Формальні, технічні, природничі, суспільні, гуманітарні, і інші науки. Чим вимірювальний сигнал відрізняється від сигналу? Наведіть приклади вимірювальних сигналів, використовуваних в різних розділах науки і техніки

Поняття стику цифрових АТС

ЦСК повинна забезпечувати інтерфейс (стик) з аналоговими і цифровими абонентськими лініями (АЛ) і системами передачі.

стикомназивається межа між двома функціональними блоками, яка задається функціональними характеристиками, загальними характеристиками фізичного з'єднання, характеристиками сигналів і іншими характеристиками в залежності від специфіки.

Стик забезпечує одноразове визначення параметрів з'єднання між двома пристроями. Ці параметри відносяться до типу, кількості і функцій сполучних ланцюгів, а також до типу, формі і послідовності сигналів, які передаються по цих ланцюгах.

Точне визначення типів, кількості, форми і послідовності з'єднань і взаємозв'язку між двома функціональними блоками на стику між ними задається специфікацією стику.

Стики цифрової АТС можна розділити на наступні

Аналоговий абонентський стик;

Цифровий абонентський стик;

Абонентський стик ISDN;

Мережеві (цифрові і аналогові) стики.

кільцеві з'єднувачі

Кільцеві структури знаходять застосування в цілому ряді областей зв'язку. Перш за все це кільцеві системи передачі з тимчасовим группообразования, які по суті мають конфігурацію послідовно з'єднаних односпрямованих ліній, що утворюють замкнену ланцюг або кільце. При цьому в кожному вузлі мережі реалізуються дві основні функції:

1) кожен вузол працює як регенератор, щоб відновити входить цифровий сигнал і передати його заново;

в вузлах мережі розпізнається структура циклу тимчасового группообразования і здійснюється зв'язок по кільцю за допомогою

2) видалення і введення цифрового сигналу в певних канальних інтервалах, приписаних до кожного вузла.

Можливість перерозподілу канальних інтервалів між довільними парами вузлів в кільцевій системі з тимчасовим группообразования означає, що кільце є розподіленою системою передачі і комутації. Ідея одночасності передачі і комутації в кільцевих структурах була поширена на цифрові комутаційні поля.

У такій схемі за допомогою єдиного каналу між будь-якими двома вузлами може бути встановлено дуплексное з'єднання. У цьому сенсі кільцева схема виконує просторово-тимчасове перетворення координат сигналу і може бути розглянута як один з варіантів побудови S / T-ступені.

Аналоговий, дискретний, цифровий сигнали

У системах електрозв'язку інформація передається за допомогою сигналів. Міжнародний союз електрозв'язку дає наступне визначення сигналу:

Сигналом систем електрозв'язку називається сукупність електромагнітних хвиль, яка поширюється за одностороннім каналу передачі і призначена для впливу на приймальний пристрій.

1) аналоговий сигнал- сигнал у якого кожен представляє параметр задається функцією безперервного часу з безперервним безліччю можливих значень

2) дискретний за рівнем сигнал -сигнал, у якого значення представляють параметрів задається функцією безперервного часу з кінцевим безліччю можливих значень. Процес дискретизації сигналу за рівнем носить назву квантування;

3) дискретний за часом сигнал -сигнал, у якого кожен представляє параметр задається функцією дискретного часу з безперервним безліччю можливих значень

4) цифровий сигнал -сигнал, у якого значення представляють параметрів задається функцією дискретного часу з кінцевим безліччю можливих значень

модуляція- це перетворення одного сигналу в інший шляхом зміни параметрів сигналу-переносника відповідно до Перетворювані сигналом. Як сигнал-переносника використовують гармонійні сигнали, періодичні послідовності імпульсів і т.д.

Наприклад, при передачі по лінії цифрового сигналу двійковим кодом може з'явитися постійна складова сигналу за рахунок переважання одиниць у всіх кодових словах.

Відсутність же постійної складової в лінії дозволяє використовувати погоджують трансформатори   в лінійних пристроях, а також забезпечити дистанційне харчування регенераторів постійним струмом. Щоб позбутися від небажаної постійної складової цифрового сигналу, перед посилкою в лінію виконавчі сигнали перетворюються за допомогою спеціальних кодів. Для первинної цифрової системи передачі (ЦСП) прийнятий код HDB3.

Кодування довічного сигналу в модифікований квазітроічний сигнал з використанням коду HDB3 проводиться за такими правилами (рис. 1.5).

Мал. 1.5.   Двійковий і відповідний йому HDB3 коди

Імпульсно-кодова модуляція

Перетворення безперервного первинного аналогового сигналу в цифровий код називається сигнал PCM(ІКМ). Основними операціями при ІКМ є операції дискретизації за часом, квантування (дискретизації за рівнем дискретного за часом сигналу) і кодування.

Дискретизацією аналогового сигналу за часомназивається перетворення, при якому представляє параметр аналогового сигналу задається сукупністю його значень в дискретні моменти часу, або, іншими словами, при якому з безперервного аналогового сигналу c (t)(Рис. 1.6, а) отримують вибіркові значення з "(Рис. 1.6, б). Значення представляє параметра сигналу, отримані в результаті операції дискретизації за часом, називаються відліками.

