Методы передачи двоичных сигналов

1. Методы передачи двоичных сигналов

2. Искажение двоичных сигналов

3. Методы регистрации двоичных сигналов.

Заключение

Список литературы

1. Методы передачи двоичных сигналов

Возможны два метода передачи: последовательный и параллельный. Это можно проиллюстрировать следующим рисунком

Последовательное соединение: ключ замкнут, происходит передача 1, ключ разомкнут передача 0.

Параллельное соединение: по своей линии передаётся свой разряд; при замкнутых ключах в линии постоянный ток.

На эти схемы не накладываются ограничения на момент начала и на длительность процессов. Такие схемы называются асинхронными.

В оконечных устройствах передача данных выполняется в параллельном коде, а передача в линиях связи осуществляется в последовательном коде. Для этого передатчик и приёмник содержит распределители — мультиплексоры. С их помощью на передающей стороне осуществляется поочерёдное подключение к линии элементов (ключей) на приемной стороне — поочередное подключение регистрирующих элементов.

Для правильного приёма кодовых комбинаций необходимо обеспечить одинаковую скорость работы (синхронность), работу в одинаковых фазах (синфазность). Эта работа называется синхронной и синфазной. Для этого используется специальные устройства: устройства синхронизации и фазирования.

Наиболее просто синфазность работы осуществляется с помощью старт-стопных систем передачи в которых в промежутках между передачей сообщения предаётся сигнал (старт). Под воздействием этого сигнала распределитель запускается, осуществляет передачу одной кодовой комбинации, при этом будет происходить некоторая расфазировка из-за того, что опорные генераторы на обеих сторонах независимы. по окончанию передачи одной кодовой комбинации оба останавливаются, при этом накопление расхождения по фазе ликвидируется.

2. Искажение двоичных сигналов

В результате неидентичности характеристик канала и действий помех форма сигнала на выходе отличается от сигнала входного. Поэтому пороговые устройства восстанавливают прямоугольную форму сигнала, но значащие моменты за счет этого смещаются.

За счет искаженной формы сигнала, значащие моменты на приеме не совпадают с соответствующими значащими моментами на передаче. Эта величина t_з— постоянная. Но за счет случайных излучений, смещение значащих моментов происходит ни на t_зад, а на случайные величины. В итоге происходят искажения сигналов, которые бывают двух видов:

на t_зад

t_зад=

изменение длительности значащих интервалов;

изменение значащих позиций внутри единичного интервала и за его пределами.

Искажения:

краевые искажения дробления Эти искажения относятся к вторичным характеристикам канала связи.

Краевыми искажениями называются несоответствия значащих моментов и интервалов идеальным значащим моментам и интервалам, которые приводят к отклонению длительности значащих интервалов относительно переданных. Краевые искажения характеризуются величиной смещения относительно идеальных значащих моментов.

t= t_i— t_{i ;}

Степень индивидуальных искажений

=100,

_0- длительность единичного интервала.

Принято считать смещение значащего момента относительно идентичного вправо — положительным, влево — отрицательным. И алгебраическую разность между максимальной и минимальной степенями — степенью синхронного искажения.

_с=100=100=B100

B= скорость модуляции, число единичных элементов, передаваемых в единицу времени. Бод Краевые искажения:

случайные;

регулярные (преобладания);

характеристические.

Случайные обусловлены действием нерегулярных мешающих факторов (импульсные помехи, кратковременное снижение уровня, перерывы в работе, флуктуационные помехи). Величина этого вида искажений изменяется во времени по случайному закону.

Преобладания выражаются в постоянном по величине увеличении или уменьшении длительности одних первых элементов за счет одного или уменьшении длительности соседних единичных элементов. Происходит это из-за асимметрии устройств передатчика и приемника (разные уровни пороговых устройств). Или за счет изменения характеристик канала связи, приводящих к появлению постоянной паразитной составляющей.

Характеристические обусловлены переходными процессами. При этом при передаче различных сочетаний единичных элементов их амплитуды, не достигают или превышают установившееся значение за счет колебательных выбросов. В этом случае длительность единичного интервала меняется в зависимости от вида предыдущего интервала. В общем случае единичные элементы подвергаются действию всех трех видов искажений.

_общ=_сл+_пр+_хар

они независимые, следовательно _общ будет величиной случайной. Наиболее полной характеристикой случайной величины является закон распределения. В данном случае этот закон распределения позволяет не только оценить величину искажений, но и степень влияния каждой величины отдельно.

При одновременном воздействии ряда мешающих факторов или флюктуационных помех плотность распределения описывается нормальным законом распределения.

= - действующее значение Проходя вместе с сигналом через приемник помеха преобразуется, но с достаточной для практики точностью можно считать, что ее закон распределения остается нормальным.

При воздействии смеси сигнала на пороговое устройство происходит смещение значащих моментов:

используя эти правила можно найти закон распределения краевых искажений.

Sкрутизна фронта сигнала

Наиболее подвержена краевым искажениям средняя часть сигнала, существует максимальная вероятность краевых искажений.

