Байланыс арналарының сипаттамалары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Электрбайланыс жүйесі - ақпараттың ақпарат көзінен қолданушыға жетуін қамтамасыз ететін таралу аймағы мен техникалық жабдықтар жиынтығы. Бұл ұғымға тарару құралы, байланыс сызығы және қабылдағыш құрылғы кіреді.
Егер байланыс жүйесі хабардың бір таратқыштан бір қабылдағышқа бір байланыс арнасы арқылы тасымалдайтын болса бірарналы деп аталады.Бұл арналар тиімсіз болып табылады, себебі байланыс арнасы жұмыс жасайтын жиіліктер арнасы алғашқы сигналдардың спектр ендігінен әлдеқайда үлкен.
Егер байланыс жүйесі хабардың бір мезеттегі және тәуелсіз бірнеше таратқыштан бірнеше қабылдағышқа тасымалдануын қамтамасыз етсе көпарналы болып саналады. Байланыс арнасы таратқыштан қабылдағышқа кез келген хабарды жеткізуді қамтамасыз ететін техникалық құрылғылар жиынтығы не физикалық орта. Инженерлік тұрғыдан айтқанда, арна деп бір хабардың жүретін жолын айтады. Егер ол көп хабар көзіне арналса, оны көпарналы жүйе деп атайды.
Арна әр түрлі міндет атқаратын құрылғылардың тізбектей қосылған жиынтығынан тұрады. Қандай хабар таратуға арнал ғанына байланысты арналар телефон, дыбыстық хабар тарату, бейнелі телефон, қозғалмайтын бейнелерді беру, теледидар, басқару сигналдарын жеткізу, деректер тарату, телеөлшеу, телесигналдау, телебасқару, т.б. арналарға болінеді.
Осы арналармсн берілетін әр түрлі сигналдардың динамикалық ауқымы, қуаты, деңгейі және жиілік спектрі болады.

Кездейсоқ сызықты арналар, олардың сипаттамалары мен
сигналдардың таралуы

1-тарау. Байланыс каналдары мен жүйелері
Байланыс арнасы деп бір хабардың жіберушіден қабылдаушыға дейінгі жолын айтады. Ол көптеген аппаратура, аспап құралдардың жиындығынан тұрады. Ақпаратты таратып жеткізетін байланыс жолының түріне қарай арналар радиобайланыс арнасы, сымды байланыс арнасы болып бөлінеді. Соңғысы ауадағы байланыс сымды жол, кабельді байланыс жолы, толқын таратушы, жарық таратушы, т.б. арналарға бөлінеді.
Қандай хабар таратуға байланысты арналар, телеграф, фототелеграф, телефон, дыбыстық хабар тарату, бейнетелефон, теледидар, басқару сигналдарын тарату, қашықтан өлшеу арналарына бөлінеді. Осы арнамен берілетін әр түрлі сигналдардың динамикалық ауқымы, қуаты мен деңгейі және өте маңыздысы олардың жиіліктік спектрі болады.

Байланыс жүйелері хабарламаны тасымалдау үшін қызмет етеді. Хабарлама үздіксіз (сөйлеу, музыка), дискретті (жазба мәтін, цифрлық мәліметтер) болуы мүмкін. Байланыс жүйесінде хабарлама белгілі ретпен байланыс каналымен келіскен сигналға түрлендіріледі. Радиотелефон мен теледидар - амплитудалық және жиілік модуляциялардың жүйелерін үздіксіз (аналогтық) жүйе түріне жатқызуға болады. Үздіксіз хабарламалар кейде дискреттікке түрлендіріледі (квантталады) және дискреттік жүйелерінің әдістерімен тасылады. Бұған мысал ретінде сөздерді кодты - импульсті модуляция арқылы тасымалдайтын жүйені келтіруге болады. Хабарламаларды тасымалдағыш түрлері бойынша байланыс жүйлерін - үздіксіз және дискреттік деп бөледі. Дискреттік жүйеге - телеграф байланыс жүйелерін атауға болады. Байланыс каналы деп, хабарламаны ақпарат көзінен оның қабылдағышына дейін тасымалдауға қызмет ететін техникалық құралдардың жиынтығын айтады. Оның құрамына - таратқыш, байланыс жолы және қабылдағыш кіреді. Байланыс каналы, хабарламаның көзі және ол қабылдағыш байланыс жүйесін құрады.