Найбільшого поширення набули цифрові системи передачі, в яких застосовується рівномірна дискретизація аналогового сигналу (відліки цього сигналу виробляються через однакові інтервали часу). При рівномірній дискретизації використовуються поняття: інтервал дискретизації At(Інтервал часу між двома сусідніми відліками дискретного сигналу) і частота дискретизації Fd(Величина, зворотна інтервалу дискретизації). Величина інтервалу дискретизації вибирається відповідно до теореми Котельникова.

Згідно з теоремою Котельникова, аналоговий сигнал з обмеженим спектром і нескінченним інтервалом спостереження можна без помилок відновити з дискретного сигналу, отриманого дискретизацией вихідного аналогового сигналу, якщо частота дискретизації в два рази більше максимальної частоти спектру аналогового сигналу:

теорема Котельникова

Теорема Котельникова (в англомовній літературі - теорема Найквіста-Шеннона) говорить, що, якщо аналоговий сигнал x (t) має обмежений спектр, то він може бути відновлений однозначно і без втрат за своїми дискретним отсчѐтам, узятим з частотою більше подвоєною максимальної частоти спектру Fmax .

Основні принципи цифрової електроніки.

Вступ.

Цифрові ПРИСТРОЇ

Конспект лекцій

Цифрова електроніка в даний час все більше і більше витісняє традиційну аналогову. Провідні фірми, що виробляють найрізноманітнішу електронну апаратуру, все частіше заявляють про повний перехід на цифрову технологію.

Успіхи в технології виробництва електронних мікросхем забезпечили бурхливий розвиток цифрової техніки і пристроїв. Використання цифрових методів обробки та передачі сигналів дозволяє істотно підвищити якість ліній зв'язку. Цифрові методи обробки і комутації сигналів в телефонії дозволяють в кілька разів скоротити масогабаритні характеристики пристроїв комутації, підвищити надійність зв'язку, ввести додаткові функціональні можливості. Поява швидкодіючих мікропроцесорів, мікросхем оперативної пам'яті великих обсягів, малогабаритних пристроїв зберігання інформації на жорстких носіях великих обсягів дозволило створити досить недорогі універсальні персональні електронні обчислювальні машини (комп'ютери), що знайшли дуже широке застосування в побуті і виробництві. Цифрова техніка незамінна в системах телесигналізації і телекерування, що застосовуються в автоматизованих виробництвах, управлінні віддаленими об'єктами, наприклад, космічними кораблями, газоперекачуючими станціями і т. П. Цифрова техніка також зайняла міцне місце в електро-радіовимірювальних системах. Сучасні пристрої реєстрації і відтворення сигналів також немислимі без застосування цифрових пристроїв. Цифрові пристрої широко використовуються для управління в побутових приладах.

Дуже ймовірно, що в майбутньому цифрові пристрої займуть домінуюче становище на ринку електроніки.

Для початку дамо кілька базових визначень.

сигнал- це будь-яка фізична величина (наприклад, температура, тиск повітря, інтенсивність світла, сила струму і т. Д.), Що змінюється з часом. Саме завдяки цій зміні в часі сигнал може нести в собі якусь інформацію.

електричний сигнал- це електрична величина (наприклад, напруга, струм, потужність), що змінюється з часом. Вся електроніка в основному працює з електричними сигналами, хоча останнім часом все більше використовуються світлові сигнали, які представляють собою змінюється в часі інтенсивність світла.

аналоговий сигнал- це сигнал, який може приймати будь-які значення в певних межах (наприклад, напруга може плавно змінюватися в межах від нуля до десяти вольт). Пристрої, що працюють тільки з аналоговими сигналами, називаються аналоговими пристроями.

цифровий сигнал- це сигнал, який може приймати тільки два значення (іноді - три значення). Причому дозволені деякі відхилення від цих значень (рис. 1.1). Наприклад, напруга може приймати два значення: від 0 до 0,5 В (рівень нуля) або від 2,5 до 5 В (рівень одиниці). Пристрої, що працюють виключно з цифровими сигналами, називаються цифровими пристроями.

У природі практично всі сигнали аналогові, тобто вони змінюються безперервно в деяких межах. Саме тому перші електронні пристрої були аналоговими. Вони перетворювали фізичні величини в пропорційні їм напруга або струм, виконували над ними якісь операції і потім виконували зворотні перетворення в фізичні величини. Наприклад, голос людини (коливання повітря) за допомогою мікрофона перетвориться в електричні коливання, потім ці електричні сигнали посилюються електронним підсилювачем і за допомогою акустичної системи знову перетворюються в коливання повітря, в більш гучний звук.

Мал. 1.1. Електричні сигнали: аналоговий (зліва) і цифровий (праворуч).

Всі операції, вироблені електронними пристроями над сигналами, можна умовно розділити на три великі групи:

Обробка (або перетворення);

передача;

Зберігання.

