinjalit të radios është i përqendruar rreth një frekuence mesatare të caktuar në rajonin e frekuencës së lartë. Sinjalet e radios mund të transmetohen në formën e valëve elektromagnetike.

Për të përfunduar këtë pjesë, ne do të përshkruajmë shkurtimisht sinjalet e përdorura në lloje të ndryshme të komunikimeve. Në Fig. Figura 1.2 tregon një sinjal video në formën e një sekuence të vazhdueshme pulsi. Një sinjal i tillë gjenerohet gjatë llojeve të punës telegrafike duke përdorur një kod binar pesëshifror. Gjerësia e brezit të frekuencës që përdoret për transmetimin e sinjaleve të tilla varet nga shpejtësia e telegrafit dhe është e barabartë, për shembull, me 150-200 Hz kur përdorni aparatin telegrafik ST-35 dhe transmetoni 50 karaktere në sekondë. Kur transmetoni mesazhe telefonike, sinjali përfaqëson

S(t)

S(t)

S(t)

t

t

S(t)

Oriz. 1.2 - sinjal video në formën e një sekuence të vazhdueshme pulsi

Oriz. 1.3 - transmetimi i imazheve statike duke përdorur fototelegraf

është një funksion i vazhdueshëm i kohës, siç tregohet në Fig. 1.26. Në telefoninë komerciale, sinjali zakonisht transmetohet në brezin e frekuencës nga 30 Hz në 3400 Hz. Në transmetim, transmetimi me cilësi të lartë të të folurit dhe muzikës kërkon një brez frekuencash prej afërsisht 40 Hz deri në 10 kHz. Kur transmetoni imazhe të palëvizshme duke përdorur një fototelegraf, sinjali ka formën e treguar në Fig. 1.3. Ai përfaqëson një funksion hap. Numri i niveleve të mundshme është i barabartë me numrin e toneve dhe gjysmëtoneve të transmetuara. Një ose më shumë kanale telefonike standarde përdoren për transmetim. Kur transmetoni imazhe lëvizëse në televizor duke përdorur 625 linja dekompozimi, kërkohet një brez frekuencash prej 50 Hz deri në 6 MHz. Sinjali ka një strukturë komplekse diskrete-të vazhdueshme. Sinjalet e moduluara kanë formën e treguar në Fig. 1.3 b (me modulim amplitudë).

§ 1.3. Problemet dhe metodat e teorisë së transmetimit të sinjalit

Siç u përmend më lart, objekti i transmetimit në sistemet e komunikimit janë mesazhet që ndryshojnë ndjeshëm nga objektet e tjera të transmetimit, për shembull, energjia elektrike në sistemet e transmetimit të energjisë. Në këtë të fundit, detyra kryesore është transferimi i energjisë te konsumatori me humbje minimale. Transmetimi i mesazheve shoqërohet edhe me transferimin e energjisë, por qëllimi kryesor i sistemit të komunikimit nuk është transferimi i energjisë. Efikasiteti energjetik i sistemeve të komunikimit (veçanërisht i radiokomunikimeve) është jashtëzakonisht i vogël. Është e qartë se nevojiten kritere të veçanta për të vlerësuar efektivitetin e sistemeve të komunikimit. Një kriter i tillë mund të jetë sasia e informacionit që përmban mesazhi. Le të shohim disa shembuj.

Në sistemet e komunikimit telegrafik, mesazhet janë një tekst. Masa e sasisë së informacionit në këtë rast mund të jetë numri i fjalëve ose shkronjave. Kur transmetoni mesazhe telefonike, sasia e informacionit do të përcaktohet jo vetëm nga numri i fjalëve, por edhe nga intonacioni, timbri i të folurit dhe diapazoni i volumit të zërit. Në mënyrë të ngjashme, në një mesazh televiziv, sasia e informacionit do të përcaktohet nga kompleksiteti i imazhit. Teoria e informacionit, e cila është pjesë e kursit për teorinë e transmetimit të sinjalit, ju lejon të përcaktoni sasinë e informacionit në çdo mesazh. Një nga karakteristikat e një sistemi komunikimi është sasia maksimale e mundshme e informacionit të transmetuar (ose marrë) për njësi të kohës. Sasia e përcaktuar në këtë mënyrë quhet xhiros sistemet e komunikimit.

Nëse ka ndërhyrje, mesazhet e transmetuara shtrembërohen. Nivelet e larta të ndërhyrjeve mund ta bëjnë të pamundur marrjen

