بيت › تعليم › نطاق التردد القياسي في الاتصالات الهاتفية. ما هو عرض النطاق الترددي لتعديل التردد والطيف والنطاقات الجانبية؟ أجهزة المودم لخطوط الهاتف المخصصة

نطاق التردد القياسي في الاتصالات الهاتفية. ما هو عرض النطاق الترددي لتعديل التردد والطيف والنطاقات الجانبية؟ أجهزة المودم لخطوط الهاتف المخصصة

تنقسم المحطات إلى تناظرية ورقمية حسب نوع التبديل. الاتصالات الهاتفية، التي تعمل على أساس تحويل الكلام (الصوت) إلى إشارة كهربائية تناظرية ونقلها عبر قناة اتصال مبدلة (المهاتفة التناظرية)، كانت منذ فترة طويلة الوسيلة الوحيدة لنقل الرسائل الصوتية عبر مسافة. إن القدرة على أخذ عينات (حسب الوقت) وكميتها (حسب المستوى) لمعلمات الإشارة الكهربائية التناظرية (السعة أو التردد أو الطور) أتاحت إمكانية تحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية (منفصلة)، ومعالجتها باستخدام طرق برمجية و نقلها عبر شبكات الاتصالات الرقمية.

لنقل إشارة صوتية تناظرية بين مشتركين في شبكة PSTN (شبكة الهاتف العامة)، يتم توفير ما يسمى بقناة التردد الصوتي القياسي (VoF)، ويبلغ عرض النطاق الترددي 3100 هرتز. في نظام المهاتفة الرقمية، يتم إجراء عمليات أخذ العينات (في الوقت المناسب)، والتكميم (في المستوى)، والتشفير وإزالة التكرار (الضغط) على إشارة كهربائية تناظرية، وبعد ذلك يتم إرسال دفق البيانات الناتج إلى المشترك المتلقي و عند "الوصول" إلى الوجهة يخضع لإجراءات عكسية.

يتم تحويل إشارة الكلام باستخدام البروتوكول المناسب، اعتمادًا على الشبكة التي يتم إرسالها من خلالها. في الوقت الحالي، يتم توفير النقل الأكثر كفاءة لأي إشارات (رقمية) منفصلة، بما في ذلك تلك التي تحمل الكلام (الصوت)، عن طريق الرقمية الشبكات الكهربائية، التي تنفذ تقنيات الحزم: IP (بروتوكول الإنترنت)، ATM (وضع النقل غير المتزامن) أو FR (ترحيل الإطارات).

يقال إن مفهوم النقل الصوتي الرقمي نشأ في عام 1993 في جامعة إلينوي (الولايات المتحدة الأمريكية). خلال الرحلة التالية للمكوك إنديفور في أبريل 1994، نقلت ناسا صورتها وصوتها إلى الأرض باستخدام برنامج الحاسب. تم إرسال الإشارة المستلمة إلى الإنترنت، ويمكن لأي شخص سماع أصوات رواد الفضاء. في فبراير 1995، عرضت شركة VocalTec الإسرائيلية الإصدار الأول من برنامج Internet Phone، المصمم لأصحاب أجهزة الكمبيوتر المتعددة الوسائط التي تعمل بنظام Windows. ثم تم إنشاء شبكة خاصة من خوادم هاتف الإنترنت. وقد قام آلاف الأشخاص بتنزيله بالفعل برنامج الانترنتاتصل بالصفحة الرئيسية لـ VocalTec وابدأ الدردشة.

وبطبيعة الحال، أعربت الشركات الأخرى بسرعة كبيرة عن تقديرها للآفاق التي توفرها القدرة على التحدث أثناء وجودها في نصفي الكرة الأرضية المختلفة ودون دفع ثمنها مكالمات دولية. لا يمكن أن تمر مثل هذه الآفاق دون أن يلاحظها أحد، وفي عام 1995، وصل فيضان من المنتجات المصممة لنقل الصوت عبر الشبكة إلى السوق.

يوجد اليوم العديد من الطرق القياسية لنقل المعلومات الأكثر انتشارًا في سوق خدمات الهاتف الرقمي: ISDN وVoIP وDECT وGSM وغيرها. دعونا نحاول التحدث بإيجاز عن ميزات كل منهم.

إذن ما هو ISDN؟

يشير اختصار ISDN إلى الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة - وهي شبكة رقمية متكاملة الخدمات. هذا هو الجيل الحديث من شبكة الهاتف العالمية، التي لديها القدرة على نقل أي نوع من المعلومات، بما في ذلك النقل السريع والصحيح للبيانات (بما في ذلك الصوت) جودة عاليةمن مستخدم إلى مستخدم.

الميزة الرئيسية شبكات ISDNهو أنه يمكنك توصيل العديد من الأجهزة الرقمية أو التناظرية (الهاتف، المودم، الفاكس، إلخ) بطرف شبكة واحد، ويمكن أن يكون لكل منها رقم خط أرضي خاص بها.

يتم توصيل الهاتف العادي بمقسم الهاتف باستخدام زوج من الموصلات. في هذه الحالة، يمكن تنفيذ واحد فقط لكل زوج. محادثة هاتفية. في الوقت نفسه، يمكن سماع الضوضاء والتداخل والراديو والأصوات الدخيلة في الهاتف - عيوب التناظرية الاتصالات الهاتفيةالذي "يجمع" كل العقبات في طريقه. عند استخدام ISDN، يتم تثبيت إنهاء الشبكة للمشترك، ويتم نقل الصوت، الذي يتم تحويله بواسطة وحدة فك ترميز خاصة إلى تنسيق رقمي، من خلال قناة مخصصة (رقمية تمامًا أيضًا) إلى المشترك المتلقي، مع ضمان أقصى قدر من السمع دون تدخل والتشويه.

