1. Скорость модуляции (B) – это количество единичных элементов, передаваемых в интервале t=1 сек.

, где - длительность единичного элемента.

Скорость передачи информации (R) – это количество информационных посылок, переданных в 1 сек.

; ;

когда 1 элемент несет 1 бит информации (I=1)

(I<1) когда вводится избыточность (использование Старт-Стопной комбинации)

(I>1) когда элемент несет более 1 бит информации

Пример: I=2 => 00 11 00 10.

Бит – это единица измерения количества информации.

1 бит – это количество информации, которое переносит 1 символ источника дискретных сообщений. В том случае, когда алфавит источника состоит из двух равновероятных символов.

Бод –единичный эл-т, передаваемый в интервале t=1 сек.

2. Информация – это совокупность сведений о каком либо объекте или явлении, которые увеличивают знания получателя о них.Информация – сигнал полученного сообщения, его интерпретация – третья составляющая трех основ мироздания (материя, энергия, информация).

Сообщение – это форма предоставления информации, удобная для передачи на расстоянии. Одно и то же сообщение может быть представлено в различной форме, а именно информация может быть представлена в непрерывном виде или дискретном.

Источники:⋅дискретные – всегда конечны, поэтому на конечном отрезке t количество символов также является конечным (телеграмма).

⋅непрерывные – на конечном отрезке t число возможных значений бесконечно (телефонный звонок).

Количество информации: ;

(формула Хартли), где P(a) – вероятность сообщения.

Количество информации, содержащееся в нескольких независимых сообщениях, равно сумме количества информации в каждом из них.

Энтропия – это среднее количество информации, приходящееся на одно сообщение/один символ в сообщении.

Сигнал – это физический процесс, отображающий передаваемое сообщение. Отображение сообщения обеспечивается изменением какой-либо физической величины, характеризующей процессы.

3. Спектр сигнала. Любой сигнал произвольной формы можно разложить на сумму обычных синусоид.

Спектр сигнала – набор синусоид, на который можно разложить сигнал.

Периодический сигнал имеет дискретный спектр, непериодический – сплошной спектр.

Сигнал, отличающийся по форме от другого всегда имеет свой сугубо индивидуальный спектр, т.е. может быть получен из синусоид со строго определенными частотами и амплитудами.

Простейший период сигнала (1.1),

где – амплитуда синусоиды, а .

Колебание (1.1) заданной частоты и амплитуды можно представить в виде графика: на оси частот отметить значение и изобразить вертикальную линию высотой, равной амплитуде сигнала

Вид сигнала	Ширина спектра, Гц
Телеграфный	0...100
Передачи данных со скор. 2400 Бод	0...2400
Телефонный	300...3400
Звукового вещания	50...15 000
Факсимильный	0...180 000
Телевизионный	50...6 500 000

Зависимость: B ≤ 2∆Fк. При F=300…3400Гц, ∆Fк = 3100Гц =>B≤6200Бод.

4. Пропускная способность канала - скорость передачи информации при использовании «наилучших» (оптимальных) для данного канала источника, кодера и декодера, поэтому она характеризует только канал. Скорость передачи в идеальном канале (без помех) равна пропускной способности. Пропускная способность зависит от качеств и характеристик физической среды, то есть от наличия медного кабеля или оптического волокна. Еще один параметр, отвечающий за скорость передачи видео потока по сети, - это технология передачи данных (например, Ethernet).

5. Связь скорости передачи информации со скоростью модуляции. ; ;

когда 1 элемент несет 1 бит информации (I=1)

(I<1) когда вводится избыточность (использование Старт-Стопной комбинации)

(I>1) когда элемент несет более 1 бита информации

Пример: I=2 => 10 11 01 00.

6. Преобразование аналогового сигнала в цифровой.

Дискретизация:

Теорема Котельникова: ; (чем больше частота, тем чаще надо брать отсчеты).

Квантование:

Чем больше уровней квантования, тем точнее передается сигнал, но тем больше элементов, передаваемых на интервале ∆t, тем меньше τ₀, тем шире спектр.

Кодирование:

Пример: Дано: Fmax = 4000Гц;

Nкв = 256 (уровней квантования);

n = 8 (2⁸ = 256) число разрядов;

Найти: Nотс, ∆Fc.

Решение: Nотс = 8000 (число отсчетов).

B = 8000*8 = 64000Бод;

Пусть 90% энергии сосредоточено в f₁, 3f₁, 5f₁, 7f₁

; После преобразования сигнала в цифровой полоса расширилась в 48 раз, это крайне нежелательно в условиях ограниченных ресурсов.