mesazhi i transmetuar. Nga ky këndvështrim, sistemet e komunikimit i nënshtrohen kërkesës së besnikërisë së transmetimit ose shkallës së korrespondencës së sinjalit të marrë me atë të transmetuar. Kjo e fundit varet, së pari, nga shërbimi i pajisjes, shqyrtimi i të cilave nuk është objekt studimi në rrjedhën e teorisë së transmetimit të sinjalit, dhe së dyti, nga vetitë e sistemit të komunikimit, të përcaktuara nga metodat e transmetimit dhe transmetimit dhe marrjen e sinjaleve. Aftësia sistemet e komunikimit për t'i rezistuar efekteve të dëmshme të ndërhyrjeve për shkak të vetive të veta quhet imuniteti ndaj zhurmës sistemet e komunikimit. Imuniteti ndaj zhurmës i sistemeve të komunikimit është një tjetër karakteristikë e rëndësishme e një sistemi komunikimi. Si një masë sasiore e imunitetit të zhurmës gjatë transmetimit të mesazheve diskrete, është zakon të përdoret probabiliteti i gabimit, i cili përcakton numrin relativ të elementeve të sinjalit të marrë gabimisht. Gjatë transmetimit të mesazheve të vazhdueshme, imuniteti ndaj zhurmës vlerësohet nga devijimi i mesazhit të marrë nga ai i transmetuar. Madhësia e devijimit përcaktohet nga disa kritere, për shembull, katrori mesatar i rrënjës:

ku vija e valëzuar në krye do të thotë mesatare me kalimin e kohës.

Kështu, kërkesat kryesore për sistemet e komunikimit janë rritja e xhiros dhe imuniteti ndaj zhurmës. Këto kërkesa janë kontradiktore, pasi është e mundur të rritet xhiroja në kurriz të imunitetit të zhurmës dhe anasjelltas. Me sa duket, në parim është e mundur të hartohet një sistem komunikimi optimal që, sipas disa kritereve, do të plotësojë kërkesat më mirë se të tjerët.

Dizenjimi i një sistemi komunikimi që siguron xhiros më të lartë dhe imunitet ndaj zhurmës kërkon marrjen parasysh të shumë faktorëve. Në formulimin e përgjithshëm, detyra konsiston, sipas (1.1.3), në zgjedhjen e një algoritmi (rregulli) të tillë për funksionimin e sistemit Y=W(V) në mënyrë që të merret, në xhiros maksimale, një mesazh dalës që ndryshon minimalisht nga ai i transmetuar nga pikëpamja e ndonjë kriteri. Sinteza e një sistemi të tillë optimal kërkon një përzgjedhje të përbashkët të një sistemi sinjalesh (operacione

metoda e kodimit dhe modulimit) dhe metodat e marrjes (demodulimi dhe dekodimi). Në këtë formë të përgjithshme, ky problem ende nuk është zgjidhur.

Prandaj, për të marrë rezultate praktike, ky problem duhet të zbërthehet dhe sistemi të sintetizohet në pjesë me disa parametra fiks. Për shembull, duke pasur parasysh një metodë arbitrare të marrjes, ju mund të zgjidhni sistemin optimal të sinjalit, d.m.th. metodat e kodimit dhe modulimit. Duke pasur parasysh sistemin e zgjedhur të sinjalit, problemi zbret në ndërtimin e një marrësi optimal. Operatori që ne kërkojmë është W.

Kur zgjidhni veçmas operatorët F dhe W, duhet të udhëhiqeni nga parimet e mëposhtme. Së pari, marrësi duhet të shtypë ndërhyrjen në mënyrën më të mirë të mundshme, d.m.th. të sigurojë imunitet maksimal ndaj zhurmës. Sistemi i sinjaleve duhet të zgjidhet i tillë që sinjalet që përfaqësojnë mesazhe të ndryshme të jenë sa më të ndryshme nga njëri-tjetri, në mënyrë që interferenca të ketë sa më pak efekt në ndryshimin e tyre. Në këtë mënyrë, ju mund të zgjidhni kodet më të mira, llojet më rezistente ndaj zhurmës së modulimit, të ndërtoni një marrës optimal, d.m.th. të marrë zgjidhje optimale për lidhjet individuale të sistemit të komunikimit. Kjo metodë bën të mundur sintetizimin, nëse jo më të mirën teorikisht, atëherë të paktën sistemet e komunikimit të mirë dhe efikas.

Pikërisht në këtë drejtim u zhvillua teoria e përgjithshme ose statistikore e komunikimit. Në vitin 1941, matematikani sovjetik A.N. Kolmogorov zhvilloi bazat matematikore të teorisë së qarqeve lineare (filtrave) që janë optimale sipas kriterit të gabimit mesatar katror minimal, i cili u zhvillua më vonë nga N. Wiener. Në vitin 1947 V.A. Kotelnikov hodhi themelet e teorisë së imunitetit të zhurmës në veprën e tij të jashtëzakonshme "Teoria e imunitetit të mundshëm të zhurmës". Në këtë vepër, për herë të parë u shtrua dhe u zgjidh problemi i ndërtimit të një marrësi ideal, i cili jep potencial, d.m.th. imuniteti më i lartë i mundshëm ndaj zhurmës. Në vitin 1949, shkencëtari amerikan K. Shannon hodhi themelet për teorinë e informacionit. Ai vërtetoi mundësinë e një kodimi të tillë, i cili lejon marrjen e shkallës më të lartë të mundshme të transmetimit të mesazhit me një probabilitet të vogël arbitrarisht të pranimit të gabuar të të gjithë mesazhit.