У всіх цих випадках корисні сигнали спотворюються паразитними сигналами - шумами, перешкодами, наводки. Крім того, при обробці сигналів (наприклад, при посиленні, фільтрації) ще спотворюється і їх форма через недосконалість, неідеальної електронних пристроїв. А при передачі на великі відстані і при зберіганні сигнали до того ж послаблюються.

Мал. 1.2. Спотворення шумами і наведеннями аналогового сигналу (ліворуч) і цифрового сигналу (праворуч).

У разі аналогових сигналів все це істотно погіршує корисний сигнал, тому що всі його значення дозволені (рис. 1.2). Тому кожне перетворення, кожне проміжне зберігання, кожна передача по кабелю або ефіру погіршує аналоговий сигнал, іноді аж до його повного знищення. Треба ще врахувати, що всі шуми, перешкоди і наведення принципово не піддаються точному розрахунку, тому точноопісать поведінку будь-яких аналогових пристроїв абсолютно неможливо. До того ж з часом параметри всіх аналогових пристроїв змінюються через старіння елементів, тому характеристики цих пристроїв не залишаються постійними.

На відміну від аналогових, цифрові сигнали, які мають лише два дозволених значення, захищені від дії шумів, наведень і перешкод набагато краще. Невеликі відхилення від дозволених значень ніяк не спотворюють цифровий сигнал, тому що завжди існують зони допустимих відхилень (рис. 1.2). Саме тому цифрові сигнали допускають набагато більш складну і багатоступеневу обробку, набагато більш тривале зберігання без втрат і набагато більш якісну передачу, ніж аналогові. До того ж поведінка цифрових пристроїв завжди можна абсолютно точно розрахувати і передбачити. Цифрові пристрої набагато менше схильні до старіння, так як невелика зміна їх параметрів ніяк не відбивається на їх функціонуванні. Крім того, цифрові пристрої простіше проектувати і налагоджувати. Зрозуміло, що всі ці переваги забезпечують бурхливий розвиток цифрової електроніки.

Однак у цифрових сигналів є і великий недолік. Справа в тому, що на кожному зі своїх дозволених рівнів цифровий сигнал повинен залишатися хоча б протягом якогось мінімального тимчасового інтервалу, інакше його неможливо буде розпізнати. А аналоговий сигнал може приймати будь-яке своє значення нескінченно малий час. Можна сказати й інакше: аналоговий сигнал визначений в безперервному часу (тобто в будь-який момент часу), а цифровий - в дискретному часі (тобто тільки в виділені моменти часу). Тому максимально досяжну швидкодію аналогових пристроїв завжди принципово більше, ніж цифрових пристроїв. Аналогові пристрої можуть працювати з більш мінливими сигналами, ніж цифрові. Швидкість обробки і передачі інформації аналоговим пристроєм завжди може бути зроблена вище, ніж швидкість її обробки і передачі цифровим пристроєм.

Крім того, цифровий сигнал передає інформацію тільки двома рівнями і зміною одного свого рівня на інший, а аналоговий передає інформацію ще й кожним поточним значенням свого рівня, тобто він більш ємний з точки зору передачі інформації. Тому для передачі того обсягу корисної інформації, що міститься в одному аналоговому сигналі, найчастіше доводиться використовувати кілька цифрових сигналів

(Зазвичай від 4 до 16).

До того ж, як уже зазначалося, в природі все сигнали аналогові, тобто для перетворення їх в цифрові сигнали і для зворотного перетворення потрібне застосування спеціальної апаратури (аналого-цифрових і

цифро-аналогових перетворювачів). Так що ніщо не дається даром, і плата за переваги цифрових пристроїв може часом виявитися неприйнятно великий.

Призначення радіоелектронних пристроїв, як відомо, - отримання, перетворення, передача і зберігання інформації, представленої у формі електричних сигналів. Сигнали, що діють в електронних пристроях, і відповідно самі пристрої ділять на дві великі групи: аналогові і цифрові.

аналоговий сигнал   - сигнал, безперервний по рівню і в часі, т. Е. Такий сигнал існує в будь-який момент часу і може приймати будь-який рівень із заданого діапазону.

квантований сигнал   - сигнал, який може приймати тільки певні квантовані значення, відповідні рівням квантування. Відстань між двома сусідніми рівнями - крок квантування.

Дискретизований сигнал   - сигнал, значення якого задані тільки в моменти часу, звані моментами дискретизації. Відстань між сусідніми моментами дискретизації - крок дискретизації. При постійному застосовна теорема Котельникова:   , Де - верхня гранична частота спектру сигналу.

цифровий сигнал   - сигнал, квантований за рівнем і Дискретизований в часі. Квантовані значення цифрового сигналу зазвичай кодуються деяким кодом, при цьому кожен виділений в процесі дискретизації відлік замінюється відповідним кодовим словом, символи якого мають два значення - 0 і 1 (рис. 2.1).

Типовими представниками пристроїв аналогової електроніки є пристрої зв'язку, радіомовлення, телебачення. Загальні вимоги, що пред'являються до аналогових пристроїв, - мінімальні спотворення. Прагнення виконати ці вимоги призводить до ускладнення електричних схем і конструкції пристроїв. Інша проблема аналогової електроніки - досягнення необхідної завадостійкості, бо в аналоговому каналі зв'язку шуми принципово непереборні.

