Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Моделирование канала (рабочий вариант).doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
05.05.2019
Размер:
679.42 Кб
Скачать
  1. По типу линий связи:

  • проводные;

  • кабельные;

  • оптико-волоконные;

  • линии электропередачи;

  • радиоканалы и т.д.

  1. По характеру сигналов:

  • непрерывные;

  • дискретные;

  • дискретно-непрерывные (сигналы на входе системы дискретные, а на выходе непрерывные, и наоборот).

  1. По помехозащищенности:

  • каналы без помех;

  • с помехами.

Ниже приведены некоторые типы каналов связи и их применение:

Проводные:

1.Витая пара (что частично подавляет электромагнитное излучение других источников). Используется в телефонных сетях и для передачи данных.

2.Коаксиальный кабель. Используется в локальных сетях (в настоящее время редко), кабельном телевидении и т.д.

3. Оптоволокно. Широко применяется в магистральных линиях связи.

Радиолинии:

1.Радиоканал. Использует радиочастоты до 1000 МГц. До 30 МГц за счет отражения от ионосферы возможно распространение электромагнитных волн за пределы прямой видимости. Но этот диапазон сильно зашумлен (например, любительской радиосвязью). От 30 до 1000 МГц – ионосфера прозрачна и необходима прямая видимость. Антенны устанавливаются на высоте (иногда устанавливаются регенераторы). Применяется в радиосвязи и телевидении.

2.Микроволновая линия. Использует радиочастоты выше 1000 МГц. При этом необходима прямая видимость и остронаправленные параболические антенны. Расстояние между регенераторами 10–200 км. Применяется для телефонной связи, телевидения и передачи данных.

3. Спутниковая связь. Используются микроволновые частоты, а спутник служит регенератором (причем для многих станций). Характеристики те же, что у микроволновых линий.

    1. Характеристики линий связи

Характеристики линий связи можно разделить на две группы:

  • параметры распространения характеризуют процесс распространения полезного сигнала в зависимости от собственных параметров линии. Например, для проводного канала таким параметром является погонная индуктивность медного кабеля, для радиоканала – многолучевое распространение радиоволн, затухание сигнала;

  • параметры влияния описывают степень влияния на полезный сигнал других сигналов - внешних помех.

Из-за этого сигнал на выходе линии будет иметь искаженную форму, как показано на рисунке 1.3:

Рисунок 1.3 – Искажение импульсов в линии связи

Степень искажения сигналов линиями связи оценивается с помощью таких характеристик, как отношение сигнал/шум, затухание, полоса пропускания.

      1. Отношение сигнал/шум

SNR Signal-to-Noise Ratio. Этот параметр определяет силу сигнала относительно шума канала и определяется по формуле 1.1 как безразмерная величина:

, (1.1)

или в децибелах:

, (1.2)

где P — средняя мощность (  мощность сигнала,  мощность шума), а — среднеквадратичное значение амплитуды (  амплитуда сигнала,  амплитуда шума). Оба сигнала измеряются в полосе пропускания системы.

Таким образом, чем выше значение SNR, тем меньше сказывается влияние помех на выходной сигнал. Современные усилители имеют показатель dB.

      1. Затухание сигнала

Затухание показывает насколько уменьшается мощность (амплитуда) эталонного сигнала на выходе линии связи по сравнению с мощностью (амплитудой) сигнала на входе этой линии. Затухание характерно как для аналоговых, так и цифровых сигналов и растет с увеличением частоты сигнала и длины кабеля передающей среды. Существует конечное значение для расстояния, которое сигнал может пройти без усиления или восстановления.

Эта характеристика измеряется в децибелах (dB) и определяется по формуле 1.3:

, (1.3)

где  мощность на выходе,  мощность на входе.

Например, на рисунке 1.4 приведены типовые зависимости затухания от частоты, для кабелей на неэкранированной витой паре категории 5 и 6.

Так как затухание зависит от длины линии связи, то в качестве характеристики линии связи выступает так называемое погонное затухание, т.е. затухание на линии связи определенной длины. В локальных сетях длина кабеля, как правило, не превышает 100 м. и эта величина принимается для измерения погонного затухания. В территориальных сетях для измерения затухания принимается расстояние 1 км.

Поскольку мощность выходного сигнала без промежуточного усиления всегда меньше мощности входного сигнала, затухание является отрицательной величиной.

Рисунок 1.4 – Затухание на неэкранированной витой паре

В случае применения оптического волокна, затухание зависит от длины волны, которая разбивается на три «окна прозрачности». Эта зависимость проиллюстрирована на рисунке 1.5. Оптический кабель имеет существенно меньшие по абсолютной величине величины затухания по сравнению с другими проводными линиями (обычно в диапазоне от -0.2 до -3dB на 1000 м.), а значит, является более качественным.

Рисунок 1.5 – Окна прозрачности оптического кабеля

Окно 1550 нм. обеспечивает наименьшие потери, а следовательно максимальную дальность передачи при фиксированной мощности передатчика и фиксированной чувствительности приемника.