Тема 1.1. Передача информации с помощью электрических сигналов

Основные понятия об информации, сообщении, сигнале; виды информа­ции, передаваемые по каналам электросвязи. Структурная схема системы связи, канал передачи. Диапазоны частот, используемые в электросвязи.

Студент должен:

знать:

основы передачи информации: назначение и структуру канала связи;

сущность основных физических процессов при передаче информа­ции с помощью электрических сигналов.

При изучении данного материала, изложенного в [1, 1.1 - 1.3] необхо­димо усвоить следующие основные понятия: информация, сообщение, сигнал.

Необходимо обратить внимание на то, что из всего многообразия опре­делений понятия «информация» принимается только то, которое имеет в виду передачу сообщений, т.е. информацию, представленную в форме электрического сигнала, подлежащего передаче безотносительно к содер­жанию сообщения и его ценности.

На практике часто к терминам «информация», «сообщение», «сигнал» относятся как к синонимам. Это объясняется значительным упрощением представлений. Необходимо уловить характер тонких переходов от одного к другому.

Такой параметр, как «объем сигнала» является обобщенным, т.е. общим для сигнала, несущего сообщение любого характера. Существенно также, что объем сигнала может быть постоянным, несмотря на изменение его со­ставляющих. Рекомендуется обратить внимание на представление объема сигнала в трехмерном пространстве.

При изучении материала темы необходимо усвоить основные понятия: система связи, канал связи, помеха, "многоканальная система передачи, первичный и вторичный сигнал (переносчик), линейные и нелинейные ис­кажения.

Главная задача при проработке данного материала заключается в ана­лизе процесса передачи сообщения, установления характера преобразова­ний сообщения в сигнал и наоборот и сопровождающих искажений.

Радиосвязь - это разновидность электросвязи, отличающаяся тем, что в качестве линии связи использует свободное пространство без на­правляющих проводных, кабельных или волноводных систем.

Таким образом, линия связи в обобщенной структурной схеме системы связи - это любая физическая среда, в которой происходит распростране­ние энергии сигнала, а не только провод или кабель, которые играют роль направляющих. Без этой точки зрения математическая теория связи долж­на быть разделена на проводную и радио. Тогда как в обоих этих случаях действуют общие законы, а различие заключается только в технической реализации.

При анализе преобразований сигнала по тракту системы связи следует иметь в виду значительную условность деления сигналов на первичный и вторичный. Сигнал, полученный после преобразования сообщения, можно считать первичным, например, сигнал на выходе телефонного или теле­графного аппарата. Первичный сигнал, подвергшийся преобразованию, например, модуляции в соответствующей каналообразующей аппаратуре, можно условно назвать вторичным. Вторичным можно считать дискрет­ный сигнал, полученный в результате соответствующего преобразования аналогового.

Форма сигнала на входе приемника должна быть максимально прибли­жена к форме сигнала на выходе передатчика. Изменяется форма сигнала в результате искажений.

С точки зрения общей теории связи (проводной и радио) помеха, а, следовательно, и искажения приводят к потере информации в результате рассогласования емкости канала и объема сигнала. Несоответствие динамического диапазона канала и сигнала приводит к нелинейным искажени­ям; несоответствие полосы пропускания канала и ширины спектра частот сигнала — к линейным. Влияние различных участков канала передачи на качество сигнала учитывается схемами кодирования и декодирования.

Например, при формировании сигнала на выходе передатчиков не­которых систем передачи вводятся предыскажения, которые корректиру­ются затем при распространении сигнала по тракту в результате воздейст­вия амплитудно-частотных свойств последнего.