ПЕРЕДАЧА НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»
Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь»
В. Н. ФОМИЧЕВ, И. О. ЖИГАЛИН
ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА
ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Гомель 2018
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»
Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь»
В. Н. ФОМИЧЕВ, И. О. ЖИГАЛИН
ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА
ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Одобрено методическими комиссиями электротехниеского и заочного факультетов в качестве учебно-методического пособия по курсовому проектированию для студентов специальности 1-37 02 04 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»
Гомель 2018
УДК 656.251.62-501
ББК 32.811.3
Ф76
Рецензент – доцент кафедры «Автоматика, телемеханика и связь» канд.
техн. наук. П. М. Буй (учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта»)
Фомичев, В. Н.
Ф76 Цифровая система передачи информации : учеб.-метод. пособие / В. Н. Фомичев, И. О. Жигалин ; М-во трансп. и коммуникаций Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2018. – 100 с.
ISBN 978-985-554-546-1
Рассматриваются принципы построения цифровой системы передачи информации, законы, описывающие характеристики компандеров, их сравнительная оценка.
|
|
|
Уделяется внимание анализу и методике расчета спектров амплитудно-импульсных сигналов, линейных кодов, производится обоснование выбора линейного кода.
Предназначены для студентов специальности 1-37 02 04 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» при изучении цифровой системы связи, а также, при выполнении курсового проектирования для студентов электротехнического и заочного факультетов по дисциплине «Теория передачи сигналов».
УДК 656.251.62-501
ББК 32.811.3
ISBN 978-985-554-546-1
ISBN 978-985-554-545-4 © Фомичев В. Н., Жигалин И. О., 2018
© Оформление. УО «БелГУТ», 2018
ВВЕДЕНИЕ
Развитие науки и ускорение технического прогресса немыслимо без совершенствования вычислительной техники, средств связи и систем сбора, передачи и обработки информации. Решение этого вопроса невозможно без создания цифровых систем передачи (ЦСП).
Непрерывные (аналоговые) системы передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) характеризуются применением аналоговых методов модуляции, при которых модулируемый параметр может принимать любые значения в некоторых допустимых пределах. Помехи вызывают паразитную модуляцию основных параметров сигналов-переносчиков и после демодуляции попадают на выход канала. Помехоустойчивые методы модуляции (ЧМ и ФМ) улучшают соотношение сигнал/помеха на выходе канала. Однако поскольку при аналоговых методах модуляции все значения модулируемых параметров являются разрешенными, при приеме невозможно отличить паразитную модуляцию от полезной, а, следовательно, невозможно отделить полезный сигнал от помехи.
|
|
|
Аналоговые системы передачи (АСП) с частотным разделением каналов обладают рядом существенных недостатков, проявляющихся при использовании их в сетях связи:
- низкая помехоустойчивость, обусловленная накоплением помех вдоль магистрали связи и взаимными влияниями каналов;
- зависимость качества передачи от длины линии связи;
- нестабильность электрических характеристик тракта передачи, контролируемых по многим параметрам;
- необходимость установки и поддержания в заданных пределах ряда параметров канала, особенно диаграммы уровней, для обеспечения требуемого качества связи;
- зависимость параметров отдельных каналов от их размещения в линейном спектре АСП.
|
|
|
По сравнению с аналоговыми системами передачи ЦСП обладают рядом достоинств, которые можно разделить на две группы.
