Структура капала передачи информации

Введение.

Техника передачи информации с каждым годом приобретает все большее значение, являясь одним из основных компонентов со­временных систем управления, в том числе и автоматизированного. На железнодорожном транспорте, с его распределенной на большие расстояния инфраструктурой, эта техника используется особенно эф­фективно, способствуя повышению качества управления процессами перевозок на всех уровнях. Она находит применение в системах магистральной, дорожной, отделенческой и станционной технологиче­ской связи, в системах связи с подвижными объектами железнодо­рожного транспорта (поездная, станционная, ремонтно-оперативная радиосвязь, системы громкоговорящего оповещения и индуктивной связи); в системах многоканальной связи; промышленного телевиде­ния; электрической централизации стрелок и сигналов, автоматиче­ской локомотивной сигнализации, диагностирования состояний различных технических средств железнодорожного транспорта; передачи дис­кретных сообщений.

Техника передачи информации на железнодорожном транспорте использует разнообразные направляющие среды. Наряду с традици­онными радиопроводными линиями связи создают волоконно-оптические линии связи. В качестве рабочих частот используют частоты всех диапазонов от низких (3-30 кГц) до сверхвысоких (3-З0 ГТц). В качестве элементной базы широко применяются элек­тронные и микроэлектронные приборы. Однако при всем многообразии применяемых на железнодорожном транспорте каналообразующих, приемных и передающих устройств, их схематические решения могут быть расчленены на элементы достаточно ограниченного набо­ра: генераторы, усилители, модемы, кодеки, преобразователи частоты, преобразователи сигна­лов и другие подобные устройства.

Структура капала передачи информации.

Каналом передачи называется совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу инфор­мационных сигналов, ограниченных по мощности, в определенной области частот или с определенной скоростью передачи. Различают дискретные и непрерывные сообщения. В состав каналов передачи дискретной информации входят устройства кодирования, в отличие от каналов передачи аналоговой информации, где эти устройства отсут­ствуют.

Канал передачи включает в себя источник сообщения ИС, линию связи ЛС и получатель информации ПИ. Источником сообщения мо­жет быть речевой сигнал, информационно- измерительный датчик ЭВМ и т.д.

Различают передаваемое сообщение и первичный сигнал.

Источником сообщения может быть речевой сигнал, информационно-измерительный датчик, электронно-вычислительная машина и т.п. Под ИС понимают собственно источник передаваемых сообще­ний и преобразователь неэлектрической величины в электрическую.

Для преобразования передаваемого сообщения в сигнал, кото­рый можно передавать по линии связи, служит передатчик. В цифро­вых системах передачи информации передатчик осуществляет дискретизацию по времени и квантование сигнала по уровню. В передат­чике осуществляется кодирование, модуляция и усиление сообщения. В состав передатчика входит также фильтр. Кодер представляет собой преобразователь дискретного сообщения в последовательных кодо­вых символах. Такое преобразование осуществляется по определен­ному правилу. Множество кодовых комбинаций, возможных при дан­ном правиле кодирования называют алфавитом. Различают равномер­ные и неравномерные коды. Длиной кодового слова называют число символов в одном кодовом слове равномерного кода. Кодер обеспе­чивает согласование алфавита, в котором работает канал передачи информации, а также позволяет повысить достоверность передачи информации.

Первичные сигналы являются низкочастотными и широкополос­ными. Условия передачи этих сигналов по физическим линиям связи весьма ограничены, а по радиоканалу практически невозможно. По­этому для передачи сигналов по линии связи используют специальные колебания, называемые переносчиками или несущими. Эти колебания вырабатывает генератор несущего колебания. Несущие колебания, являясь вспомогательными для передачи информации, не несут ин­формации. Для того, чтобы заложить информацию в сигнал - переносчик, осуществляют операцию модуляции. Устройство, реализую­щие операцию модуляции называют модулятором.

В состав модуляторов входят модулятор несущего колебания и нелинейный элемент, осуществляющий нелинейное преобразование низкочастотного информационного и несущего колебания.

Линия связи — это среда, используемая для передачи сигналов. В качестве линий связи можно использовать провода, воздух, про­странства, в котором распространяются электромагнитные волны.

В реальных условиях сигнал передаются с наличием помех, под которыми понимается любое случайное воздействие, накладываю­щееся на сигнал, в результате под действием помех на приемное уст­ройство поступает сигнал, в общем случае отличающийся от передан­ного.

Приемник обеспечивает выделение передаваемого сообщения из принятого сигнала. Для этого в приемнике происходят операции де­модуляции и декодирования. Устройства, реализующие эти операции, называют соответственно демодулятором и декодером. В приемниках аналоговой информации декодер отсутствует. В состав приемника входит также фильтр.

В демодуляторе принятый модулированный сигнал, искаженный помехами, преобразуется в исходный модулирующий.

Сигнал может быть принят с преобразователем частоты или без него. В состав преобразователя частоты входит вспомогательный (специальный) генератор, называемый гетеродином, и смеситель для перемножения входного и гетеродинного сигналов. Демодулятор преобразует модулированный сигнал с переносом спектра модулирующего сигнала из области высоких в область низких частот.

В системах передачи дискретной информации используют два метода восстановления сообщения – поэлементный прием и прием в целом. В первом случае анализируются элементы принятого сигнала, соответствующие кодовым символам. При этом на выходе демодулятора появляется последовательность кодовых символов, которая затем восстанавливает дискретное сообщение.

Во втором случае анализируется полное кодовое слово и в соответствии с выбранным алгоритмом декодирования отождествляется с тем или иным сообщением. В таких приемниках демодуляцию и декодирование выполняет одно устройство.

Получатель информации – это потребитель или устройство, для которого предназначено сообщение.

Совокупность модулятора и демодулятора называют модемом, а кодера и декодера – кодеком.