Këto vepra hodhën themelet për një shkencë të re - teorinë e përgjithshme të komunikimit ose teorinë e përgjithshme të informacionit. Teoria e informacionit u ngrit falë depërtimit në teorinë dhe teknologjinë e komunikimit të metodave të sakta matematikore. Në kuptimin e ngushtë të fjalës, teoria e informacionit merret me gjetjen e metodave optimale të kodimit. NË

Në kuptimin e gjerë të fjalës, teoria e informacionit është një teori që përdor metoda probabiliste dhe statistikore për analizën dhe sintezën e sistemeve të komunikimit dhe elementeve të tyre. Përdorimi i këtyre metodave si mjeti kryesor matematikor shpjegohet me faktin se sinjalet e komunikimit nuk janë procese të rregullta, por të rastësishme.

Teoria e probabilitetit dhe teoria e proceseve të rastësishme janë mjetet kryesore matematikore për analizimin e kalimit të sinjaleve dhe ndërhyrjeve përmes sistemeve të komunikimit dhe elementeve të tyre. Metodat e statistikave matematikore, veçanërisht teoria statistikore e vendimeve dhe teoria e vlerësimit, janë themelore në sintezën dhe krahasimin e sistemeve të komunikimit që plotësojnë disa kritere të cilësisë.

Siç u përmend më lart, zbatimet individuale të sinjaleve mund të përshkruhen nga funksionet deterministe (të rregullta) të kohës. Prandaj, për studimin fillestar të proceseve fizike në pajisjet për transmetimin dhe marrjen e sinjaleve elektrike, përdoren gjithashtu metoda klasike, për shembull, metoda e analizës harmonike (seri Fourier dhe integrale).

Metodat për përshkrimin matematikor të sinjaleve të komunikimit diskutohen më poshtë.

SINJALET DETERMINISTIKE

§ 2.1. Paraqitja spektrale e deterministikës

sinjalet

Siç u përmend në Kapitullin 1, sinjalet e komunikimit janë në thelb procese të rastësishme. Sidoqoftë, zbatimet individuale të një procesi të rastësishëm dhe disa sinjale të veçanta (për shembull, test) mund të konsiderohen funksione përcaktuese. Këto të fundit zakonisht ndahen në periodike, pothuajse periodike dhe jo periodike, megjithëse sinjalet rreptësisht periodike nuk ekzistojnë në kushte reale.

Një sinjal quhet periodik nëse plotëson kushtin

S(t)=S(t + KT) (2.1.1)

në intervalin ≤ t ≤, ku T është një vlerë konstante e quajtur perioda, dhe K është çdo numër i plotë.

Një sinjal që nuk plotëson kushtin (2.1.1.) përgjatë gjithë boshtit kohor quhet jo periodik. Është specifikuar në një të fundme (t1≤t≤ t2) ose gjysmë të pafundme (t1≤t<∞) ин­тервале времени, а за пределами этого интервала принимается тождественно равным нулю. Непериодический сигнал можно рас­сматривать как периодический, но с бесконечно большим перио­дом. Одной из характеристик непериодического сигнала являет­ся его длительность, под которой понимают либо длительность, соответствующую всему сообщению или отрезку сообщения, ли­бо длительность отдельного элемента (например, элемента ко­довой комбинации).

Një sinjal pothuajse periodik është ai për të cilin periudha mund të specifikohet vetëm afërsisht. Sinjale të tilla janë, për shembull, sinjale që mund të paraqiten si një shumë e komponentëve harmonikë me frekuenca arbitrare (jo të shumëfishta).

Në teorinë e sinjalit, paraqitja spektrale e sinjaleve përdoret gjerësisht. Paraqitja spektrale e një sinjali përcaktues S(T) është paraqitja e tij si një shumë e një numri të fundëm ose të pafundëm të komponentëve harmonikë. Baza e paraqitjes spektrale të sinjaleve është

Transformimi i Xia Furierit. Le të shqyrtojmë fillimisht paraqitjen spektrale të sinjaleve moduluese ose video.

Siç dihet nga matematika, çdo funksion periodik me periodë T që plotëson kushtet e Dirichlet mund të përfaqësohet si një seri Furier.
, (2.1.2)
ku me formulat përcaktohen koeficientët aK dhe bK

Madhësia

përcakton vlerën mesatare të sinjalit gjatë periudhës dhe quhet komponent konstant.

Frekuenca quhet frekuenca themelore e sinjalit, dhe frekuencat e saj të shumëfishta Fk = KF janë harmonikë më të lartë.

Shprehja (2.1.2) mund të rishkruhet si më poshtë

,
(2.1.6)

Varësitë e anasjellta për koeficientët dhe

C 5

Ω

C 4

C 2

C 1

C 6

C 3

2Ω

4Ω

3Ω

5 Ω

w

6Ω

Oriz. 2.1 - grafiku i spektrit të amplitudës së një sinjali periodik

Tregohet një grafik i spektrit të amplitudës së një sinjali periodik. Spektri i fazave ka një pamje të ngjashme. Spektri i një funksioni periodik quhet

lineare ose diskrete, pasi përbëhet nga individuale
linjat që korrespondojnë me frekuencat O, Ω.2Ω,…

Nëse funksioni S (t) që përshkruan sinjalin është çift, d.m.th. S (t) = S (-t), pastaj sipas (2.1.3) të gjitha bk = 0, dhe seria përkatëse e Furierit do të përmbajë vetëm terma kosinus. Nëse funksioni S(t) është tek, d.m.th. S(t) = -S(-t), atëherë seria Fourier do të përmbajë vetëm terma sinusoidalë. Duke përdorur shprehjen

në vend të (2.1.5) mund të shkruajmë

Sipas shprehjeve (2.1.3) dhe (2.1.6), koeficientët Ck dhe αk janë çift në raport me k, dhe koeficientët bk dhe këndet fazore janë tek, d.m.th.