7. Зависимость b от Nкв и ∆f.

где

8. Среда передачи.

Параметры:

1) полоса пропускания: ∆Fсреды=[Гц];

2) пропускная способность: С=∆Fсреды* );

3) задержка: t=L/V;

4) затухание: λ=10 ;

5) помехоустойчивость;

6) достоверность;

7)стоимость;

8) простота прокладки;

9) сложность в обслуживании.

9. Синхронизация - процесс установления и поддержания определенных временных соотношений между двумя и более процессами. Различают следующие виды синхронизации:

Поэлементную: при ней устанавливаются и поддерживаются требуемые фазовые соотношения между значащими моментами переданных и принятых единичных элементов цифрового сигнала данных.

Позволяет на приеме правильно отделить один элемент от другого и обеспечить наилучшие условия для его регистрации.

Групповую: обеспечивает правильное разделение принятой последовательности на кодовые комбинации.

Цикловую: обеспечивает правильное разделение циклов временного объединения элементов на приеме.

Методы принудительной синхронизации могут быть основаны на использовании отдельного канала или рабочей последовательности.

Первый метод требует снижение пропускной способности рабочего канала за счет выделения дополнительного синхроканала. Поэтому на практике чаще всего применяется второй метод.

По способу формирования тактовых импульсов устройства синхронизации с принудительной синхронизацией подразделяются на: разомкнутые (без обратной связи) и замкнутые (с обратной связью).

10.Методы синхронизации по элементам.

Система синхронизации по элементам может быть принудительная и с автономным генератором. Система с автономным генератором применяется, если время сеанса связи не превышает время синхронизации. Принудительная синхронизация основана на использовании отдельного канала (требует снижение пропускной способности за счет выделения дополнительного синхроканала) или использовании рабочей последовательности. В последнем случае синхросигналы можно передавать с передающей стороны, либо формировать их на приёмной стороне (чаще используется). Разомкнутые: выделение синхросигналов с помощью высокоизбирательного резонансного контура из принимаемого сигнала колебания с частотой, равной скорости модуляции (резонансные устройства). Основной «-» - исчезновение синхроимпульсов в случае обрыва канала связи или отсутствия сметы полярности входного сигнала.

Замкнутые (устройства представляют собой замкнутый контур автоматической системы управления положением синхроимпульсов): изменять положение синхроимпульсов можно либо непосредственным воздействием на частоту генератора, увеличивая или уменьшая её («-» - невысокая точность синхронизации, т.к. генератор мало стабилен), либо путем изменения моментов времени следования синхроимпульсов, используя спец.промежуточное устройство в системе с косвенным воздействием на частоту генератора.

11. Групповая синхронизация – обеспечивает правильное разделение принятой последовательности на кодовой комбинацией.

В устройствах групповой синхронизации информацию о фазе можно извлечь только при наличии избыточности в передаваемой последовательности:

- можно использовать избыточность, введенную при помехоустойчивом кодировании, (по резкому возрастанию ошибок).

- или вводить специальные символы.

Безмаркерный.Используется, когда передача ведется сравнительно короткое время и используется только при синхронной передаче и равномерном кодировании. В этом случае достаточно обозначить лишь начало передачи. Далее ведется передача информации. Разделение на кодовые комбинации производится по известной длине.

Принцип БМС:

Сначала передается фазирующая комбинация (ФК).

На приеме идет подстройка распределителя пока приемник ФК не получит ФК.

Далее идет передача информации, пока не произойдет срыв синхронизации. (О чем можно судить по большому количеству ошибок).

После чего, по обратному каналу передается сигнал о необходимости фазирования. И все повторяется.

Достоинства:

- фазирование без существенного снижения скорости.

Недостатки:

- отсутствие постоянного контроля синхронизма;

- необходимость наличия обратного канала для синхронизации

- необходимость прекращения передачи после любого нарушения групповой синхронизации.

Маркерный– в течении всего сеанса посылаются специальные сигналы.

Принцип:

К кодовой комбинации добавляется 1 элемент (n+1). На приеме (n+1) разряд поступает в приемник маркера.

При расхождении распределителей по фазе, маркер не поступает в приемник и щетки распределителя приема смещаются на один шаг и так до тех пор, пока не будет принят маркер.

После установления синхронизма выдача информации получателю возобновляется.

Тоже происходит при потере синхронизма.

Частным случаем маркерного метода синхронизации является старт-стопный.В данном случае маркер = старт + стоп = 2 сигнала.

Плюсы:

- постоянный контроль за синхронизмом.

Минусы:

- большее снижение скорости передачи информации за счет введения элементов синхронизации.