Цифрові сигнали формуються електронними схемами, транзистори в яких або закриті (струм близький до нуля), або повністю відкриті (напруга близько до нуля), тому на них розсіюється незначна потужність і надійність цифрових пристроїв виходить вищою, ніж аналогових.

Цифрові пристрої більш перешкодостійкі, ніж аналогові, так як невеликі сторонні обурення не викликають помилкового спрацьовування пристроїв. Помилки з'являються тільки при таких збурення, при яких низький рівень сигналу сприймається як високий, або навпаки. У цифрових пристроях можна також застосувати спеціальні коди, що дозволяють виправити помилки. В аналогових пристроях такої можливості немає.

Цифрові пристрої нечутливі до розкиду (в допустимих межах) параметрів і характеристик транзисторів і інших елементів схем. Безпомилково виготовлені цифрові пристрої не потрібно налаштовувати, а їх характеристики повністю повторювані. Все це дуже важливо при масовому виготовленні пристроїв за інтегральною технологією. Економічність виробництва і експлуатації цифрових інтегральних мікросхем привела до того, що в сучасних радіоелектронних пристроях цифрової обробки піддаються не тільки цифрові, а й аналогові сигнали. Поширені цифрові фільтри, регулятори, перемножителя і ін. Перед цифровою обробкою аналогові сигнали перетворяться в цифрові за допомогою аналого-цифрових перетворювачів (АЦП). Зворотне перетворення - відновлення аналогових сигналів по цифровим - виконується за допомогою цифроаналогових перетворювачів (ЦАП).

При всьому різноманітті завдань, що вирішуються пристроями цифрової електроніки, їх функціонування відбувається в системах числення, що оперують лише двома цифрами: нуль (0) і одиниця (1).

Робота цифрових пристроїв зазвичай тактуєтьсядосить високочастотним генератором тактових імпульсів. Протягом одного такту реалізується найпростіша мікрооперація - читання, зрушення, логічна команда і т. П. Інформація подається у вигляді цифрового слова. Для передачі слів використовуються два способи - паралельний і послідовний. Послідовне кодування застосовується при обміні інформацією між цифровими пристроями (наприклад, в комп'ютерних мережах, модемного зв'язку). Обробка інформації в цифрових пристроях реалізується при використанні паралельного кодування інформації, що забезпечує максимальну швидкодію.

Елементну базу для побудови цифрових пристроїв складають інтегральні мікросхеми (ІМС), кожна з яких реалізується з використанням певного числа логічних елементів - найпростіших цифрових пристроїв, що виконують елементарні логічні операції.

Щоб повідомлення було передано від джерела до одержувача, необхідна деяка матеріальна субстанція - носій інформації. Повідомлення, що передається за допомогою носія, називається сигналом. У загальному випадку сигнал - це змінюється в часі фізичний процес. Такий процес може містити різні характеристики (наприклад, при передачі електричних сигналів можуть змінюватися напруга і сила струму).

Параметрами сигналу називаються його характеристики, які використовується для подання повідомлень. У разі, коли параметр сигналу приймає послідовне в часі кінцеве число значень (при цьому всі вони можуть бути пронумеровані), сигнал називається дискретним, а повідомлення, передане за допомогою таких сигналів - дискретним повідомленням. Інформація, передана джерелом, в цьому випадку також називається дискретною. Якщо ж джерело виробляє безперервне (аналогове) повідомлення (відповідно параметр сигналу - безперервна функція від часу), сигнал називається безперервним (аналоговим), а повідомлення, передане за допомогою таких сигналів, - аналоговим повідомленням

Приклад дискретного повідомлення - процес читання книги, інформація в якій представлена ​​текстом, тобто дискретної послідовністю окремих значків (букв). Прикладом безперервного повідомлення служить людська мова, що передається модульованої звуковою хвилею; параметром сигналу в цьому випадку є тиск, що створюється цією хвилею в точці знаходження приймача - людського вуха.

Типовий приклад аналогового сигналу - напруга на виході з мікрофона при розмові перед ним, співі або грі на музичних інструментах. Тиск повітря при звучанні джерела змінюється в невеликих межах відносно нормального атмосферного. Мембрана мікрофона, прогинаючись під дією звукового тиску, створює деяку напругу на виводах звукової котушки мікрофона. Ця напруга прямо пропорційно звуковому тиску, тобто змінюється аналогічно йому, звідки і походить назва «аналоговий сигнал».

АНАЛОГОВИЙ СИГНАЛ.

Аналогові сигнали використовують в телефонному зв'язку, радіомовлення і телебачення. Це простіше технічно, так і історія розвитку радіотехніки склалася так, що першими стали застосовуватися аналогові сигнали. Це жодним чином не відноситься до телеграфу, де завжди панувала цифра.

При звичайній розмові потужність гучних звуків людського голосу в 10 000 разів перевершує інтенсивність слабких звуків.

