радио телеграфный телефонный приемник
Для передачи сигналов в телеграфной, телефонной, радио связи а также для телевещания используют аналоговый сигнал.
Математической моделью непрерывного (аналогового) сигнала является непрерывный случайный процесс X(t). Такой процесс характеризуется ансамблем (множеством) реализаций. Ничтожная часть этого множества для примера показана на рис. 2.3.
Рис. 2.3 Множество реализаций сигнала
Вид каждого элемента этого множества, в принципе, известен заранее, а вся случайность заключается в том, что заранее неизвестно, которая из этих реализаций появится.
Вероятностное описание непрерывного процесса традиционно начинается с того, что мысленно проводят его квантование по времени с шагом
= Т/n,
где n - количество отсчетов, получающихся в результате квантования. В итоге непрерывный случайный процесс X(t) заменяется последовательностью непрерывных случайных величин-отсчетов. Далее для этой системы случайных величин определяют желаемые вероятностные характеристики. И, наконец, предполагают, что предельные значения этих характеристик при At -> 0 являются характеристиками самого случайного процесса X(t)[1,14]. Через математическую модель можно представить и помехи действующие на сигнал.
Технико-эксплуатационные показатели телеграфной связи. Все количественные показатели Т. с. как отрасли народного хозяйства в той или иной степени базируются на информационной ценности обрабатываемых телеграмм.
Эти показатели подразделяются на технические и эксплуатационные. К числу технических показателей относятся: скорость телеграфирования, верность передачи, коэффициент отказов.
Скорость телеграфирования (скорость передачи) измеряется количеством элементарных сигналов передаваемых в сек.
Таблица 2.1. Приблизительные константы
| V (бод) | W (знаков вмин) | Q (слов в ч) | |
| Теоретическая | эксплуатационная | ||
| 50 100 200 | 400 800 1600 | 2823 5645 10 558 | 1600 3200 6300 |
Количество знаков, передаваемых в мин, вычисляется по формуле:
где V - скорость передачи в бод;- количество элементарных сигналов, приходящихся на 1 знак. Количество слов, передаваемых в ч, определяется по формуле:
T 
где m - средняя длина слова (равная 5 знакам). Величина QT - теоретическая, расчётная. Величины V, W и QT для случая передачи телеграфным кодом приведены в табл 1. Там же указана эксплуатационная норма QЭ, отличающаяся от теоретической QT на величину потерь времени оператора на выполнение второстепенных функций при передаче и приёме телеграмм, а также учитывающая его квалификацию[15].
Типичным и наиболее распространенным типом аналоговых каналов являются телефонные каналы общего пользования (каналы тональной частоты). В каналах тональной частоты полоса пропускания составляет 0,3...3,4 кГц, что соответствует спектру человеческой речи.
Для передачи дискретной информации по каналам тональной частоты необходимы устройства преобразования сигналов, согласующие характеристики дискретных сигналов и аналоговых линий. Кроме того, в случае непосредственной передачи двоичных сигналов по телефонному каналу с полосой пропускания 0,3...3,4 кГц скорость передачи не превысит 3 кбит/с. Действительно, пусть на передачу одного бита требуются два перепада напряжения, а длительность одного перепада ТВ = (3...4)/(6,28 FВ), где FВ - верхняя частота полосы пропускания. Тогда скорость передачи есть V< 1/(2ТВ).
Согласование параметров сигналов и среды при использовании аналоговых каналов осуществляется с помощью воплощения сигнала, выражающего передаваемое сообщение, в некотором процессе, называемом переносчиком и приспособленном к реализации в данной среде. Переносчик в системах связи представлен электромагнитными колебаниями U некоторой частоты, называемой несущей частотой:
= Umsin(vt+y)
где Um - амплитуда, v - частота,y - фаза колебаний несущей.
Телевизионный канал - полоса радиочастот в диапазоне метровых или дециметровых волн, предназначенная для передачи радиосигналов изображения и звукового сопровождения телевизионного средства массовой информации[2,22].