Prandaj, shuma e dytë në (2.1.8) mund të paraqitet në formën e mëposhtme

Duke kombinuar të dyja shumat e shprehjes (2.1.8), marrim të ashtuquajturën formë komplekse ose eksponenciale të serisë Fourier.

ku koeficientët quhen amplituda harmonike komplekse dhe lidhen me koeficientët Сk dhe k, si dhe bk dhe αk nga relacionet

,
. (2.1.12)

Në bazë të shprehjeve (2.1.12) dhe (2.1.3), mund të shkruajmë gjithashtu

Duke krahasuar (2.1.5) dhe (2.1.13), vërejmë se kur përdorim shënimin kompleks të serisë Fourier, vlerat negative të k na lejojnë të flasim për komponentë me frekuenca "negative". Megjithatë, shfaqja negative frekuencat janë të natyrës formale dhe shoqërohen me përdorimin e një forme komplekse të shënimit për paraqitjen e sinjalit real.Në fakt, komponenti harmonik me frekuencën “fizike” Ωk = kΩ në shprehjen (2.1.11) korrespondon me çiftin e mëposhtëm të termave

Ky çift termash, për shkak të barazisë së modulit dhe rastësisë së fazës k, përmbledh një funksion harmonik real me një frekuencë pozitive:

Për shkak të dyfishimit të numrit të komponentëve gjatë përdorimit të formës eksponenciale të regjistrimit të serisë Fourier, amplituda e tyre zvogëlohet me 2 herë. Përdorimi i një shënimi të tillë thjeshton shumë llogaritjet matematikore kur studion kalimin e sinjaleve nëpër sisteme të ndryshme lineare.

Tani le të llogarisim fuqinë mesatare të sinjalit gjatë periudhës

ku vija e valëzuar në krye do të thotë mesatare me kalimin e kohës. Duke vendosur (2.1.2) në (2.1.15) dhe duke marrë parasysh atë
,
,

dhe integrimi gjatë periudhës së funksionit origjinal T të lëkundjeve harmonike me frekuencë të dyfishtë dhe prodhimeve të kosinuseve dhe sinuseve me argumente të shumëfishtë të pabarabartë jep zero, në vend të (2.1.15) fitojmë

Kjo shprehje quhet barazia e Parsevalit, e cila tregon se fuqia mesatare e një sinjali është e barabartë me shumën e fuqive mesatare të përbërësve të tij të frekuencës dhe nuk varet nga marrëdhëniet fazore midis komponentëve individualë.

Spektrat e sinjaleve jo periodike

S(t)

t

T

α

Ω

2Ω

4Ω

3Ω

5 Ω

6Ω

C k

C 5

C 4

C 2

C 1

C 6

C 3

Zgjerimi i serisë Fourier mund të përgjithësohet në rastin e një sinjali jo periodik. Në të vërtetë, le të ketë një sinjal periodik me një periudhë T dhe një amplitudë dhe spektër të caktuar fazor.

Fig.2.2 - Me rritjen e T, zvogëlohet frekuenca e harmonikës së parë dhe po ashtu edhe vijat spektrale.

Nëse funksioni mbetet i pandryshuar gjatë intervalit, atëherë funksioni jo periodik mund të konsiderohet si një rast kufizues i një funksioni periodik me një periudhë pafundësisht në rritje. Ndërsa T rritet, frekuenca e harmonikës së parë

Linjat spektrale në figurën 2.2 b gjithashtu zvogëlohen

ndodhen më shpesh. Në kufirin në T→∞, intervali ndërmjet

linjat në spektër reduktohen në zero, d.m.th. spektri në vend të diskretit bëhet i vazhdueshëm, i vazhdueshëm. Amplituda harmonike Сk, sipas (2.1. 13), bëhen pafundësisht të vogla. Matematikisht kjo mund të shprehet si më poshtë. Në vend të (2.1.13), le të prezantojmë funksionin

Pastaj në vend të (2.1.11) marrim

Kur T→∞, frekuenca kΩ mund të marrë çdo vlerë ω,
.

Prandaj, në vend të (2.1.17) dhe (2.1.18), më në fund marrim

Këto dy shprehje quhen një çift i transformimeve Furier, i cili lidh funksionin kohor S(t) dhe funksionin kompleks të frekuencës S(jw) .

