Контрольные вопросы

1. Какова структура устройства передачи сообщений?

2. В чем состоит принцип амплитудной (частотной, фазовой) модуляции?

3. Чем отличается непрерывная модуляция от импульсной?

4. Как осуществляется восстановление исходного сигнала из мoдyлиpoвaн-ного?

Список литературы

1. Системы электросвязи: Учебник для вузов / Под ред. В.П.Шувалова. - М.: Радис!° и связь, 1987.-512 с.

2. Баскаков СИ. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник. - 3-е изд., перераб-и доп. - М.: Высш. шк., 2000. - 462 с.

Глава 3. Цифровые сигналы

3.1. Понятие о цифровых сигналах

Во всем мире сейчас активно развивается цифровая телефония. Качество цифровой телефонной связи значительно выше, чем обычной, поскольку цифровые сигналы меньше боятся всякого рода помех. Цифровой телефон позволяет предоставить нам массу дополнительных услуг. Появляется возможность к одной и той же телефонной линии подключить, казалось бы, внешне совершенно различные устройства - телефонный аппарат и персональный компьютер. Через цифровую телефонную сеть владельцам персональных компьютеров открывается доступ к банкам данных с широким ассортиментом информации.

В наши дома приходит цифровое кабельное телевидение, дающее необыкновенную четкость изображения и сочность красок; на прилавках магазинов мы можем увидеть аппаратуру цифровой звуке- и видеозаписи, обеспечивающую уникальное качество звука и изображения.

Что же такое цифровой сигнал? Впервые мы столкнулись с ним, когда обсуждали факсимильный сигнал, полученный с черно-белого изображения, не содержащего полутонов. Такой цифровой сигнал показан на рис. 1.12. Однако реальный факсимильный сигнал чаще бывает не цифровым, а аналоговым.

Цифровыми сигналами являются телеграфные сигналы и сигналы передачи данных, вырабатываемые компьютерами (см. рис. 1.14).

Таким образом, можно сказать, что цифровой сигнал - это последовательность импульсов. Если принять условно факт наличия импульса за 1, а факт его отсутствия за О, то импульсную последовательность можно представить как чередование двух цифр: О и 1.

Отсюда и появилось название цифровой сигнал . Число, которое принимает только два значения: О и 1, называется двоичной цифрой . В переводе на английский это звучит как Ыпагу digit . В практику широко вошло сокращение, составленное из начальных и конечных букв английского словосочетания, т.е. слово bit , что на английском читается как бит. Итак, одна позиция в цифровом сигнале есть 1 бит; это может быть либо О, либо 1. Восемь позиций в цифровом сигнале объединяется понятием байт.

При передаче цифровых сигналов естественным образом вводится понятие скорости передачи - это количество бит, передаваемых в единицу времени, чаще всего - в секунду.

3.2. Дискретизация аналоговых сигналов

По своей природе мноше сигналы (телефонные, факсимильные, телевизионные) не являются цифровыми. Это аналоговые, или непрерывные, сигналы.

Можно ли переложить живую человеческую речь на язык нулей и единиц, сохранив при этом все богатое разнообразие красок человеческого голоса, всю гамму человеческих эмоций? Другими словами, речь идет о том, как заменить непрерывный процесс последовательностью цифр, не потеряв при этом информации о непрерывном процессе.

С подобной проблемой мы сталкиваемся в жизни довольно часто. Если через очень короткие промежутки времени (скажем, через 1 с) наносить значения температуры воздуха на график, то получим множество точек, отражающих изменение температуры (рис. 3.1). Таким образом, имеем дело не с непрерывной кривой изменения температуры, а лишь с ее значениями, отсчитанными через определенные промежутки времени. По сути говоря, мы описали некоторый непрерывный процесс последовательностью десятичных цифр. Подобный процесс называется дискретизацией непрерывного сигнала. Невыясненным остался вопрос, как часто следует брать отсчетные значения непрерывной кривой, чтобы отследить все ее изменения. Так, при более длительных промежутках времени между наблюдениями за температурой воздуха не удается отследить все ее быстрые изменения.

Температура

15,6° 15,6

Температура

- 15,1° Р

Рис. 3.1. Дискретное измерение температуры