Кабельные каналы метрового диапазона занимают полосу частот от 118 до 300 МГц. В полосе от 300 до 470 МГц находятся высокочастотные кабельные каналы.Диапазон дециметровых волн занимает полосу частот от 470 до 860 МГц. Выше дециметровых каналов в полосе от 0,95 до 1,75 ГГц расположены каналы спутникового телевидения.
Радиоканал - канал связи, работающий в диапазоне радиоволн. В беспроводных каналах передача информации осуществляется на основе распространения радиоволн. В табл. 2.2 приведены сведения о диапазонах электромагнитных колебаний, используемых в беспроводных и оптических каналах связи.
Чем выше рабочая частота, тем больше емкость (число каналов) системы связи, но тем меньше предельные расстояния, на которых возможна прямая передача между двумя пунктами без ретрансляторов. Первая из причин и порождает тенденцию к освоению новых более высокочастотных диапазонов.
Радиоканалы входят необходимой составной частью в спутниковые и радиорелейные системы связи, применяемые в территориальных сетях, в сотовые системы мобильной связи, они используются в качестве альтернативы кабельным системам в локальных сетях и при объединении сетей отдельных офисов и предприятий в корпоративные сети. Во многих случаях применение радиоканалов оказывается более дешевым решением по сравнению с другими вариантами.
В территориальных сетях на региональном уровне часто используются радиорелейные линии связи (коммутация каналов, диапазон частот 15...23 ГГц, связь в пределах прямой видимости, что ограничивает дальность между соседними станциями - до 50 км при условии размещения антенн на строениях типа башен). Последовательность станций, являющихся ретрансляторами, позволяет передавать информацию на значительные расстояния.
Таблица 2.2 Таблица примерного волнового спектра
| Диапазон | Длины волн, м | Частоты, ГГц | Применение |
| Дециметровый | 1..0,1 | 0,3..3 | Сотовые радиотелефоны, ТВ, спутниковая связь, РК в ЛВС* |
| Сантиметровый | 0,1..0,01 | 3..30 | Радиорелейные линии, РК в ЛВС, спутниковая связь |
| Миллиметровый | 0,01..0,001 | 30..300 | РК в ЛВС |
| Инфракрасный | 0,001..7,5*10-7 | 3*102..4*105 | ВОЛС, WDМ** |
| Видимый свет | (7,5...4,0)*10-7 | (4,0...7,5)*105 | |
| *) РК в ЛВС - радиоканалы в локальных сетях и системах связи; **) WDM - мультиплексирование с разделением каналов по длинам волн. |
Чем выше рабочая частота, тем больше емкость (число каналов) системы связи, но тем меньше предельные расстояния, на которых возможна прямая передача между двумя пунктами без ретрансляторов. Первая из причин и порождает тенденцию к освоению новых более высокочастотных диапазонов.
Радиоканалы входят необходимой составной частью в спутниковые и радиорелейные системы связи, применяемые в территориальных сетях, в сотовые системы мобильной связи, они используются в качестве альтернативы кабельным системам в локальных сетях и при объединении сетей отдельных офисов и предприятий в корпоративные сети. Во многих случаях применение радиоканалов оказывается более дешевым решением по сравнению с другими вариантами.
В территориальных сетях на региональном уровне часто используются радиорелейные линии связи (коммутация каналов, диапазон частот 15...23 ГГц, связь в пределах прямой видимости, что ограничивает дальность между соседними станциями - до 50 км при условии размещения антенн на строениях типа башен). Последовательность станций, являющихся ретрансляторами, позволяет передавать информацию на значительные расстояния.
Радиосвязь используется в корпоративных и локальных сетях, если затруднена прокладка других каналов связи. Радиоканал либо выполняет роль моста между подсетями (двухточечное соединение), либо является общей средой передачи данных в ЛВС по излагаемому далее методу МДКН/ОК либо служит соединением между центральным и терминальными узлами в сети с централизованным управлением[12].