Kuptimi fizik i formulës (2.1.20) është se sinjali jo periodik S(t) ka një spektër të vazhdueshëm, d.m.th. duket të jetë një shumë e pafundme lëkundjesh harmonike me amplituda komplekse pafundësisht të vogla (krh. (2.1.11))

Funksioni:

ka një dimension (amplitudë/herc) dhe tregon amplituda e sinjalit për njësi brezi frekuencor prej 1 Hz. Prandaj ky funksion i vazhdueshëm i frekuencës quhet dendësia spektrale amplituda komplekse ose thjesht dendësi spektrale.

Ngjashëm me (2.1.12), dendësia spektrale e amplitudave komplekse mund të përfaqësohet në formën

Dhe
. (2.1.24)

Funksioni quhet moduli i densitetit spektral ose densiteti spektral amplitudë, dhe densiteti spektral -fazor.

Le të vërejmë një rrethanë të rëndësishme. Duke krahasuar shprehjet (2.1.13) dhe (2.1.17), vërejmë se kur ato ndryshojnë vetëm në faktorin konstant, dhe

ato. amplituda komplekse e një funksioni periodik me periodë T mund të përcaktohen nga karakteristikat spektrale të një funksioni jo periodik të të njëjtit lloj, të specifikuara në interval. Sa më sipër është gjithashtu e vërtetë në lidhje me modulin e densitetit spektral:

Kjo marrëdhënie formulohet si më poshtë: mbështjellja e spektrit të amplitudës së vazhdueshme të një funksioni jo periodik dhe mbështjellja e amplitudave të spektrit të linjës së një funksioni periodik përkojnë në formë dhe ndryshojnë vetëm në shkallë (Fig. 2.2). tani njehsoni energjinë e sinjalit jo periodik. Duke shumëzuar të dyja anët e barazisë (2.1.20) me S(t) dhe duke integruar mbi kufijtë e pafundëm, marrim

ku dhe janë sasi komplekse të konjuguara. Sepse

Kjo shprehje quhet barazia e Parsevalit për një sinjal jo periodik dhe është e ngjashme me (2.1.16), megjithatë, ndryshe nga kjo e fundit, ajo përcakton jo fuqinë mesatare, por energjinë totale të sinjalit.

Nga (2.1.28) është e qartë se nuk ka asgjë më shumë se energjia e sinjalit për 1 Hz të brezit të frekuencës rreth frekuencës ω.

Prandaj, funksioni S2(w) nganjëherë quhet densiteti i energjisë spektrale i sinjalit S(t).

Për të përfunduar këtë seksion, ne paraqesim pa prova disa teorema rreth spektrave që shprehin vetitë themelore të transformimit Fourier.

1. Teorema e mbledhjes. Spektri i shumës së disa sinjaleve

S(t) = S1(t)+S2(t) + ...

e barabartë me shumën e spektrave të këtyre sinjaleve:

S(jw)=S1(jw) + S2(jw) + …

Është e lehtë të verifikohet vlefshmëria e kësaj shprehjeje duke përdorur shprehjet (2.1.19) dhe (2.1.20).

2. Teorema e vonesës. Dendësia spektrale

sinjali i marrë duke zhvendosur sinjalin S(t) me
boshti i kohës në, përcaktohet nga shprehja

ato. një zhvendosje e funksionit përgjatë boshtit kohor çon në shfaqjen e një zhvendosjeje fazore për të gjithë komponentët e frekuencës të barabartë me Wτ0

Është e lehtë të verifikohet vlefshmëria e shprehjes së fundit duke zëvendësuar t në (2.1.19) me

3. Teorema e zhvendosjes. Nëse S(jw) është spektri i funksionit S(t),

atëherë spektri i marrë duke zhvendosur spektrin origjinal përgjatë boshtit të frekuencës me vlerën w0 korrespondon me funksionin

4. Teorema mbi spektrat e derivatit dhe integralit. Spektra
derivati ​​dhe integrali i funksionit S(t) përcaktohen përkatësisht nga shprehjet

5. Teorema e spektrit të konvolucionit. Konvolucioni i dy funksioneve S1(t) dhe S2(t) është integrali

Spektri i konvolucionit të dy funksioneve është i barabartë me produktin e spektrave të funksioneve të ndërlidhura:

Në rastin e veçantë, kur, atëherë

Duke përdorur shprehjen e fundit, është e lehtë të merret barazia Parseval e prezantuar më parë (2.1.28).

§ 2.2 Spektrat e disa sinjaleve të pulsit

Le të shohim disa shembuj specifikë të përdorimit të transformimit Fourier për të analizuar sinjalet pulsuese.

1. Impuls i vetëm katror. Le të ketë një puls drejtkëndor me kohëzgjatje dhe amplitudë h (Fig. 2.3). Për një impuls të tillë, gjejmë duke përdorur transformimin direkt të Furierit

S(w)

w

q

ku është zona e pulsit. Një grafik i këtij spektri për frekuenca pozitive është paraqitur në Fig. 2.3. Dendësia spektrale zhduket në a në w=0, S(w)=q.

Fig. 2.3 - Grafiku i spektrit për frekuencat pozitive

vërejmë se me zvogëlimin e kohëzgjatjes së pulsit, funksioni S(w) shtrihet, d.m.th.

gjerësia e spektrit rritet. Ndërsa rritet, gjerësia e spektrit zvogëlohet.

