Главная > Теоретические основы техники связи
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

ВВЕДЕНИЕ

Сегодняшний мир опутан паутиной электрических сетей, обеспечивающей почти мгновенную связь на далекие расстояния. В этой книге рассматриваются фундаментальные принципы, лежащие в основе построения линий связи. В частности, дается представление о том, что можно и чего нельзя достичь с помощью техники связи.

1.1. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Развитие техники связи тесно связано с развитием электротехники в целом. В самом деле, большая часть нововведений в электротехнике почти немедленно находила приложение в технике связи. Например, демонстрация телеграфии Джозефом Генри в 1832 г. и Самуилом Ф. Б. Морзе в 1838 г. непосредственно последовала за открытием в 1820 г. электромагнетизма Эрстедом и Ампером. Аналогично подтверждение Герцем в 1880 г. постулата Максвелла (1873), предсказавшего возможность беспроволочного распространения электромагнитной энергии, привело спустя десять лет к экспериментам с радиотелеграфом Маркони и Попова. Изобретения диода Флемингом в 1904 г. и триодного усилителя Форестом в 1906 г. сделали возможным быстрое развитие проволочной и беспроволочной телефонии на дальние расстояния.

В настоящее время часто бывает наоборот. Быстрый рост популярности телефона, запатентованного Александром Грэхэмом Беллом в 1876 г., вызвал ненасытную потребность в средствах связи, которая в свою очередь стимулировала многочисленные важные продвижения в электротехнике. Например, изобретение волнового фильтра Кемпбеллом [16] в 1917 г. было вызвано необходимостью одновременной передачи нескольких разных разговоров по одной телефонной линии.

В технике связи удобно выделить три взаимосвязанных раздела: операции, выполняемые для преобразования сигналов, устройства, осуществляющие эти операции, и физические принципы, используемые при построении подобных устройств. Хотя эта книга относится только к первому из этих разделов, важно сознавать, что развитие всех трех разделов тесно взаимосвязано. В самом деле, зачастую появление новых устройств вызывает новые проблемы, касающиеся преобразования сигналов. Например, создание волнового фильтра естественным образом привело к исследованиям Найквиста свойств сигналов с ограниченной полосой частот.

ТЕОРИЯ СВЯЗИ

Допустим, что можно осуществить некоторую последовательность операций по преобразованию сигналов. Когда это желательно, какие преиму щества дает такое преобразование и какие ограничения при этом следует учитывать? Подобные вопросы и ответы на них составляют основу того, что называют теорией связи. Значение этой теории резко возросло после появления

вычислительных машин, обеспечивших возможность проведения преобразований сигналов, на много порядков более искусных и сложных, чем те, которые были, осуществимы раньше.

Фиг. 1.1. Различение амплитуд на приемнике. Хартли считал амплитуды принимаемых импульсов различимыми, если только они принадлежат различным зонам ширины Таким образом, импульсы а и с различимы, а неразличимы. В рассматриваемом случае и имеется пять зон различимости.

Начало теории связи было положено работой Найкписта [60], который в 1924 г., обобщая неопубликованную работу Дж. Р. Керзона, пришел к выводу, что число разрешимых импульсов, которые могут быть переданы в течение единицы времени по каналу с ограниченной полосой частот, пропорционально ширине полосы частот этого канала. Точнее, Найквист пришел к выводу, что максимальное число разрешимых импульсов, передаваемых в течение интервала времени Т сек через канал с шириной полосы частот гц, равно здесь к — коэффициент пропорциональности, не превосходящий 2, точное значение которого определяется формой импульса и выбором определения ширины полосы частот.

Немного позже, в 1928 г., Хартли [41] привел доводы, показывающие, что из результата Найквиста, если связать его с ограничением на точность приема сигнала, следует также ограничение на количество данных, которые надежно могут быть переданы по физическому каналу. Рассуждения Хартли могут быть резюмированы следующим образом. Если предполагается, что: 1) амплитуда передаваемого импульса ограничена областью напряжений и 2) на приемнике можно надежно оценить амплитуду передаваемого сигнала только с точностью волып, то, как показано на фиг. 1.1, максимальное число импульсных амплитуд, различимых на приемнике, равно Отсюда следует, что последовательность разрешимых импульсов, каждый из которых по предположению обладает одной из амплитуд, приводит к

различимым на приемнике сигналам.

Как показано на фиг. 1.2, такое же число различимых на передатчике импульсных последовательностей может быть построено и использовано для надежной передачи за время Т одного из М различных возможных сообщений. Процедура, иллюстрируемая фиг. 1.3, состоит в однозначном сопоставлении каждому из М сообщений одной из различимых на передатчике последовательностей, причем последовательность передается тогда и только тогда, когда на входе передатчика появляется

Фиг. 1.2. (см. скан) Различение передаваемых последовательностей. Две последовательности импульсов различимы на приемнике, если различимы амплитуды одного или более составляющих эти последовательности импульсов. Две передаваемые последонательности изображенные выше, относятся к различимым на приемнике последовательностям, если амплитуда каждого импульса изменяется меньше чем время распространения Можно построить таких последовательностей в предположении, что допустим любой импульс с одной из амплитуд, отмеченных пунктирными линиями. (В рассматриваемом случае , следовательно, )

Фиг. 1.3. Дискретная передача сообщений. Имеется М сообщений соответствующих последовательностей сигналов Передаваемым сигналом является если только сообщением является .

сообщение Хартли пришел к выводу, что если попытаться увеличить М по сравнению с величиной, указанной на фиг. 1.1, передавая более чем импульсов или используя импульсы, амплитуды которых отличаются одна от другой менее чем на вольт, то метод передачи, иллюстрируемый фиг. 1.2, будет неприменим. Последовательности сигналов уже не будут различимы на приемнике, и связь станет неудовлетворительной.

В формулировке Хартли выявилась простая, но до некоторой степени неточная связь между длиной интервала времени Т, шириной полосы частот канала наибольшей величиной сигнала А, точностью приемника и допустимым числом М выбранных сообщений. Теория связи устанавливает более точные связи такого типа. Кроме того, изучается вопрос о максимизации степени различимости передаваемых сигналов путем выбора соответствующих преобразований сигналов передатчиком (т. е. выбора формы сигнала) и преобразований принятого сигнала для того, чтобы с наибольшей возможной точностью (или с точностью, которая экономически оправдана) определить переданное сообщение. Рассматривается также вопрос о сложности практического осуществления операций передачи и приема сигнала.

1
Оглавление
email@scask.ru