Рис. 2.3 Спектр частот телевизионного канала
Отметим в аналоговом канале цифровой сигнал передается в форме модулированной по частоте или амплитуде гармоники. На рис. 2.4 показаны примеры. Если аналоговый сигнал находятся в звуковом диапазоне, то при модулировании по частоте можно было бы услышать чередующиеся высокие (1) и низкие (0) тона, а при амплитудной - громкие (1) и тихие (0) звуки одного тона. Цифровая передача является более быстрой и эффективной, при этом происходит меньше ошибок, не нужны модемы, поскольку не требуется модуляция/демодуляция[8].
Рис. 2.4 - Цифровой и аналоговый сигналы
Заключение
Исходя из исторической справки можно сделать вывод, что типы каналов развивались постепенно, непосредственном с прогрессом. Однако есть утверждения что эволюция каналов передачи информации и есть прогресс. О развитии каналов также неправильно говорить как о медленно эволюционирующей системе, лучше сказать что это система со своими пиками но без падений то есть эволюция сменяется революцией и наоборот. Так в начале 18 века люди не представляли, как так возможно предавать информацию по проводам. Но в конце 19 были уверенны что не как иначе быть не может. Так же как мы не представляем свою жизнь без мобильной связи, интернета и цифрового телевидения.
Так же мы установили, что любой канал это математико-физическая система. В которой физика устанавливает законы взаимодействия, а в свою очередь эти законы представлены в виде математических процессов.
Также отметили, что разные каналы используют разные среды передачи информации. То есть для передачи любого сигнала может подойти любой кабель, отвечающий определенным характеристикам канала. Так мы выделили несколько кабелей от пары до оптоволоконного. Плюс к этому любую информацию можно передать по воздуху или вакууму используя различные несущие волны.
Если среда по тем или иным причинам нужно использовать модуляции демодуляцию перекладывая характеристики одного канала на другой. Тем самым позволяя передавать цифровой сигнал по аналоговому кабелю (системе), явным примером является “Модемный” интернет.
Список использованной литературы
1. Ю. П. Акулиничев Теория электрической связи: Учебное пособие Спб:- Лань, 2010г 240 стр.
. С.А. Ельяшкевич, Справочник по телевизионным приемникам М:- Госэнергоиздат, 1958 г. 176 стр.
. Т.И. Изюмова, В.Т. Свиридов. Волноводы, коаксиальные и полосковые линии -М.: Энергия, 1975г. 112стр.
. М. В. Назаров, Б. И. Кувшинов, О. В. Попов. Теория передачи сигналов.-М.:Cвязь, 1970 г. 367 стр.
5. URL: <https://bibliotekar.ru/enc-Tehnika-2/98.htm> (01.11.11)
. URL: https://www.conlex.kz/territorialnye-radiokanaly/#more-46 <URL:%20%20https://www.conlex.kz/territorialnye-radiokanaly/> (19.01.12)
. URL: <https://www.geocaching.su/?pn=101&cid=3753>(24.08.11)
. URL: <https://ich.tsu.ru/~ptara/course/network/bis-unit5/Unit5.html> (19.01.12)
. URL: <https://1board.org/magazine/articl226.php>(12.01.12)
. URL: <https://www.lanmaster.ru/SPEC/mnogopar.htm> (03.01.12)
. URL: <https://nvoynov.blogspot.com/2007/09/blog-post_19.html> (10.09.11)
. URL: <https://project.net.ru/others/article7/net2_14.html>(01.11.11)
. URL: <https://www.radioradar.net/glossary/index.html?ltr=234> (10.09.11)
. URL: <https://www.tech.sch1636.edusite.ru/p8aa1.html> (10.09.11)
. URL: https://slovari.yandex.ru/Телеграфная связь/ <https://slovari.yandex.ru/Телеграфная%20связь/>(05.1.12)
16. URL: <https://toolkit.lrcnetwork.org/Russian/Training/LAN-Rus.pdf> (21.08.11)