При наявності шумів (в поїзді метро, ​​на аеродромі) слабкі звуки не повинні маскуватися шумом, щоб їх теж можна було розібрати. Ось чому доводиться напружувати голос в метро, ​​кричати в вухо співрозмовника на аеродромі, коли реве двигунами реактивний лайнер.

При передачі аналогових сигналів потрібно значно більше відношення сигнал-шум, ніж при передачі двійкових цифрових сигналів.

Великим недоліком аналогових сигналів є і те, що аналогові сигнали не можна регенерувати, оскільки заздалегідь не відома їх форма (відомий сигнал нема чого передавати!).

При використанні аналогового сигналу в міжміського телефонного лінії зв'язку якість зв'язку часто було поганим. Пояснюється це тим, що слабкий мовної сигнал при передачі по провідній телефонній лінії необхідно періодично посилювати через кожні 100 - 200 км. Гудуть дроти, шумлять підсилювачі, і кожен з цих джерел перешкод все більше і більше спотворює сигнал, що передається.

З огляду на переваги двійкових сигналів перед аналоговими сигналами в даний час широко використовуються двійкові канали для передачі аналогових мовних сигналів. Впровадження подібних систем на міжміських лініях зв'язку значно поліпшило якість зв'язку.

6.2. ВИМІР ВІДНОСИНИ СИГНАЛ - ШУМ.

Ставлення найбільшою миттєвої потужності сигналу P max до найменшої P min (динамічний діапазон сигналу D s) зазвичай вимірюється в децибелах.

Бел - це така різниця рівнів потужності, відношення яких дорівнює 10 і відповідно десятковий логарифм цього відношення дорівнює 1.

Децибел - це десяткова частина Бела.

(ДБ) різниця рівнів в децибелах є десять десяткових логарифмів відносини потужностей.

Оскільки = - середня потужність сигналу дорівнює квадрату амплітуди сигналу і тому = - середня потужність шуму дорівнює квадрату амплітуди шуму, то

(ДБ) різниця рівнів в децибелах є двадцять десяткових логарифмів відношення напруг.

Для гарної якості мови, переданої по телефону, необхідно забезпечити ставлення сигнал-шум за потужністю приблизно 10000, або 40 децибел (дБ): (дБ). Іншими словами, необхідно забезпечити ставлення сигнал-шум за напругою приблизно 100: (дБ)

Досвідчені радисти можуть розібрати мову при відношенні сигнал - шум по напрузі близько десяти, але за умови, що передається текст знаком і звичний.

Кінець роботи -

Ця тема належить розділу:

ПРИЛАДОБУДУВАННЯ І ІНФОРМАТИКИ

ПРИЛАДОБУДУВАННЯ І ІНФОРМАТИКИ ... Кафедра ІС Інформаційне забезпечення робототехнічних і мехатронних ...

Якщо Вам потрібно додатковий матеріал на цю тему, або Ви не знайшли те, що шукали, рекомендуємо скористатися пошуком по нашій базі робіт:

Що будемо робити з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним ля Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Всі теми даного розділу:

ФОРМУЛА ХАРТЛІ.
   Якщо число станів системи дорівнює N, то це рівносильно інформації, що дається I відповідями типу «ТАК-НІ» на питання, поставлені так, що «ТАК» і «НІ» однаково ймовірні. N = 2I

ЕНТРОПІЯ В ІНФОРМАТИЦІ І ФІЗИКИ.
   Як у фізичному, так і в інформаційному сенсі величина ентропії характеризує ступінь різноманітності станів системи. Формула Шеннона збігається з формулою Больцмана для ентропії фі

Імовірнісний І ОБ'ЄМНИЙ ПІДХОДИ ДО ВИМІРЮВАННЯ КІЛЬКОСТІ ІНФОРМАЦІЇ.
   Визначити поняття «кількість інформації» досить складно. У вирішенні цієї проблеми існують два основні підходи. Історично вони виникли майже одночасно. В кінці 40-х років XX століття один з

РІЗНІ АСПЕКТИ АНАЛІЗУ ІНФОРМАЦІЇ.
   Як не важливо вимір інформації, до нього не зводяться всі пов'язані з цим поняттям проблеми. При аналізі інформації на перший план можуть виступити такі її властивості як істинність

БУКВА (ЗНАК, СИМВОЛ). АЛФАВІТ.
   Інформація передається у вигляді повідомлень. Дискретна інформація записується за допомогою деякого кінцевого набору знаків, які будемо називати буквами, не вкладаючи в це слово звичного ограниче

Кодувальників І декодувальник.
   У каналі зв'язку повідомлення, складене з букв (знаків, символів) одного алфавіту, може перетворюватися в повідомлення з букв іншого алфавіту. Кодом називається правило, яке описує однозначне зі

МІЖНАРОДНІ СИСТЕМИ байтовими КОДУВАННЯ.
   Інформатика та її застосування інтернаціональні. Це пов'язано як з об'єктивними потребами людства в єдині правила і законах зберігання, передачі і обробки інформації, так і з тим, що в це

Завадостійкого кодування ІНФОРМАЦІЇ.
   Теорія завадостійкого кодування є досить складною, і наші міркування носять дуже спрощений характер. Основною умовою виявлення і виправлення помилок в прийнятих кодових комбі