Величина смещения постоянна у преобладаний.

— величина постоянного напряжения передача регистрация искажение сигнал

Закон распределения этой функции представляет 2 — функции:

Общие искажения _общ имеют сложный закон. Этот закон, его форма могут говорить о том, какие в канале искажения.

Дроблением значащих интервалов называется однократное или многократное изменение значащих позиций внутри значащего интервала.

Причинами являются помехи, превышающие уровень полезного сигнала, а также кратковременные перерывы. Дробления носят случайный характер. Их закон распределения близок к логарифмическому нормальному.

Моменты возникновения (начало дробления) равномерно распределены. Интенсивность дроблений, т. е. среднее число дроблений в единицу времени зависит от времени суток. В дневное время больше, чем ночью. Это говорит о том, что основную роль в появлении дроблений играет техническая эксплуатация.

Методы регистрации двоичных сигналов

При восстановлении сообщения по сигналу, принятому из КС на фоне помех и шумов можно судить о вероятности того, что был передан тот или иной сигнал.

Приемник на основе анализа принимаемого сигнала с учетом всех сведений о характере источника и с учетом свойств КС должен принять решение о виде принятого сообщения.

Процесс отождествления принимаемого сигнала с определенным кодовым символом называется регистрацией. В результате действия помех в КС приемник может принять неправильное решение, т. е. он может отождествить принятый сигнал не с фактически переданным, а с другим. Это означает, что при регистрации возможна ошибка. Приемник принимает решение на основе анализа принимаемого элемента сигнала. Время анализа не может превосходить величины, т. к. дальше идет следующий элемент сигнала.

Регистрация может производиться по анализу в одной точке сигнала или по интервалу .

Реальные методы приема разделяют на три группы:

1. стробирования (самый простой)

2. интегральные

3. корелляционные Стробирование заключается в том, что принимаемый сигнал анализируется только в одной точке; сигнал сравнивается с порогом и принимается решение.

Реализация:

На первые входы двух схем подаются сигналы с Вх. ус. На вторые входы поступают стробирующие импульсы. Они формируются специальной системой синхронизации. Через схему на вход ПУ поступают только совпавшие импульсы. Выходной сигнал получается со сдвигом. Краевые искажения, не превышающие определенные величины на выходные сигналы не оказывают влияния. Максимально допустимая величина краевого искажения.

Первоначальный такой метод реализуется с помощью электромеханических устройств — метод укороченного контакта. Этот метод хоть и позволяет восстанавливать сигнал и избавиться от краевых искажений всё же есть вероятность ошибки. Стремление повысить помехоустойчивость привело к идее принятия решения по нескольким точкам — интегральный метод регистрации. В этом методе решение принимаются в конце интервала, но на основе анализа сигнала на всём интервале или в нескольких точках. Самый простой вариант: берутся сигналы в нескольких отсчетах и складываются. Величина полезного сигнала — одинаковая, а шумов разная. Поэтому при суммировании амплитуда сигнала увеличивается пропорционально числу складываемых элементов. Мощность сигнала увеличивается пропорционально квадрату. При суммировании шумов мощность шума пропорциональна n. Интегральный метод улучшает отношение сигнал/шум.

Схема, которая реализует интегральный метод, но без весового сумматора.

После Вх. ус. сигнала U и интегрируются на протяжении. В конце значащего интервала сигналы подключаются к первичной обмотке трансформатора. В момент принятия решения на выходе появляется сигнал «+» или «-» -ой полярности, он регистрируется выходным устройством.

Интегрируем на всем интервале. В конце его принимается решение с порогом.

Различают два метода: взаимнокорреляционный — когда опорное напряжение отличается от передаваемого сигнала, только начальной функцией и автокорреляционный — когда опорное напряжение представляет принимаемый сигнал, сдвинутый на .

Заключение

Изучение радиотехнических систем передачи информации начнем с рассмотрения общепринятых моделей, позволяющих, абстрагируясь от частных вопросов технической реализации конкретной системы, уяснить общие принципы и закономерности их построения.

Хотя эта модель и содержит основные элементы, присущие любой системе передачи информации, она может служить лишь простейшей иллюстрацией к описанию РТС ПИ, поскольку практически не отражает тех действий, которые должны выполняться (или могут выполняться) над информацией в процессе ее передачи от источника к потребителю.

Значительно более полной в этом смысле является модель системы передачи (и хранения) информации, которой мы и будем пользоваться в дальнейшем. Нужно отметить, что на самом деле проблемы, возникающие при передаче (причем не только с использованием радиоволн) и хранении информации (на оптических дисках, магнитных носителях и в памяти компьютеров) очень схожи, поэтому методы их решения и структура технических устройств также во многом идентичны.

1. Методические указания и задания к курсовой работе по РЭСТК. УПИ 2001 г. 15с

2. Пенин П. И. Системы передачи цифровой информации. М.: Сов. Радио, 1976. 368 с.

3. Радиосистемы передачи информации / под ред. И. М. Теплякова. М.: Радио и связь, 1982.264 с.