- •Список обозначений
- •Введение
- •I. Общие вопросы информационного обмена
- •I.1. Информационные поля и коммуникация
- •I.1.1. Фазы обращения информации
- •I.1.2. Виды информации
- •1.1.3.Структура информации
- •I.2. Количество информации
- •I.2.1.Структурные меры информации
- •1.2.2.Традиционные и нетрадиционные системы счисления
- •1.2.4. Информационные показатели измерений и контроля
- •I.2.5. Семантическая мера информации
- •1.3. Задания для самоконтроля и подготовки
- •2. Представление и отображение информации
- •2.1. Проблема передачи информации оператору
- •2.2. Виды информационных каналов
- •2.2.1. Механические каналы
- •2.2.2. Акустические каналы.
- •2.2.3. Оптические каналы
- •2.2.4. Электрические каналы
- •2.2.5. Радиотехнические каналы
- •2.3. Восприятие визуальной информации оператором
- •2.4. Восприятие аудиоинформации оператором
- •2.4.1. Модели слухового восприятия
- •2.4.2. Механическая модель слухового аппарата человека
- •2.4.3.Восприятие гармонических сигналов («чистых» тонов)
- •2.5. Задания для самоконтроля и подготовки
- •3. Звук. Основы информационного обмена в звуковых полях
- •3.1. Линейные характеристики звукового поля
- •3.1.1. Связь звукового давления с колебательной скоростью
- •3.1.2. Плоская волна
- •3.1.3. Модели волн с неплоским фронтом
- •3.2. Отражение и преломление плоских волн
- •3.2.1. Волновые процессы на плоской границе раздела сред
- •3.2.2. Взаимодействие упругих волн с плоским слоем
- •3.2.3. Волновые процессы на границе раздела движущихся сред
- •3.2.4. Явление полного внутреннего отражения
- •3.2.5. Отражение звука неровной поверхностью
- •3.2.6. Отражение звука искривленной поверхностью. Интеграл Кирхгофа
- •3.3. Эффект Доплера
- •Поскольку , то из (3.61) можно записать:
- •3.4. Задания для самоконтроля и подготовки
- •4. Заключение
- •5. Глоссарий
- •Ответы на тестовые задания и методически рекомендации по их выполнению
- •6. Предметный указатель
- •7. Литература
- •Содержание
2.2. Виды информационных каналов
Использование информации потребителем связано с ее передачей от источника, которая всегда осуществляется в пространстве и во времени. Однако в зависимости от того, какой фактор является определяющим, различают передачу на расстояние или во времени (т.е. хранение информации). Оба вида имеют много общего и используют сходные методы. Однако для конкретизации далее остановимся на вопросах передачи информации в пространстве.
С передачей информации связывается целый ряд проблем, в том числе:
1)повышение эффективности передачи, в частности, увеличение скорости передачи информации, для чего потребуются разработки методов эффективного кодирования;
2)повышение надежности передачи путем использования корректирующих кодов, помехоустойчивых видов модуляции, применение алгоритмов помехоустойчивого приема;
3)увеличение числа пользователей путем увеличения числа каналов связи;
4)использование новых перспективных принципов информационного обмена и др.
По назначению передаваемую информацию можно разделить на:
1) осведомительную: телеизмерения, связь, передача данных, обнаружение и т.д.
2) управляющую: телеуправление, телерегулирование, коммутации и т.д.
При передаче осведомительнойинформации, как в числовой, так и в цифровой форме, большое внимание уделяется вопросам сохраненияточностипредаваемой информации.
При передаче управляющейинформации применяются кодовые сигналы обычно двухпозиционного управления. Поэтому более важной становится задачанадежностипередачи.
В системе передачи информации обычно предполагается наличие источника и приемника, разнесенныхна определенное расстояние. Однако передающее устройство и источник информации могут территориально не совпадать. Например, в любом локаторе независимо от физического принципа передатчик и приемник обычно конструктивно совмещаются, а объект может находиться от них на значительном расстоянии. В системах же пассивного обнаружения - передатчик вообще отсутствует.
В системах информационный обмен осуществляется по каналам и линиям связи.
Линии связи- место движения сигналов в многоэлементных системах с развитой сетью входных и выходных устройств.
Канал- это тракт, т.е. физическая среда, по которой перемещаются сигналы.
В технике передачи информации находят применение множество видов каналов, основными из которых являются: 1)механические; 2)акустические; 3)оптические; 4)электрические; 5)радиотехнические каналы. Среди последних можно выделить собственно радиоканалы (аудиоинформация) и телевизионные каналы (аудио- и видеоинформация).
На практике встречаются также варианты комбинированного использования каналов.
Важным, но не единственным признаком в классификации каждого из каналов служит диапазон рабочих частот (см. таб. 2.1).
2.2.1. Механические каналы
Применяются для передачи на короткие расстояния (до 500 м) сигналов в виде механических усилий выделяются следующие разновидности:
Жесткие. Простейший пример - тросовое управление. Максимальная протяженность - до нескольких десятков метров.
Гидравлические. Передаточной средой служит жидкость. Пример - гидравлический привод тормозов. Максимальная протяженность - несколько метров.
Пневматические каналы. Средой для передачи служит воздух. Максимальная протяженность - несколько сотен метров.
Таблица 2.1.
Вид канала |
Классификационный признак |
Разновидности каналов |
Частота спектров |
Механический |
Среда передачи |
Жесткие Гидравлические Пневматические |
- - - |
Акустический |
Диапазон частот |
Звуковой Ультразвуковой |
20 кГц 20 кГц |
Оптический |
Диапазон частот |
«Видимый» спектр Инфракрасное излучение Ультрафиолетовое излучение |
400…1000 ГГц
0,3…400 ГГц
1000…3000 ГГц |
Электрический |
Диапазон частот |
Подтональные частоты Тональные частоты Надтональные частоты |
200 Гц 300…3400 Гц
4000…8500 Гц |
Радио |
Диапазон частот |
Длинные волны Средние волны Промежуточные волны Короткие волны Ультракороткие волны |
300 кГц 300…1500 кГц
1,5…6,0 МГц 6,0…30 МГц
30…30103МГц |
Последние среди механических систем получили наибольшее распространение в связи с широким использованием унификации конструктивных элементов. Основной недостаток - длительные переходные процессы, особенно в линиях большой длины. Пример – «пневмопочта».