Московский Государственный Университет Связи и Информатики лекции

Вид материала

Лекции

Содержание На коротких расстояниях (например, в пределах одной станции) тактовая частота распространяется отдельно (независимо, не в состав Цифровые сигналы

Подобный материал:

• 16-19 марта 2011 г в Минске состоялся Европейский семинар по устойчивому развитию, 13.55kb.
• Методология формирования и реализации аппарата анализа и планирования рыночного потенциала, 598.83kb.
• Министерство Образования Российской Федерации Московский Государственный Университете, 1997.23kb.
• Федеральное агентство связи Сибирский государственный университет телекоммуникаций, 622.46kb.
• Московский государственный университет имени, 111.06kb.
• Министерство образования и науки, 38.9kb.
• Примерная программа 10. 00-11. 00 Регистрация, 36.7kb.
• II. Логика и язык, 5497.75kb.
• Курса, 405.14kb.
• Управление компетенциями в самообучающейся организации, 72.07kb.

С бурным развитием микроэлектроники фирмы, производящие телекоммуникационное оборудование, ориентируются на активное развитие цифровой телефонии. Качество цифровой телефонной связи значительно выше аналоговой, поскольку цифровые сигналы не подвержены нелинейным искажениям и устойчивы к помехам.

Преимущества цифровых телефонных сетей:


-простота группообразования;

-простота сигнализации;

-интеграция систем передачи и систем коммутации;

-слабая чувствительность к помехам, в т.ч. - к малым значениям отношения

сигнал / шум;

-регенерация сигнала;

-возможность засекречивания информации.

-низкая стоимость оборудования;

-высокие качественные показатели, в т.ч. отсутствие внутренних блокировок в коммутационных системах.


Недостатки цифровых телефонных сетей:


-более широкая, чем в аналоговых сетях, полоса частот речевого сигнала;

-несовместимость с аналоговым оборудованием, необходимость аналого- цифрового и цифро-аналогового преобразования;

-необходимость временнόй синхронизации;

-топологические ограничения группообразования.


Основное внимание при разработке цифровых систем передачи уделяется выбору конечного семейства дискретных электрических сигналов (импульсов) для кодирования информации (не путать с управляющей, информацией, используемой для установления, соединения и контроля соединений, т.е. сигнализацией).


В терминологии теории связи под обработкой сигнала понимаются: фильтрация, формирование и преобразование электрических сигналов, но не обработка управляющих сигналов процессором центров коммутации (коммутационных систем: станций, узлов, центров).


Цифровая передача включает в себя установление определенных временных соотношений между передаваемыми сигналами. Передающее оконечное устройство осуществляет передачу отдельных сигналов с использованием заранее установленных временных соотношений (тактов) таким образом, чтобы на приемном конце можно было бы опознать каждый дискретный сигнал по мере его поступления.
^

На коротких расстояниях (например, в пределах одной станции) тактовая частота распространяется отдельно (независимо, не в составе) от информационных сигналов.

При передаче сигналов на большие расстояния более экономично вводить тактовую частоту в формат самого цифрового сигнала. В любом случае для передачи хронирующей информации (тактовой частоты) требуется увеличить пропускную способность канала, т.е. или полосу, или скорость передачи, или кодовое пространство. Далее рассматриваются наиболее распространенные способы передачи цифровых сигналов в системах связи.

^ Цифровые сигналы

Цифровой сигнал - это последовательность импульсов.

Импульс - 1, отсутствие импульса - 0, последовательность импульсов представляет собой чередование цифр: 1 и 0, т.е. цифровой сигнал.


1 0 1 0 1 0 1 0 1

Импульсный сигнал при t_имп = t_паузы




Телеграфный сигнал (поток импульсов)




Регулярная составляющая сигнала


Случайная составляющая сигнала




Изображение импульсного потока


Число, принимающее только значения 0 и 1, называется двоичным числом (двоичной цифрой), или: бит - binary digit - bit.

Одна позиция в цифровом сигнале и есть один бит, а именно:

либо 0, либо 1.


Восемь позиций в цифровом сигнале объединяются понятием байт (октет).


Пример кодирования чисел:


Имеем число 789 - в десятеричном коде, которое можно представить как:

7х10² + 8х10¹ + 9х10⁰

Это число можно записать и в виде формулы:

М = а_nх10ⁿ + a_n-1x10^n-1 + ... +a₁х10¹ + а₀х10⁰

или, опуская степени числа 10, являющегося основанием системы счисления, формула запишется:

М = a_n а_п-1... a₁ а₀, где:

а₀- число единиц;

a₁- число единиц второго разряда, т.е. - десятков;

а₂- число единиц третьего разряда, т.е. - сотен и т.д.

Так как в нашем примере число 10 является основанием десятеричной системы счисления (в 1665 году Б. Паскаль доказал, что за основание системы счисления можно взять любое число), то коэффициенты а могут

принимать числовые значения, не превышающие числовые значения основания системы счисления. В нашем примере; от 0 до 9.

Ни одна система счисления, отличающаяся только основаниями, не имеет друг перед другом преимуществ.


Число "2" - наименьшее из чисел, которое можно принимать за основание системы счисления, поэтому в двоичной системе счисления всего две цифры: "0" и "1".


Число в двоичной системе записывается в следующем виде:

М = a_nх2ⁿ + а_n-1х2^n-1 + ... + a₁х2¹ + а₀х2⁰

Число 789 в двоичной системе счисления запишется в следующем виде:

(789)₁₀ = 1х2⁹ + 1х2⁸ + 0х2⁷ + 0х2⁶ + 0х2⁵ + 1х2⁴ + 0х2³ + 1х2² + 0х2¹ + 1х2⁰ =(1100010101)₂


При записи числа в двоичной системе счисления каждая позиция занята двоичной цифрой, или битом.