Спектральный анализ на линиях связи

Набор гармоник называют спектральным разложением исходного сигнала.

Затухание показывает насколько уменьшается мощность синусоидального сигнала на выходе линии связи по отношению к мощности сигнала на входе этой линии. При различных частотах, затухание различно. Затухание оптического сигнала в стекле зависит от длины волны источника света

Волновое сопротивление – полное сопротивление, которое встречает электромагнитная волна определенной частоты при распространении вдоль однородной цепи. Измеряется в омах.

Помехоустойчивость – определяет способность линии уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде или на внутренних проводниках самого кабеля.

Достоверность передачи данных – характеризует вероятность искажения для каждого передаваемого бита данных (интенсивность битовых ошибок).

3. Полоса пропускания.

Полоса пропускания сигнала – непрерывный диапазон, для которого затухание не представляет некоторый заранее заданный предел. Ширина полосы пропускания у оптоволокна несравненно больше, чем у медного кабеля, что позволяет достичь скорости в сотни Гбит/сек на расстояниях в десятки километров.

Любой сигнал можно рассматривать либо как функцию времени, т.е. то, как различные параметры сигнала изменяются со временем, либо как функцию частоты. Последнее связано с тем, что любой сигнал можно рассматривать как композицию составляющих сигналов. Такие составляющие сигнала называют гармониками разной частоты. Важной характеристикой сигнала является ширина его полосы, которая покрывает весь спектр частот гармоник, составляющих сигнал. Чем шире эта полоса, тем больше информационная емкость сигнала.

Характеристику канала, определяющую спектр частот, которые физическая среда, из которой сделана линия связи, образующая канал, пропускает без существенного понижения мощности сигнала, называют полосой пропускания.

4. Помехи при передаче данных.

При передаче дискретных данных по каналам связи применяются два основных типа физического кодирования — на основе синусоидального несущего сигнала и на основе последовательности прямоугольных импульсов. Первый способ часто называется также модуляцией, или аналоговой модуляцией, подчеркивая тот факт, что кодирование осуществляется за счет изменения параметров аналогового сигнала. Второй способ обычно называют цифровым кодированием. Аналоговая передача предполагает непрерывное изменение параметров передачи. Цифровая – предполагает резкое, дискретное изменение параметров передаваемого сигнала или импульса.

Процесс представления аналоговой информации в дискретной форме называется дискретной модуляци­ей. Термины «модуляция» и «кодирование» часто используют как синонимы.

При аналоговой и цифровой передачах факторы, искажающие передаваемый сигнал, влияют по-разному. Поскольку при передаче всегда происходит потеря энергии сигнала, то для передачи на большие расстояния передаваемый сигнал надо периодически усиливать. Однако при этом будет усиливаться и шум, примешанный к сигналу при передаче.

Аналоговая модуляция.

Устройство, которое выполняет функции модуляции несущей синусоиды на пе­редающей стороне и демодуляции на приемной стороне, носит название модем (модулятор-демодулятор).

При физическом кодировании способом аналоговой модуляции информация ко­дируется изменением амплитуды, частоты или фазы синусоидального сигнала несущей частоты. Основные способы аналоговой модуляции:

· Амплитудная

· Частотная

· Фазовая

При амплитудной модуляции (рис. 5.2, б) для логической единицы выбирается один уровень амплитуды синусоиды несущей частоты, а для логического нуля — другой. Этот Способ редко используется в Чистом виде на практике из-за низкой помехоустойчивости, но часто применяется в сочетании с другим видом модуля­ции — фазовой модуляцией.

При частотной модуляции (рис. 5.2, в) значения 0 и 1 исходных данных переда­ются синусоидами с различной частотой — /₀ и f₁. Этот способ модуляции не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных мо­демах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с.

При фазовой модуляции (рис. 5.2, г) значениям данных 0 и 1 соответствуют сиг­налы одинаковой частоты, но различной фазы, например 0 и 180° или 0, 90, 180 и 270°.

В скоростных модемах часто используются комбинированные методы модуля­ции, как правило, амплитудная в сочетании с фазовой.