Модуляция параметров импульсного сигнала

АИМ -амплитудно-импульсная модуляция(PAM-pulse-ampli-tude modulation)

ЧИМ -частотно-импульсная модуляция(PFM-pulse-frequency modulation)

ШИМ -широтно-импульсная

модуляция(PDM-pulse-duration modulation)

ФИМ -фазово-импульсная модуляия(PPM-pulse-phase modulation)

ИКМ -импульсно-кодовая модуляция(PCM-pulse-code modulation)

Сигнал переносчика:

, где

-амплитуда импульса,

f-описывает форму импульса,

t-текущее время, -начальная фаза,

-период следования импульсной последовательности.

Сигнал переносчика в виде ряда Фурье:

Амплитудно- импульсная модуляция:

Изменение амплитуды импульсов сигнала переносчика при модуляции приводит к появлению низкочастотной составляющей в спектре АИМ сигнала, соответствующей спектру модулирующего сигнала. Спектр АИМ сигнала представлен ниже:

Спектр модулирующего

сигнала

ФНЧ

Поэтому выделение модулирующего сигнала – детектирование из АИМ, в котором наряду со спектром полезного сигнала присутствуют высокочастотные составляющие ,часто осуществляют с помощью фильтра нижних частот.

Широтно- импульсная модуляция.

Пусть длительность импульса меняется по гармоническому закону . Для нашего случая можно записать о положении фронтов при односторонней ШИМ таким образом:

сигнал несущий полезную информацию

искажение спектра

Так как в спектре сигнала ШИМ также присутствует низкочастотная составляющая полезного сигнала, его выделение при приеме осуществляют точно также как и в случае с АИМ – с помощью ФНЧ.

Фазово-импульсная модуляция.

Пусть также f(t)- гармоническая функция,

опережает отстает

Так как в спектре сигнала ФИМ отсутствует низкочастотная составляющая полезного сигнала необходимо при приеме ФИМ преобразовать в ШИМ, а затем с помощью ФНЧ выделить полезный сигнал.

Телефонная, факсимильная и телексная связь.

Мы уже указывали, что каналы связи можно классифицировать по назначению: телеграфные, телевизионные, телеметрические, передачи данных и т.д.

В настоящее время широко используются сети передачи данных, в которых могут передаваться практически все виды информации: звук, изображение, различные документы и т.д..

С этой целью широкое применение нашли 3 вида связи:

1. связь по телефонным каналам с помощью модемов;

2. факсимильная связь;

3. телексная и телетайпная связь;

1.Связь между компьютерами осуществляется с помощью модемов, преобразующих дискретные сигналы данных в непрерывные с помощью различного рода модуляций частоты, фазы синусоидального сигнала или использующий сложную многопозиционную модуляцию. Единственная причина, сдерживающая широкое распространение этой связи у нас является еще достаточно низкое качество наших отечественных телефонных сетей и их низкую пропускную способность. Самый дешевый и медленный способ организации глобальных вычислительных сетей (ГВС) – применение обычных ТЛФ коммутируемых линий и модемов для них. Устройство, называемое дистанционный асинхронный маршрутизатор (ARR) фирмы Novell, является примером одного из средств этой категории. Для его использования достаточно установить программное обеспечение на ПК с обеих сторон и подключить, входящие в состав компьютеров последовательные порты к модемам. После набора одним из модемов ТЛФ номера другого программное обеспечение маршрутизаторов на обоих ПК приступает к обмену пакетами IPX по установленному каналу связи. ARR обычно работает с модемом на скорости 9600 бод.

Альтернативный, по отношению к модемной среде, вариант передачи данных с большой скоростью предлагается сетью ISDN (Integrated Services Digital Network) -- цифровая сеть с интегрированными услугами, которая, правда, в России практически отсутствует. Вместо модема в такой сети требуется специальная плата ISDN. Плата ISDN работает со скоростями 64 Кбит/сек.

2. Факсимильная связь - один из немногих видов связи для передачи копий документов и фотографий. Причем документы, принятые по факсимильной связи являются официальными, т.к. несут в себе точную графическую копию оригинала. Факсимильная связь – это подвид связи с помощью модемов, т.к. факсимильные аппараты представляют собой комплекс из фотосчитывающего устройства, графического печатывающего устройства и модема для связи по ТЛФ линии. Отправляемый документ считывается фотосчитывателем по строкам с некоторой разрешающей способностью (порядка 4-8 линий на 1 мм), данная строка графической информации преобразовывается в двоичный код, а затем передается с помощью модема по ТЛФ линии на принимающий факсимильный аппарат..Принимаемая информация с ТЛФ линии преобразовывается модемом в двоичную информацию, а затем также построчно печатается графическим печатающим устройством. Для этих целей были специально разработаны модемы к компьютеру для передачи информации в FAX - формате (факс-модем). Для того чтобы превратить компьютер в факсимильный аппарат, необходимо подключить к нему такое периферийное оборудование, как сканер и графический принтер (например лазерный). Такой компьютерный комплекс имеет даже ряд преимуществ по сравнению с обычным факсимильным аппаратом.

В России развита самая крупнейшая в мире система децентрализованного печатания газет на основе факсимильной передачи печатных форм газетных полос по каналам связи, охватывающая более 50 городов по всей территории. Система построена в основном на базе факсимильной аппаратуры «Газета-2» с использованием аналоговых методов передачи и наземных каналов связи, для чего используются модемы, работающие в диапазоне частот вторичной группы каналов ТЛФ 312-552 Кгц. Комплекс «Газета-3» имеет в своем составе оборудование спутникового канала. За время 2,5 минуты он реализует цифровую передачу изображения газетной полосы размером 420 на 630 мм., с разрешением до 36 линий на газетную строку при скорости развертки 6000 строк в минуту в цифровом канале спутниковой системы «Орбита» со скоростью 2048 Кбит в секунду.

.В настоящее время создаются даже специальные сети передачи данных для трансляции факсимильных документов.

3. Телексная и телетайпная (телеграфная) связь (телекс телеграфная коммутируемая связь) – является одной из самых первых сетей для передачи текстовой информации.

По сравнению с модемной и факсимильной связью она имеет достаточно низкую скорость передачи информации (как правило 50 бод), ограниченную разрядную сетку (один знак -5 бит; МТК-2). И как следствие ограниченный набор передаваемых символов. Но при этом она использует свою собственную физическую сеть, которая достаточно надежна, обеспечивает быстрое соединение с абонентом и высокую достоверность передаваемой информации. Поэтому документы, полученные при помощи телексной или телетайпной связи являются официальными, а достаточно широкое развитие данных сетей (практически ничем не уступают телефонным) позволяет их достаточно широко использовать. Расширение сервиса аппаратов и самой сети, повышение скорости и надежности связи делает ее конкурентоспособной с ТЛФ и факсимильной связью.