Nëse e kufizojmë spektrin e një impulsi drejtkëndor në zeron e parë të densitetit spektral, d.m.th. frekuencë rrethore

pastaj për produktin e kohëzgjatjes së pulsit dhe gjerësinë e spektrit që marrim

Kjo barazi është një rast i veçantë i një barazie më të përgjithshme që është e vlefshme për të gjitha sinjalet e pulsit:

sipas të cilit prodhimi i gjerësisë së spektrit të sinjalit dhe kohëzgjatja e tij është një vlerë konstante afër unitetit. Ekzistojnë disa përkufizime të kohëzgjatjes së pulsit dhe gjerësisë spektrale. Sipas njërit prej tyre, kohëzgjatja e pulsit (gjerësia e spektrit) kuptohet si periudha kohore (banda e frekuencës) në të cilën është përqendruar pjesa dërrmuese e energjisë së pulsit.

2. Pulsi i ziles (Gaussian). Një impuls zile është një impuls që përshkruhet nga funksioni

Për dendësinë spektrale të një impulsi të tillë duke përdorur transformimin Furier marrim

Grafikët e pulsit të ziles dhe moduli i spektrit të tij janë paraqitur në Fig. 2.4. Tipari i parë i një impulsi të tillë është se

S(t)

-σ

σ

t

-2σ

2σ

S(w)

-

w

-

h

Fig. 2.4 - Grafikët e pulsit të ziles dhe moduli i spektrit të tij

se dendësia e tij spektrale përkon në formë me funksionin kohor, d.m.th. është gjithashtu një kurbë Gaussian. Një veçori tjetër e një impulsi të tillë është se nga të gjitha format e mundshme të pulsit ka produktin më të vogël të kohëzgjatjes dhe gjerësisë së spektrit.
.

3. Impuls i vetëm. Një njësi impuls ose funksion delta σ(t) është një funksion i kohëzgjatjes infiniteminale me një zonë të fundme të barabartë me njësinë:

Një funksion i tillë mund të konsiderohet si kufiri i një impulsi drejtkëndor me kohëzgjatje τ dhe lartësi në τ→0. Duke lënë τ→0 në (2.2.1), për densitetin spektral të një impulsi të vetëm marrim

I njëjti rezultat mund të merret në mënyrën e zakonshme:

pasi δ(t)=0 për të gjitha vlerat e t≠0, dhe në t=0 faktori eksponencial bëhet një. Këtu është përdorur e ashtuquajtura veti filtruese e funksionit δ, sipas së cilës

Kështu, spektri i një impulsi të vetëm është i vazhdueshëm dhe uniform me densitet spektral njësi deri në frekuenca pafundësisht të larta.

Impulsi njësi është një abstraksion matematik. Fizikisht mund të realizohet vetëm një puls i shkurtër, d.m.th. një impuls me kohëzgjatje shumë të shkurtër τ, me një sipërfaqe të barabartë me q. Spektri i një impulsi të tillë përcaktohet nga shprehja

Në τ të vogël vlera dhe

Rrjedhimisht, një impuls i shkurtër i çdo forme ka një spektër uniform deri në frekuenca të rendit të madhësisë (për aq kohë sa kushti wt<1). Далее спектральная плотность начинает убывать.

4. Funksioni i njësisë. Funksioni i njësisë, kërcimi i njësisë ose funksioni i ndezjes shkruhet si

Fig.2.5 - Varësia nga frekuenca

Vini re se impulsi i njësisë i diskutuar më parë mund të konsiderohet si derivat i funksionit të njësisë:

dhe funksioni i njësisë mund të shprehet me relacionin integral

Duke përdorur teoremën mbi spektrin e integralit (2.1.31) dhe shprehjen (2.2.5), marrim

Moduli i spektrit të këtij funksioni është Varësia e tij nga frekuenca është paraqitur në figurën 2.5 b.

Funksioni i njësisë përdoret gjerësisht si një sinjal provë në studimin e kalimtarëve në qarqet elektrike. Kujtojmë se përgjigja e zinxhirit h(t) ndaj funksionit të njësisë quhet përgjigje hapi.

5. Sekuenca periodike e pulseve drejtkëndore

Le të shqyrtojmë një sekuencë periodike pulsesh drejtkëndëshe me kohëzgjatje dhe periodë T (Fig. 2.6). Duke përdorur (2.1.13), për një sekuencë të tillë marrim

C k

w

C 5

C 7

C 8

C 1

C 2

C 4

(2.2.11)

Fig. 2.6 - sekuenca periodike e pulseve drejtkëndore

me kohëzgjatje dhe periudhë T

I njëjti rezultat mund të merret nga shprehja (2.2.1), duke përdorur relacionin (2.1.26), sipas të cilit densiteti spektral S (w) i një impulsi të vetëm me kohëzgjatje C përkon, deri në një faktor konstant, me mbështjellësin. i spektrit të amplitudës së një sekuence periodike të pulseve të njëjta me një periudhë përsëritjeje T. Grafiku i modulit të spektrit (2.2.11) për frekuencat pozitive është paraqitur në figurën 2.6.