Тасымалдағыш құрылғылары хабарламаны, берілген байланыс жолы бойынша тасымалдауға қолайлы сигналға түрлендіреді. Оған қарапайым мысал, телефонияда бұл операциялар алғашында хабарламаны анықтауыш электрлік емес шамаларды - электрлік шамаларға түрлендіреді. Жалпы жағдайда, хабарламаны сигналға түрлендіру процесі үш операциядан тұрады: қайта құру, кодтау және модуляциялау. Көп каналды байланыс жүйелерінде бірнеше хабарламаларды жалпы бір жол арқылы тасымалдауды қамтамасыз етуші, өзара үш операцияға көп каналды сигналдың қалыптасу операциясын қосу шарт. Байланыс жолы - бұл тасымалдауыштан, қабылдағышқа сигналдарды тасымалдауға қолданылатын орта. Байланыс жолы мәліметтерді тасымалдау ортасынан тәуелсіз мынадай болады:
1. Сымды.
2. Кабельді.
3. Жер бетті және жерсеріктік байланыс радиоканалдары.
Сымды байланыс жолі - элементтерді қандай да бір оқшаулауынсыз, бағаналар арасындағы сымдар. Кабельдік жолдер мәліметтерді өте жоғарғы жылдамдықпен тасымалдауын қамтамасыз етеді (10 Гбит және жоғары). Жер бетіндегі және жер серіктік байланыс радиоканалдар таратқыштарымен радиотолқындарын қабылдағыш арқылы қалыптастырады. Радиоканалдар әртүрлі. Қысқа, орташа және ұзын толқындары амплитудалық модуляцияның диапазоны, ол қиыр байланысты қамтамасыз етеді. Бірақ, оның тасымалдау жылдамдығы төмен. Ультрақысқа толқындарда ол жоғарғы жылдамдықтармен қамтамасыз етіледі, өйткені онда жиіліктік модуляция қолданылады. Өте жоғары жиіліктер диапазонында (4Ггц-тен жоғары) сигналдары жер ионосферасында шағылыспайды және тұрақты байланысқа таратқыш пен қабылдағыш бір-біріне көрініп тұруы керек. [5]

2-тарау. Байланыс арналарының жіктелуі және сипаттамалары
Электрбайланыс техникасының негізгі ұғымы болып электрбайланыс арнасы табылады.
Электрбайланыс арнасы - электрбайланыс біріншілік сигналдарын хабар түрлендіргіштен біріншілік сигнал жасаушыдан біріншілік сигналды хабарға түрлендіргішке тасымалдануын қамтамасыз ететін техникалық құралдар мен тарату ортасының кешені.
2.1 Байланыс арналарының жіктелуі
1.тасымалданатын біріншілік сигналдардың түріне қарай: телеграфтық, телефондық, дыбыстық, телевизиялық, мәліметтерді тасымалдау болып бөлінеді.
2. арнаның кірісі мен шығысындағы сигналдың сипатына қарай: дискретті, үздіксіз (аналогты), дискретті-үздіксіз немесе үздіксіз-дискретті.
3. алатын жиілік жолағына қарай: таржолақты, кеңжолақты.
4. Электрбайланыс сигналдарының таралу ортасына қарай: тасымалдауыш байланыс, радиобайланыс.
6. Арнаның кірісі мен шығысындағы сигналдардың ара қатынасы бойынша: детерленген ара қатынаспен, ықтималды ара қатынаспен.
2.2 Байланыс арналарының сипаттамалары
Байланыс арналары 3 параметрмен сипатталады:
- Тк қолдану уақытымен
- динамикалық диапазонмен Dк;
- ΔFк өткізу жолағымен .
Арнаның 3 параметрінің көбейтіндісі оның сыйымдылығы деп аталады:
Vk=TkDkΔFk.
Сигналдың арнамен үйлесу шарты
Vc=Vk.
Жай түрінде сигнал арнаның барлық параметрлері бойынша сәйкестендіріледі:
Tc=Tk, Dc=Dk, ΔFc=ΔFk.
2.3 Арнадағы бөгеуілдер мен бұрмаланулар
Арнаның шығысындағы сигнал тасымалданған сигналдан бөгеуілдер мен бұрмаланулар есебінен айырмашылық жасайды, сол себепті хабар кейбір қателермен келеді.
Бұрмалану - сигналдың формасын арнаның айқын сипаттамаларымен шартталған өзгерулері.
Бұрмаланудың келесі түрлері бар:
Бөгеуіл - қабылданған сигналдың жіберілген сигналға кездейсоқ ауытқушылық жасайтын, сигналға бөгеуіл келтіретін кез келген әрекет. [2. 28-бет]

