Аналоговые каналы передачи данных

Объединение и разделение каналов по времени и частоте

Сущность любого способа объединения заключается в том, что информация, содержащаяся в поступающих потоках, записывается в запоминающее устройство, а затем поочередно считывается в моменты, отводимые ей в объединенном потоке.

Операция разделения потоков является обратной операции объединения. Информация объединенного потока записывается в запоминающее устройство совместно используемого потока, а затем считывается со скоростями, равными скоростям объединенных потоков.

Различают объединение синфазно-синхронных, синхронных и асинхронных потоков.

При синфазно-синхронном объединении совпадают скорости и начало отсчета.

При синхронном объединении – совпадают скорости, а начала отсчета смещены друг относительно друга. Это заставляет добавлять в объединенный поток специальный синхросигнал, который указывает порядок объединения.

В случае объединения асинхронных потоков помимо синхросигнала вводится также информация, обеспечивающая согласованность скоростей объединяемых потоков.

Наиболее распространенным типом аналоговых каналов являются телефонные кабели общего пользования. В этих каналах полоса пропускания составляет 0,3-3,4 кГц, что соответствует тембру человеческой речи.

Для передачи дискретной информации по каналу тональной частоты необходимы устройства преобразования сигналов, которые согласуют характеристики дискретных сигналов и аналоговых линий. Согласование параметров сигналов и среды при использовании аналоговых каналов осуществляется с помощью воплощения сигнала, выражающего передаваемое значение, в некотором процессе, приспособленном к реализации в данной среде и называемом – переносчиком.

Переносчик в системах связи представляется электромагнитными колебаниями определенной частоты.

Изменение параметров переносчика (несущей частоты) по закону передаваемого сообщения называется модуляцией. Если это изменение относится к амплитуде, то модуляцию называют амплитудной, к фазе – фазной, к частоте – частотной.

При приеме сообщения предусматривается обратная процедура извлечения полезного сигнала из переносчика, называемая – демодуляция.

Модуляция и демодуляция выполняются в устройстве, называемом модемом.

Амплитудная модуляция

При амплитудной модуляции (А-модуляции) на входы модулятора поступают сигнал ν и несущая u. Если сигнал представляет собой гармонические колебания , то на выходе нелинейного элемента будут следующие модулированные колебания.

где:

– коэффициент модуляции

Если сигнал занимает некоторую полосу частот, то в спектре модулированного сигнала появляются две боковые полосы. Во избежание искажений необходимо условие ω>> ν, т.е. несущая частота значительно больше модулируемой частоты.

Достигаемые при А-модуляции скорости передачи данных остаются достаточно низкими, а повысить их можно с помощью квадратурно-амплитудной или Ф-модуляции за счет того, что вместо двоичных модулируемых сигналов используются дискретные сигналы с большим числом возможных значений.

Лекция №4 (19 сентября 2008)