ПЕРЕДАЧА ІНФОРМАЦІЇ.
   Теоретичною основою передачі інформації є Теорія сигналів і передачі інформації. Теорія сигналів і передачі інформації вивчає процеси формування, накопичення, збору, вимірювання, переробки

З ІСТОРІЇ РОЗВИТКУ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ.
Проблеми організації зв'язку йдуть в глиб століть. Саму суть людини вимагало спілкування і обміну інформацією. Прообразом ліній зв'язку була сигналізація за допомогою багать, використання оптичних

ТЕОРЕМА КОТЕЛЬНИКОВА.
   Теорема Котельникова називається також теоремою відліків або теоремою про вибірках. Вибіркою називається відлік амплітуди сигналу в

ІНФОРМАЦІЙНА ЕМКОСТЬ ДИСКРЕТНОГО СИГНАЛА (ПОВІДОМЛЕННЯ). ФОРМУЛА Шеннон.
   Рівень шумів (перешкод) не дозволяє точно визначити амплітуду сигналу і в цьому сенсі вносить деяку невизначеність в значення відліків сигналу. Якби шуму не існувало, то число дискретні

РЕГЕНЕРАЦІЯ двійкових сигналів.
   Сигнали, що передаються двійковим кодом, зручні у багатьох відношеннях. Як і будь-які цифрові дискретні сигнали, їх можна регенерувати, тобто відновити, відтворити їх форму, спотворену перешкодами. Кос

Перешкодозахищеністю двійкових сигналів.
   Значна перевага довічних цифрових сигналів полягає в тому, що вони вимагають мінімального відношення сигнал - перешкода в каналі зв'язку, тобто є найбільш перешкодозахищеності. Пояснимо, що це т

Кодування двійкових сигналів.
   Будь-який сигнал переноситься або енергією, або речовиною. Це або акустична хвиля (звук), або електромагнітне випромінювання (світло, радіохвиля), або аркуш паперу (написаний текст), або кам'яна ск

Дискретизації і КОДИРОВАНИЕ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА.
   Безперервне повідомлення може бути представлено безперервною функцією, заданою на деякому відрізку [а, Ь]. Безперервне повідомлення можна перетворити в дискретний (така процедура називається дискретний

ЦИФРОВИЙ Телефонний зв'язок.
   Ось як описував процес телефонного зв'язку на зорі виникнення цифрових телефонних систем автор книги «Посвячення в радіоелектроніку» В.Т. Поляков. «Кілька років тому мені довелося Пройт

ЦИФРОВИЙ телеграфного зв'язку.
   Оцінимо, який буде потік інформації, якщо телефонна розмова замінити телеграфної передачею того ж тексту. При середньому темпі мови людина вимовляє 1 - 1,5 слова в секунду. Кожне слово складається

ЦИФРОВЕ ТЕЛЕБАЧЕННЯ.
   Труднощі уявлення телевізійних зображень в цифровій формі очевидні. Нехай на кожен елемент припадає один відлік сигналу, який необхідно перетворити в відповідну кодову комбі

ПАРАМЕТРИ радіосигналів.
   Інформація є сукупність відомостей про події, явища, предмети - одним словом, про все, що є і відбувається в світі. Інформацію представляють у вигляді письмового тексту, шифрованого цифро

Багатоканальний лінії зв'язку. УЩІЛЬНЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ.
   Багатоканальний телефон ЛІНІЇ. У нашій країні розвивається і вдосконалюється Єдина автоматизована мережа зв'язку (ЕАСС). Її основу складають кабельні та радіорелейні лінії зв'язку, прич

З ІСТОРІЇ КАБЕЛЬНОЇ ЗВ'ЯЗКУ.
   У 1876 р Олександр Белл отримав патент на винахід "Телеграф, за допомогою якого можна передавати людську мову". Телефон був зустрінутий в усьому світі з великим ентузіазмом і через

ПРИНЦИП оптоволоконного зв'язку.
   Завдяки величезній пропускної здатності оптичний кабель все ширше застосовується в інформаційно-обчислювальних і телевізійних мережах, де потрібно передавати великі обсяги інформації з виключіть

АПАРАТНІ ЗАСОБИ.
   Локальні мережі (ЛЗ) об'єднують відносно невелике число комп'ютерів (зазвичай від 10 до 100, хоча зрідка зустрічаються і великі) в межах одного приміщення (навчальний комп'ютерний клас), будівлі мул

КОНФІГУРАЦІЯ локальних мереж.
   У найпростіших мережах з невеликим числом комп'ютерів вони можуть бути повністю рівноправними; мережу в цьому випадку забезпечує передачу даних від будь-якого комп'ютера до будь-якого іншого для колективної рабо

ОРГАНІЗАЦІЯ ОБМІНУ ІНФОРМАЦІЄЮ.
   У будь-якому фізичному конфігурації підтримка доступу від одного комп'ютера до іншого виконується програмою - мережевою операційною системою, яка по відношенню до операційних систем (ОС) окремих