1 Качественные показатели:
- высокая помехоустойчивость за счет передачи сообщений двоичными сигналами, так как в цифровых системах передачи информационные параметры сигналов-переносчиков в процессе модуляции принимают конечное количество разрешенных значений, причем переход от одного разрешенного значения к другому осуществляется через конечные промежутки времени. Повышение помехоустойчивости и уменьшение накопления помех вдоль тракта передачи обусловлено восстановлением (регенерацией) сигнала. Возможность регенерации основана на том, что в ЦСП все разрешенные значения сигнала в точности известны при приеме. Если величина помехи не превышает половины промежутка между двумя соседними разрешенными уровнями, то при приеме сигнала, искаженного помехой, и выборе вместо него ближайшего разрешенного уровня сигнала ошибка не возникает. Это дает возможность многократной ретрансляции сообщений без потери достоверности;
- возможность использования сравнительно простых методов запоминания и хранения сообщений путем записи их в различного рода цифровых регистрах и запоминающих устройствах;
|
|
|
- групповой тракт ЦСП не требует контроля нелинейных искажений и диаграммы уровней, допускает бóльшую нестабильность характеристик затухания на каждом участке, что позволяет осуществлять лишь грубую их коррекцию;
- качество передаваемой информации не зависит от степени загрузки системы и номера канала благодаря высокой стабильности и идентичности параметров всех каналов ЦСП;
- параметры аппаратуры группообразования и линейного тракта не связаны с характером и статистическими свойствами передаваемой информации;
- возможность создания унифицированных цифровых каналов связи, пригодных для передачи любого вида информации с высоким качеством;
- принцип временного разделения каналов, применяемый в ЦСП с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), используется в электронных системах коммутации, что позволяет унифицировать технику передачи и коммутации. Это дает возможность создания интегральной сети связи, в которой передача информации, коммутация и выделение ее будут основываться на единых принципах.
2 Эксплуатационные показатели:
- сокращение объема настроечных работ в процессе строительства и эксплуатации ЦСП;
- незначительное количество паспортизируемых и контролируемых параметров цифровых каналов и трактов;
- простота автоматизации операций контроля качества передачи;
- малая трудоемкость ремонтных работ благодаря унификации большинства узлов и элементной базы аппаратуры;
- уменьшение удельного энергопотребления, массо-габаритных и объемных показателей, что позволяет эффективнее использовать производственные площади, а значит и снижать затраты на капитальное строительство.
Недостатком ЦСП является расширение полосы частот, требуемой для передачи сообщений с помощью ИКМ. Но это не является определяющим по сравнению с теми преимуществами, которыми обладают цифровые системы передачи информации.
Достоинства ЦСП делают целесообразным их применение на линиях связи транспорта, которые характеризуются повышенным уровнем шумов, подвержены влияниям различных электромагнитных полей от тяговых сетей энергоустановок, линий автоматики и телемеханики.
Наибольшее распространение получили два типа иерархий ЦСП: североамериканская и европейская. Первая основывается на первичной ЦСП типа T1 (ИКМ-24) со скоростью передачи цифрового сигнала в линии 1544 кбит/с (впервые была применена в США в 1962 г.). В Европе по инициативе Франции была разработана и в 1968 г. введена в эксплуатацию система на основе первичной ЦСП типа E1 (ИКМ-30) с тридцатью разговорными (информационными) каналами, одним каналом сигнализации для передачи сигналов взаимодействия при установлении и разъединении связи и одним каналом синхронизации. Скорость передачи цифрового сигнала в линии 2048 кбит/с. В нашей стране, как и во всех европейских странах, принята иерархическая структура, основанная на первичной ЦСП типа E1, соответствующая стандартному ряду E1 (ИКМ-30), E2 (ИКМ-120), E3 (ИКМ-480), E4 (ИКМ-1920).
Курсовая работа "Цифровая система передачи информации" является одним из основных этапов изучения дисциплины "Теория передачи сигналов" для студентов специальности "Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте".
Основные цели и задачи курсовой работы:
а) закрепить теоретический материал по данной дисциплине;
б) получить необходимые навыки по инженерному проектированию и расчету параметров цифровой системы передачи;
в) научиться анализировать исходные данные и полученные результаты;
г) научиться самостоятельно работать с технической литературой;
д) уметь составлять расчетно-пояснительную записку и оформлять графический материал в соответствии с требованиями.
Текст пояснительной записки должен быть стилистически и орфографически грамотным, изложен четко и ясно. Курсовая работа может быть оформлена с использованием персонального компьютера.
ПЕРЕДАЧА НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 231; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!