Техника ПДС и ее развитие

Принцип построения систем передачи дискретных сообщений

Жизнь современного общества немыслима без широко разветвленных систем передачи информации.

Под информацией понимается различные сведения, поступающие к получателю.

Информация, представленная в какой либо форме называется сообщением. Сообщения могут быть непрерывными функциями времени (например, речь, музыка и т.д.) и не являться ими. В последнем случае информация представляется в виде набора знаков (например, данные на выходе компьютера). Подобные сообщения называются дискретными. Их главной отличительной особенностью является то, что на конечном интервале времени набор передаваемых букв или цифр (символов) и их возможных комбинаций являются конечным, таком образом источник дискретных сообщений имеет конечный алфавит. При этом по характеру изменения во времени эти сообщения могут быть как непрерывными процессами, в которых смена символов может происходить в любой момент, так и процессами дискретного времени, в которых смена символов возможна только в определенные фиксированные моменты.

Начало практического использования электросвязи для передачи информации было положено изобретением электромагнитного телеграфа, вида документального электросвязи, обеспечивающего передачу буквенно-цифрового текста.

Телеграфная связь постоянно совершенствуясь на протяжении длительного времени оставалась практически единственным видом ПДС.

К началу 50 гг. 20 в. Техника ПДС вышла за пределы передачи текста и составила одно из важнейших звеньев процесса комплексной автоматизации в разных областях. Связано это с широким внедрением во все сферы человеческой деятельности электро вычислительной техники, созданием автоматических систем управления, технологическими процессами, научными экспериментами, обработка деловой информации с помощью ЭВМ, появлением Интернета. Все это привело к появлению нового вида ПДС – передачи данных, то есть передача сообщений в формализованном виде, предназначенных для обработки на компьютере.

Телеграфная связь и передача данных являются документальными видами электрической связи, которых в процессе передачи сообщений остается документ.

Еще одним видом документальной электрической связи, так же изучаемой в курсе ПДС является фотофаксимильная связь, обеспечивающая передачу неподвижных изображений. М

Между телеграфной связью и передачей данных много общего. Поскольку система передачи данных появились значительно позже телеграфной связи, вначале они строились с использованием принципов из телеграфной связи. Однако требования к этим видам электросвязи оказались существенно различными по скорости и верности передач, что обусловило существенное отличие техники передачи данных при ее дальнем развитии.

Телеграфная связь характеризуется скоростями передачи: 50, 100 и 200 бит/c, а передача данных в 10, 100 и больше раз выше.

Термин «верность» означает степень соответствия принятого сообщения по отношению к переданному. Например, передано 1000 символов, а на приеме один символ оказался искаженным. Данная ситуация характеризуется коэффициентом 10^-3, что означает, что произошла одна ошибка на 1000 переданных символов.

Для телеграфной связи МСЭТ установил предельную норму 3·10^-5. Для передачи данных, где информация является только цифровой, это норма не удовлетворяет. Поэтому потребители предъявляют требования на верность порядка 10^-6 - 10^-8 и выше.

Для выполнения этих требований разработано большое множество технологий обработки сигналов. Наиболее значимый вклад в теорию современной СПДС внесен работами Найквеста (1924 г. – исследование проблемы определения максимальной скорости передачи, которую сложно обеспечить по каналу заданной шириной полосы частот без межсимвольной интерференции - МСИ), Котельникова (1933 г. – теорема Котельникова; 1947 г. – формулировка задачи оптимального статистического синтеза приемных устройств и выявление потенциальных ограничений на возможные виды модуляции), Шеннона (1948 г. – математическая теория информации) и ряды других ученых.