Загальна характеристика СУПУТНИКОВОЇ ЗВ'ЯЗКУ.
   Ідея використання космічного простору давно хвилювала кращі уми людства. Поки не могли вивести на навколоземну орбіту літальний апарат з відбивачем на борту, космічна зв'язок залишати

ПРИНЦИПИ СУПУТНИКОВОЇ ЗВ'ЯЗКУ.
   Розглянемо деякі найбільш важливі принципи, які використовуються в супутникових системах, призначених для передачі інформації. Зупинимося спочатку на ретрансляторі інформації. особливість спутніковог

Непозиційній системі числення.
   У непозиционной системі значення кожного символу в числі не залежить від позиції, яку займає знак в запису числа (може бути залежність від місця символу по відношенню до іншого символу.). наибо

ПОЗИЦІЙНІ СИСТЕМИ числення.
   У позиційній системі значення кожного знака в числі залежить від позиції, яку займає знак в запису числа. Підставою системи числення називаетсяколічество различ

ПЕРЕКЛАД чисел з десяткової системи в ІНШУ СИСТЕМУ.
   Ø Ціла і дробова частини переводяться порізно. Ø Щоб перевести цілу частину числа з десяткової системи в систему з основою В, необхідно розділити її на В. Про

ПЕРЕКЛАД ЧИСЕЛ В десяткову систему З ІНШИХ СИСТЕМ.
   ПЕРЕКЛАД ЦІЛИХ ЧИСЕЛ В десяткову систему. 23510 = 2 * 102 + 3 * 101 + 5 * 100; 011012 = 0 * 24 + 1 * 23 + 1 * 22 + 0 *

ВЗАЄМНІ перетвореннядвійкового, восьмеричний І шістнадцяткових чисел.
   З практичної точки зору являє інтерес процедура взаємного перетворення двійкових, вісімкових і шістнадцяткових чисел. Для переведення цілого двійкового числа в вісімкове нео

МОВИ ПРОГРАМУВАННЯ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА.
   Мови програмування є штучними мовами, спеціально створеними для спілкування людини з ЕОМ. Мови програмування представляють собою системи позначень, призначені для точного

МОВА ПРОГРАМУВАННЯ СІ. ІСТОРІЯ СТВОРЕННЯ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА.
   Мова програмування C (Сі) був розроблений Деннісом Рітчі (Dennis Ritchie) в 1972 році як інструмент написання операційної системи (ОС) UNIX для електронної обчислювальної машини (ЕОМ) PDP-11 фі

МОВА ПРОГРАМУВАННЯ СІ. ПРОЦЕС СТВОРЕННЯ виконуваний файл.
   · Вихідний файл (текст програми на мові програмування Сі) створюється в редакторі системи програмування, наприклад Borland C ++. · Розширений вихідний файл

МОВА ПРОГРАМУВАННЯ СІ. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ.
   Ідентифікатори - це імена змінних, констант, функцій, міток і т.п. Зовнішні ідентифікатори (імена функцій і глобальних змінних, що беруть участь в процесі компонування) згідно AN

Базові типи даних;
   · Char- символьні; · Int - цілі; · Float - з плаваючою точкою; · Double - з плаваючою точкою подвійної довжини; · Void - порожній, не має значення. Тип

Строкові константи.
   Строкові константи визначається як послідовність символів, укладена в подвійні лапки: "Строкова константа". ПРИМІТКА: Див. 4. СТРОКИ І строкову константу. до

Ініціалізатор.
   Для присвоювання початкових значень змінним при їх визначенні використовуються ініціалізатор. Ініціалізатор мають форму: = значення; = (Список значень); / * Складні зна

МОВА ПРОГРАМУВАННЯ СІ. СТРУКТУРА ПРОСТИЙ ПРОГРАМИ.
   / * ПРОГРАМА: information.c - приклад виведення повідомлення. / * 1 * / * / / * # * / / * 2 * / / * ============================= inclu

Сигнал інформаційний -   фізичний процес, що має для людини або технічного пристрою інформаційнезначення. Він може бути безперервним (аналоговим) або дискретним

Термін "« сигнал »дуже часто ототожнюють з поняттями" дані "(data) і" інформація "(information). Дійсно, ці поняття взаємопов'язані і не існують одне без іншого, але відносяться до різних категорій.

сигнал- це інформаційна функція, несуча повідомлення про фізичні властивості, стан або поведінку будь-якої фізичної системи, об'єкта чи середовища, а метою обробки сигналів можна вважати витяг певних інформаційних відомостей, які відображені в цих сигналах (коротко - корисна чи цільова інформація) і перетворення цих відомостей в форму, зручну для сприйняття і подальшого використання.

Передається інформація у вигляді сигналів. Сигнал є фізичний процес, що несе в собі інформацію. Сигнал може бути звуковим, світловим, у вигляді поштового відправлення та ін

Сигнал є матеріальним носієм інформації, яка передається від джерела до споживача. Він може бути дискретним і безперервним (аналоговим)

аналоговий сигнал- сигнал даних, у якого кожен з представляють параметрів описується функцією часу і безперервним безліччю можливих значень.

Аналогові сигнали описуються безперервними функціями часу, тому аналоговий сигнал іноді називають безперервним сигналом. Аналоговим сигналам протиставляються дискретні (квантовані, цифрові).

