- •Часть 1
- •Основные сведения о радиосистемах передачи информации
- •Роль и значение радиосистем передачи информации. Краткий исторический очерк развития систем передачи информации
- •Информация, сообщение, сигнал
- •Классификация систем передачи информации
- •Основные характеристики
- •Каналы связи
- •Общие сведения
- •Искажения сигналов в непрерывных каналах
- •Помехи в каналах связи
- •Математические модели каналов
- •Аналоговые системы передачи
- •Двусторонняя передача сигналов
- •Каналы связи для аналоговых систем передачи
- •Формирование стандартных групповых сигналов
- •Основные узлы систем передачи
- •Методы организации двусторонних тактов
- •Краткая характеристика аналоговых систем передачи
- •Цифровые системы передачи
- •Особенности построения цифровых систем передачи
- •Иерархии цифровых систем передачи
- •Европейская плезиохронная цифровая иерархия
- •Принципы синхронизации цсп
- •Генераторное оборудование цсп
- •Структуры кадров
- •Синхронная цифровая иерархия
- •Коды линии
- •Основные типы кодов
- •Технологии xDsl
- •Скремблирование
- •Интерфейс g.703
- •Волоконно-оптические системы передачи и перспективы их развития
- •Системы радиосвязи
- •Основные определения
- •Радиопередающие устройства
- •Радиоприемные устройства
- •Антенны и фидеры
- •Радиорелейные системы передачи
- •Тропосферные радиорелейные системы передачи
- •Системы передачи на декаметровых волнах
- •Системы передачи, использующие ионосферное рассеяние радиоволн и отражение от следов метеоров
- •Спутниковые системы связи
- •Стандарт широкополосного доступа ieee 802.16-2004
- •Структура мас-уровня
- •Соединения и сервисные потоки
- •Пакеты мас-уровня
- •Общая структура кадров ieee 802.16
- •Принцип предоставления канальных ресурсов
- •Механизмы подтверждения приема и быстрой обратной связи
- •Физический уровень стандарта ieee 802.16
- •Режим WirelessMan-sc
- •Режим WirelessMan-ofdm
- •Mesh-сеть
- •Режим ofdma
- •Поддержка адаптивных антенных систем
- •Работа с направленными aas
- •Пространственно-временное кодирование
- •Аппаратная поддержка стандарта ieee 802.16
- •Интегральная элементная база
- •Особенности реализации аппаратуры стандарта ieee 802.16
- •Будущее широкополосного беспроводного доступа по стандартам ieee 802.16
- •Оглавление
- •Часть 1
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Классификация систем передачи информации
Современные РСПИ характеризуются большим разнообразием видов передаваемых сообщений, способов модуляции, принципов построения, режимов работы и т.п. Соответственно они могут быть классифицированы по многим признакам.
По числу каналов различают одноканальные и многоканальные системы. По наличию обратного канала различают системы без обратной связи и с обратной связью.
По режиму использования канала различают системы односторонней связи (симплексные), системы двусторонней связи (дуплексные) и полудуплексные системы. В первых передача осуществляется в одном направлении, во вторых осуществляется одновременная передача в обоих направлениях. В последних возможна двусторонняя связь, но передача и прием ведутся поочередно.
По виду передаваемых сообщений различают системы передачи дискретных и непрерывных сообщений.
По назначению передаваемых сообщений различают следующие типы систем: телефонные, предназначенные для передачи речи; телеграфные, предназначенные для передачи текста; фототелеграфные, предназначенные для передачи неподвижных изображений; телевизионные, предназначенные для передачи изображений; телеметрические, предназначенные для передачи измерительной информации; системы телеуправления, предназначенные для передачи команд управления; системы передачи данных, предназначенные для обслуживания автоматизированных систем управления.
В зависимости от механизма распространения радиоволн, используемых для передачи сообщений, различают ионосферные, тропосферные, метеорные и космические системы.