3-тарау. Байланыс арналарының ақпараттық сипаттамалары
3.1 Арна бойынша ақпарат тасымалдану жылдамдығы
R арнасы бойынша ақпарат тасымалдану жылдамдығы - бірлік уақытта арнаның шығысында алынатын ақпараттың орташа саны.Шама бірлігі : битс.
Идеал арна бойынша ақпарат тасымалдау жылдамдығы хабар көзінің өнімділігіне аналогиялық түрде орындалады.
Бөгеуілдері бар дискретті арна үшін ол келесі түрде анықталады:
,
Мұндағы -тасымалданатын біріншілік сигналдың энтропиясы;
-дискретті біріншілік сигнал үшін арнадағы жоғалу энтропиясы;
-дискретті біріншілік сигнал ұзақтығы.
,
Мұндағы -тасымалданатын үздіксіз сигналдың дифференциалды энтропиясы;
= тасымалданатын үздіксіз сигналдың арнадағы жоғалу энтропиясы;
- тасымалданатын үздіксіз сигналдың спектрінің максималды жиілігі.
3.2 Арнаның өткізгіштік қабілеттілігі
Арнаның өткізгіштік қабілеттілігі - арна бойынша ақпарат тасымалдаудың максимал мәні:
.
Шама бірлігі: битс.
Дискретті арнаның өткізу қабілеті:
,
Мұндағы - модуляция жылдамдығы, Бод;
-арнадағы қате ықтималдығы.
Үздіксіз арнаның өткізгіштік қабілеттілігі Шеннон формуласы бойынша анықталады:
,
Мұндағы - арнаның өткізгіш жолағының ендігі;
- сигналдың орташа қуаты;
3.3 Шеннонның негізгі теоремасы
Теорема формулировкасы :
Егер хабар көзінің өнімділігі арнаның өткізгіштігінен аз болса
,
Арнаны кодалау және декодалау мүмкіндігі бар. Егер де болса,ондай тәсілдер жоқ.
Шеннон теоремасына сәйкес арнадағы қателер хабарды қатесіз жіберуге бөгет бола алмайды. [2. 34-бет]

4-тарау. Кездейсоқ шамалар мен олардың сипаттамалары
Кездейсоқ сигналдар деп уақыттың кез келген мезетінде белгісіз болатын сигналдарды айтамыз. Олардың математикалық сипаттамасы ретінде математикалық формасы болып табылады. Тек кездейсоқ сигналдар хабарды тасымалдағыш болып табылады. Тек реалды сигналдар әрқашан кездейсоқ болып табылады.
Кездейсоқ сигналдардың мысалдары: телеграфтық, телефондық, радиохабарлағыш, факсимильді, телевизиялық, мәліметтер тасымалдағыш.
Сипаттамасы бойынша сигналдың 4 түрі бар:
- деңгейі және уақыт бойынша үздіксіз. Бей интервалда кез келген мәнді қабылдайды және кез келген уаұыт мезетінде өзгеріп отырады;

t
t
а

0

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.