Приклади неперервних просторів і відповідних фізичних величин: (пряма: електрична напруга; окружність: положення ротора, колеса, шестерні, стрілки аналогового годинника, або фаза несучого сигналу; відрізок: положення поршня, важеля управління, рідинного термометра або електричний сигнал, обмежений за амплітудою різні багатовимірні простору: колір, квадратурного-модульований сигнал.)

Властивості аналогових сигналів в значній мірі є протилежністю властивостей квантових або цифровихсигналів.

Відсутність чітко відмітних один від одного дискретних рівнів сигналу призводить до неможливості застосувати для його опису поняття інформації в тому вигляді, як вона розуміється в цифрових технологіях. Міститься в одному відліку "кількість інформації" буде обмежено лише динамічним діапазоном засоби вимірювання.

Відсутність надмірності. З безперервності простору значень випливає, що будь-яка перешкода, внесена в сигнал, не відрізняється від самого сигналу і, отже, вихідна амплітуда не може бути відновлена. Насправді фільтрація можлива, наприклад, частотними методами, якщо відома будь-яка додаткова інформація про властивості цього сигналу (зокрема, смуга частот).

застосування:

Аналогові сигнали часто використовують для подання безперервно змінюються фізичних величин. Наприклад, аналоговий електричний сигнал, що знімається з термопари, несе інформацію про зміну температури, сигнал з мікрофона - про швидкі зміни тиску в звуковій хвилі, і т.п.

дискретний сигналскладається з рахункового безлічі (тобто такого безлічі, елементи якого можна перерахувати) елементів (кажуть - інформаційних елементів). Наприклад, дискретним є сигнал "цегла". Він складається з наступних двох елементів (це синтаксична характеристика даного сигналу): червоного кола і білого прямокутника всередині кола, розташованого горизонтально по центру. Саме у вигляді дискретного сигналу представлена ​​та інформація, яку зараз освоює читач. Можна виділити наступні її елементи: розділи (наприклад, "Інформація"), підрозділи (наприклад, "Властивості"), абзаци, речення, окремі фрази, слова і окремі знаки (літери, цифри, знаки пунктуації і т.д.). Цей приклад показує, що в залежності від прагматики сигналу можна виділяти різні інформаційні елементи. Справді, для особи, що вивчає інформатику з даного тексту, важливі більші інформаційні елементи, такі як розділи, підрозділи, окремі абзаци. Вони дозволяють йому легше орієнтуватися в структурі матеріалу, краще його засвоювати і готуватися до іспиту. Для того, хто готував цей методичний матеріал, крім зазначених інформаційних елементів, важливі також і більш дрібні, наприклад, окремі пропозиції, за допомогою яких викладається та чи інша думка і які реалізують той чи інший спосіб доступності матеріалу. Набір самих "дрібних" елементів дискретного сигналу називається алфавітом, а сам дискретний сигнал називають також повідомленням.

Дискретизація - це перетворення безперервного сигналу в дискретний (цифровий).

Різниця між дискретним і безперервним поданням інформації добре видно на прикладі годин. В електронному годиннику з цифровим циферблатом інформація представляється дискретно - цифрами, кожна з яких чітко відрізняється один від одного. У механічному годиннику зі стрілочним циферблатом інформація представляється безперервно - положеннями двох стрілок, причому два різних положення стрілки не завжди чітко відрізняються (особливо якщо на циферблаті немає хвилинних поділок).

безперервний сигнал- відбивається деякої фізичної величиною, що змінюється в заданому інтервалі часу, наприклад, тембром або силою звуку. У вигляді безперервного сигналу представлена ​​справжня інформація для тих студентів - споживачів, які відвідують лекції з інформатики та через звукові хвилі (інакше кажучи, голос лектора), що носять безперервний характер, сприймають матеріал.

Як ми побачимо надалі, дискретний сигнал краще піддається перетворенням, тому має переваги перед безперервним. У той же час, в технічних системах і в реальних процесах переважає безперервний сигнал. Це змушує розробляти способи перетворення безперервного сигналу в дискретний. \\

Для перетворення безперервного сигналу в дискретний використовується процедура, яка називається квантуванням.

Цифровий сигнал - сигнал даних, у якого кожен з представляють параметрів описується функцією дискретного часу і кінцевим безліччю можливих значень.

Дискретний цифровий сигнал складніше передавати на великі відстані, ніж аналоговий сигнал, тому його попередньо модулюють на стороні передавача, і демодулюють на стороні приймача інформації. Використання в цифрових системах алгоритмів перевірки і відновлення цифрової інформації дозволяє істотно збільшити надійність передачі інформації.

Зауваження. Слід мати на увазі, що реальний цифровий сигнал по своїй фізичній природі є аналоговим. Через шумів і зміни параметрів ліній передачі він має флуктуації по амплітуді, фазі / частоті (джиттер), поляризації. Але цей аналоговий сигнал (імпульсний і дискретний) наділяється властивостями числа. В результаті для його обробки стає можливим використання чисельних методів (комп'ютерна обробка).