Основные характеристики
Любая система характеризуется рядом показателей, которые можно разделить на информационно-технические (достоверность, помехоустойчивость, скорость передачи информации, задержка, диапазон частот и т.п.) и конструктивно-эксплуатационные (объем и масса аппаратуры, энергетический КПД, мобильность, гибкость, эксплуатационная надежность, стоимость). Далее будут рассмотрены лишь характеристики, наиболее существенные сточки зрения передачи информации.
Достоверность передачи информации характеризует степень соответствия принятых сообщений переданным. Она зависит от параметров самой системы, степени ее технического совершенства и условий работы. Последние определяются типом и состоянием линии связи, видом и интенсивностью помех, а также организационными мероприятиями по соблюдению правил радиообмена и эксплуатации аппаратуры.
Для различных РСПИ критерии соответствия принятого сигнала переданному могут существенно отличаться. При передаче дискретных сообщений действие помех проявляется в том, что вместо переданного символа принимается другой. В этом случае достоверность передачи сообщений целесообразно характеризовать или вероятностью правильного приема символа рпр, или вероятностью ошибки рош = 1 - рпр.
При передаче непрерывных сообщений отличие принятого сообщения ᷉x(t) от переданного х(t) носит также непрерывный характер:
ɛ(t)= ᷉x(t) - x(t). (5)
Для оценки достоверности передачи сообщений в данном случае обычно используют средний квадрат ошибки (5)
(6)
или относительный средний квадрат ошибки
(7)
где усреднение производится по всем реализациям сообщений x(t) и их оценкам ᷉x(t). - средняя мощность сообщения x(t), Тс - его длительность, - мощность помехи на выходе приемника.
Приведенные показатели (6) и (7) весьма удобны для практического применения благодаря присущему им свойству аддитивности: в случае линейных систем при одновременном действии нескольких независимых факторов результирующие величины и можно определить как
, (8)
где и -составляющие, обусловленные i-м фактором (при δ2<<1 это свойство можно считать справедливым и для нелинейных систем, так как при этом зависимость между составляющими результирующей ошибки на выходе, обусловленная влиянием нелинейных элементов, несущественна).
В ряде случаев в качестве показателя достоверности используется вероятность того, что абсолютное значение ошибки (1.2) не превысит некоторого наперед заданного значения
, (9)
где - одномерная плотность распределения вероятности ошибки ɛ(t).
Возможны другие показатели достоверности, как, например, показатель максимальной абсолютной ошибки , часто применяемый в телеметрии.
Под помехоустойчивостью СПИ понимается способность системы противостоять вредному действию помех на передачу сообщений. Она зависит от способов кодирования, модуляции, метода приема и т. п. Количественно помехоустойчивость систем передачи дискретных сообщений можно характеризовать вероятностью ошибки при заданном отношении средних мощностей сигнала и помехи в полосе частот, занимаемой сигналом, или требуемым отношением средних мощностей сигнала и помехи на входе приемника системы, при котором обеспечивается заданная вероятность ошибки . Помехоустойчивость систем передачи непрерывных сообщений удобно оценивать показателями (6) и (7) или отношением средних мощностей сигнала и помехи на входе приемника системы, обеспечивающим заданные значения этих показателей. При сравнительной оценке систем часто пользуются «обобщенным выигрышем системы»
, (10)
где - отношение мощностей сообщения x(t) и шума на выходе приемника; - отношение мощностей сигнала и шума на входе приемника; Fx - ширина спектра сообщения; Fc - ширина спектра сигнала, используемого для передачи сообщения.
При передаче дискретных сообщений для характеристики быстродействия аппаратуры формирования информационных символов пользуются понятием техническая скорость. Она определяется числом символов дискретного сообщения, передаваемых в единицу времени, и измеряется в бодах.
Одной из важных характеристик системы передачи информации является задержка, под которой понимается промежуток времени между подачей сообщения от источника на вход передающего устройства и выдачей восстановленного сообщения получателю приемным устройством. Она зависит от протяженности линии связи и времени обработки сигнала в передающем и приемном устройствах.