Bazuar në (2.1.11) dhe (2.2.11), një sekuencë periodike pulsesh drejtkëndëshe zgjerohet në një seri Fourier si më poshtë

Tani le të vërejmë rrethanë e mëposhtme. Nëse, me një kohëzgjatje konstante pulsi, periudha T e sekuencës rritet, atëherë distanca midis vijave spektrale Ω => zvogëlohet, ndërsa distanca midis zerove të mbështjelljes së spektrit, e barabartë, mbetet e pandryshuar. Me një kohëzgjatje konstante të periudhës T dhe një ndryshim në kohëzgjatjen e pulsit, distanca midis zerove të mbështjelljes së spektrit do të ndryshojë.

Numri i harmonikëve që përshtaten në intervalin ose ndërmjet çdo dy zero ngjitur do të përcaktohet nga sasia

Vlera Q, e barabartë me raportin e kohëzgjatjes së periudhës me kohëzgjatjen e pulseve, quhet cikli i detyrës së sekuencës periodike të pulsit.

6. Impuls i vetëm i radios. Një impuls radio është një impuls, funksioni kohor i të cilit shkruhet në formë

ku τ është kohëzgjatja e pulsit, a(t) është mbështjellja e amplitudës,

w0 është frekuenca, dhe φ0 është faza fillestare e lëkundjes me frekuencë të lartë, periudha e së cilës Dendësia spektrale e pulsit të radios në përputhje me (2.1.19) do të jetë e barabartë me

Dendësia spektrale e mbështjelljes së impulsit α(t), e zhvendosur përgjatë boshtit të frekuencës me një vlerë konstante (krh. (2.1.30)).

Kështu, dendësia spektrale e një pulsi radio përcaktohet plotësisht nga dendësia spektrale e mbështjelljes së tij. Mund të tregohet se për τ>>T0 dhe w>0 kushti është i kënaqur për shumicën e pulseve të radios

Prandaj, me saktësi të mjaftueshme, dendësia spektrale e një pulsi të vetëm radio mund të përcaktohet me formulën

Le ta ilustrojmë këtë duke përdorur shembullin e një pulsi radio me një zarf drejtkëndor (Fig. 2.7):

nga ku gjejmë për modulin dhe fazën e densitetit spektral

w

W 0

S(w)

rritje e kufizuar e kohëzgjatjes së pulsit τ. fitojmë një lëkundje harmonike në kuptimin e saktë të përkufizimit të një funksioni periodik. Spektri i vazhdueshëm i vibrimit degjeneron në një vijë spektrale me frekuencë ωo

§ 2.3. Lëkundjet e moduluara dhe spektrat e tyre

Siç u përmend në Kapitullin 1, modulimi përfshin ndryshimin e një ose më shumë parametrave të transportuesit në përputhje me mesazhin që transmetohet. Kur përdorni një lëkundje harmonike me frekuencë të lartë si bartës, sinjali i moduluar në përgjithësi mund të përfaqësohet në formën

Në varësi të cilit prej parametrave a, w ose φ modulohet, dallohen tre lloje të modulimit: amplituda (AM), frekuenca (FM) dhe faza (PM). Çdo lëkundje e moduluar është jo sinusoidale dhe ka një spektër kompleks. Le të shqyrtojmë në detaje llojet e modulimit të listuara më sipër.

S(t)

. (2.3.4) Siç dihet, vibrimet harmonike shpesh paraqiten në formën e vektorëve. Në mënyrë të ngjashme, mund të ndërtoni një diagram vektorial për lëkundjet AM, i cili është paraqitur në Fig. 2.10. Gjatë ndërtimit të diagramit, supozohej se rrafshi i vizatimit rrotullohet në drejtim të akrepave të orës me një shpejtësi w0. Prandaj unë mbaj vektorin

w

Fig.2.11- Spektri i lëkundjeve

Vini re se mbështjellja e amplitudave të frekuencave anësore, deri në një faktor konstant, përkon me mbështjellësin e spektrit të amplitudës së funksionit modulues. Kjo e bën të lehtë ndërtimin e spektrit të amplitudës së një lëkundjeje AM nëse dihet spektri i funksionit modulues. Për të ndërtuar, është e nevojshme të zhvendoset spektri i funksionit modulues përgjatë boshtit të frekuencës me vlerën w0, duke marrë kështu një brez anësor të sipërm; brezi anësor i poshtëm do të jetë një imazh pasqyrë i atij të sipërm në lidhje me frekuencën w0.

Le ta ilustrojmë këtë duke përdorur shembullin e manipulimit të amplitudës (Fig. 2.12). Në rastin e manipulimit, funksioni modulues është një sekuencë periodike pulsesh drejtkëndëshe dhe, sipas (2.2.12)

në ar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0 "/> "> zgjerohet në serinë e mëposhtme Fourier

S(t)

t

τ

T

w

W 0

Fig.2.12 - manipulimi i amplitudës

Lëkundja e manipuluar me amplitudë shkruhet në formë

Spektri i amplitudës së lëkundjes së manipuluar është paraqitur në Fig. 2.12.

