Функциональная схема цифровой системы передачи информации

ЛЕКЦИЯ 20 Функциональная схема цифровой системы передачи информации. Рассмотрим упрощенную структурную схему современного радиоканала цифровой системы связи, на которой для наглядности изображены упрощенные эпюры сигналов в ряде ее специфиче­ских точек (рис.4.1.). Непрерывные сообщения можно передавать по дискретным (или циф­ровым) системам связи. Для этого их преобразуют в цифровую форму с по­мощью операций дискретизации по времени, квантования по уровню и ко­дирования. Под кодированием понимают операцию преобразования дискретных сооб­щений в последовательность кодовых символов (например, двоичных чисел двоичный код). В передающем устройстве цифровой системы радиосвязи кодирование передаваемого сигнала выполняется цифровой микросхемой, называемой кодером. На выходе кодера передаваемый первичный сигнал имеет вид циф­рового кода — некую последовательность импульсов («единиц») и пауз («нулей»), обычно имеющих одинаковую длительность. В модуляторе передатчика несущее колебание модулируется полученной в кодере импульсной последовательностью. Чаще всего в цифровых системах связи применяется так называемая импулъсно-кодовая модуляция (ИКМ). В случае применения ИКМ дискретные значения непрерывного сиг- Рис.4. 1. Структурная схема радиоканала цифровой системы связи нала передаются в виде кодовых комбинаций. При использовании двоич­ного представления, кодовая комбинация может выражать целое число, равное соответствующему уровню непрерывного сигнала в момент его дискретного отсчета. В приемнике после усиления на радиочастоте из сигнала промежуточной частоты (принятого вторичного сигнала) с по­мощью демодулятора извлекается последовательность кодовых символов (первичный сигнал). Затем производится декодирование этих символов в декодере, с которого восстановленный аналоговый сигнал поступает к получателю сообщений. В современных цифровых системах передачи информации используются две группы относительно самостоятельных, совмещенных в отдельные микросхемы, аналого-цифровых устройств: кодеки и модемы. Кодеком на­зывается пара преобразователей кодер-декодер, а модемом — пара преобра­зователей модулятор-демодулятор. Модемы выполняют определенный набор различных функций и в зави­симости от принципов их реализации разделяются на проводные или теле­фонные модемы, сотовые модемы, пакетные радиомодемы, связные высоко­частотные радиомодемы, цифровые модемы, факс-модемы и пр. Проводные модемы включаются в системах связи между телефонной сетью общего пользования и управляющим компьютером. Понятие о кодировании и представлении сообщений Для формирования сообщений, содержащих ту или иную информацию. Используется большое число разнообразных знаков. Очень часто бывает необходимо передать или хранить очень большое число различных сообщений. В таких случаях для информационного обмена используется язык с иерархической структурой, которая позволяет строить знаки различного ранга. Низшим (первым) рангом являются символы. Если число используемых различных символов ограничено, то совокупность их называют алфавитом. Такими символами, например, в печатном (письменном) текстах являются буквы, знаки препинания, пробелы между словами и фразами. В устной речи символами являются отдельные типовые звуки, называемые фонемами. В технических системах часто используют алфавит, состоящий всего лишь из двух различных символов: знаков + и – , цифр 0 и 1 и т.д. Код применяемого языка определяется алфавитом символов и правилами их комбинирования, т.е. правилами построения знаков различного ранга. Число различных символов используемого алфавита называется основанием кода. Так, например, в двоичном коде используются лишь два различных символа, например 0 и 1. Знаки второго ранга называются кодовыми словами или кодовыми комбинациями. Если все кодовые слова имеют одинаковое число символов, то код называется равномерным. В противном случае (неодинаковое число символов в разных словах) код - неравномерный. В таблице 4.1. приведен пример кодового словаря (кодовой таблицы), позволяющего передать восемь различных сообщений.