Lëkundjet e moduluara nga amplituda janë një shembull tipik i sinjaleve pothuajse periodike për të cilat komponentët harmonikë kanë frekuenca të shumta.

Le të shqyrtojmë marrëdhëniet energjetike për AM. Në përputhje me ndryshimin e amplitudës së lëkundjes, ndryshon edhe mesatarja për periudhën Frekuencë e lartë fuqia e lëkundjes së moduluar.

Fuqia e sinjalit në mungesë të modulimit (fuqia e lëkundjes së bartësit) përcaktohet nga termi i parë i shprehjes (2.3.5) dhe është i barabartë me

ku është periudha e lëkundjeve me frekuencë të lartë.

Në modulimin, fuqia ndryshon vazhdimisht. Vlerat maksimale dhe minimale të tij përcaktohen përkatësisht nga shprehjet

Fuqia e dy frekuencave anësore (kur modulohet me një ton të pastër) në do të jetë e barabartë me

Fuqia mesatare gjatë periudhës së modulimit do të jetë e barabartë me

ku është periudha e lëkundjes moduluese.

Nga shprehjet e fundit për m=1 marrim

Kështu, me modulim 100%, 2/3 e fuqisë totale shpenzohet për transmetimin e valës bartëse dhe 1/3 për transmetimin e frekuencave anësore. Rritja e fuqisë e shkaktuar nga modulimi, i cili kryesisht përcakton kushtet për izolimin e një mesazhi pas marrjes, në këtë rast nuk kalon gjysmën e fuqisë së lëkundjes së bartësit. Përveç kësaj, vlerë të madhe Fuqia e pikut-4 në krahasim me mesataren kërkon një mënyrë lineare funksionimi të rrugës së transmetimit-marrjes në një hapësirë ​​të gjerë diapazoni dinamik(në transmetues, llambat duhet të zgjidhen sipas fuqisë maksimale). Sa më sipër na lejon të konkludojmë se modulimi i amplitudës nga pikëpamja e energjisë ka disavantazhe të konsiderueshme.

Këto disavantazhe modulimi i amplitudës mund të eliminohet në masë të madhe duke përdorur transmetimin e shtypur të bartësit. Shtypja e bartësit kryhet duke përdorur modulimin e balancuar të amplitudës (BAM). Ky lloj modulimi quhet edhe modulim bipolar (BP). Në modulim i balancuar sinjali regjistrohet në formë

prej nga, kur modulojmë me një ton të pastër, marrim

ato. vetëm dy frekuenca anësore pa bartës.

Me modulim të balancuar, ngjashëm me (2.3.10) (2.3.13), gjejmë

Rrjedhimisht, performanca e energjisë në këtë rast është dukshëm më e mirë se sa me AM konvencionale.

Figura 2.13 tregon spektrin e sinjalit për modulimin e balancuar dhe diagramet e kohës për modulimin konvencional dhe të balancuar. Diagrami i kohës në rastin e fundit fitohet duke zbritur komponentin nga lëkundja e zakonshme AM. Është e lehtë të shihet se mbështjellja gjatë modulimit të balancuar ka dyfishin e frekuencës dhe faza e mbushjes me frekuencë të lartë ndryshon befas me 180o me çdo kalim të mbështjellësit nëpër vlerë zero. Një shembull shumë ilustrues i kësaj është lëkundja me çelës amplitudë me një bartës të shtypur (Fig. 2.14). Një lëkundje e tillë në thelb do të jetë një lëkundje e zhvendosur në fazë, e cila do të diskutohet më në detaje më poshtë. Sidoqoftë, tashmë mund të vërehet se lëkundja e zhvendosur në fazë do të ketë spektrin e amplitudës së një lëkundjeje AM me një bartës të shtypur.

t

JAM.

t

Fig. 2.14 - lëkundje me çelës me zhvendosje amplitude me bartës të shtypur

Përdorimi i BAM dhe OM bën të mundur uljen e konsumit të padobishëm të energjisë për përbërës të frekuencës së bartësit, dhe me OM - përgjysmimin e mëtejshëm të spektrit të sinjalit të transmetuar. Megjithatë, për të demoduluar sinjalin në fundin marrës, nevojitet një bartës. Nevoja për të rivendosur transportuesin kërkon disa ndërlikime të pajisjeve.

Modulimi i frekuencës

Në modulimi i frekuencës Sipas ligjit të oscilimit modulues U(t), frekuenca e lëkundjes së bartësit me frekuencë të lartë ndryshon.

Figura 2.15 tregon grafikët e sinjaleve moduluese dhe të moduluara në rastin e modulimit të pastër të tonit. Ne marrim një shprehje për FM - lëkundjet. A-parësore

ku është devijimi maksimal i frekuencës, i quajtur denacionalizim i frekuencës, a është ndryshimi relativ në frekuencë. Sipas përcaktimit të saj, frekuenca rrethore e çastit është derivati ​​kohor i argumentit të funksionit trigonometrik COS Ψ(t), që paraqet lëkundjen, d.m.th.

U(t)

S(t)

t

t