أساس ISDN هو شبكة مبنية على أساس قنوات الهاتف الرقمية (توفر أيضًا إمكانية نقل البيانات بتبديل الرزم) بمعدل نقل بيانات يبلغ 64 كيلوبت / ثانية. تعتمد خدمات ISDN على معيارين:

الوصول الأساسي (واجهة المعدل الأساسي (BRI)) - قناتان B بسرعة 64 كيلوبت/ثانية وقناة D واحدة بسرعة 16 كيلوبت/ثانية

الوصول الأساسي (واجهة المعدل الأساسي (PRI)) - 30 قناة B بسرعة 64 كيلوبت في الثانية وقناة D واحدة بسرعة 64 كيلوبت في الثانية

عادةً، يبلغ عرض النطاق الترددي لـ BRI 144 كيلوبت في الثانية. عند العمل مع PRI، يتم استخدام العمود الفقري للاتصالات الرقمية بالكامل (DS1) بالكامل، مما يؤدي إلى الإنتاجية 2 ميجابت/ثانية. إن السرعات العالية التي توفرها شبكة ISDN تجعلها مثالية لمجموعة واسعة من خدمات الاتصالات الحديثة، بما في ذلك نقل البيانات عالي السرعة ومشاركة الشاشة ومؤتمرات الفيديو ونقل الملفات الكبيرة للوسائط المتعددة والاتصال الهاتفي بالفيديو على سطح المكتب والوصول إلى الإنترنت.

بالمعنى الدقيق للكلمة، فإن تقنية ISDN ليست أكثر من أحد أنواع "الاتصالات الهاتفية بالكمبيوتر"، أو كما يطلق عليها أيضًا مهاتفة CTI (تكامل الاتصالات الهاتفية بالكمبيوتر).

كان أحد أسباب ظهور حلول CTI هو ظهور متطلبات تزويد موظفي الشركة بخدمات هاتفية إضافية لم تكن مدعومة من قبل مقسم هاتف الشركة الحالي، أو تكلفة شراء وتنفيذ حل من الشركة المصنعة لهذا التبادل لم يكن قابلاً للمقارنة مع الراحة التي تم تحقيقها.

كانت العلامات الأولى لتطبيقات خدمة CTI هي أنظمة السكرتارية الإلكترونية (الإشراف الآلي) والتحيات الصوتية التفاعلية التلقائية (القوائم)، والبريد الصوتي للشركات، وأجهزة الرد الآلي، وأنظمة تسجيل المحادثات. ولإضافة خدمة تطبيق CTI معين، تم توصيل جهاز كمبيوتر بمقسم الهاتف الموجود بالشركة. تم تركيب لوحة متخصصة فيه (أولاً على ناقل ISA، ثم على حافلة PCI)، والتي تتصل بمقسم الهاتف عبر واجهة هاتفية قياسية. برمجةجهاز كمبيوتر يعمل تحت محدد نظام التشغيل(MS Windows أو Linux أو Unix)، تفاعلت مع مقسم الهاتف من خلال واجهة البرنامج (API) الخاصة بلوحة متخصصة وبالتالي ضمان تنفيذ خدمة إضافية الاتصالات الهاتفية للشركات. في وقت واحد تقريبًا مع هذا، تم تطوير المعيار واجهة البرنامجلتكامل الاتصالات الهاتفية بين الكمبيوتر – TAPI (واجهة برمجة التطبيقات الهاتفية)

بالنسبة لأنظمة الهاتف التقليدية، يتم تنفيذ تكامل CTI على النحو التالي: بعضها متخصص لوحة الكمبيوترمتصل بمقسم هاتفي ويرسل (يترجم) إشارات الهاتف وحالة خط الهاتف وتغيراتها إلى شكل "مبرمج": رسائل، أحداث، متغيرات، ثوابت. يتم إرسال مكون الهاتف عبر شبكة الهاتف، ويتم إرسال مكون البرنامج عبر شبكة بيانات أو شبكة IP.

كيف تبدو عملية التكامل في مهاتفة IP؟

بادئ ذي بدء، تجدر الإشارة إلى أنه مع ظهور المهاتفة عبر بروتوكول الإنترنت، تغير تصور مقسم الهاتف (Private Branch eXchange - PBX). إن IP PBX ليس أكثر من مجرد خدمة شبكة أخرى لشبكة IP، وكما هو الحال مع معظم خدمات شبكة IP، فإنه يعمل وفقًا لمبادئ تكنولوجيا خادم العميل، أي أنه يفترض وجود الخدمة وأجزاء العميل. لذلك، على سبيل المثال، الخدمة بريد إلكترونيفي شبكة IP لديها جزء الخدمة - خادم البريدوجزء العميل - برنامج المستخدم (على سبيل المثال مايكروسوفت أوتلوك). يتم تنظيم خدمة الاتصال الهاتفي عبر بروتوكول الإنترنت بشكل مشابه: جزء الخدمة - خادم IP PBX وجزء العميل - هاتف IP (الأجهزة أو البرامج) يستخدم وسيلة اتصال واحدة - شبكة IP - لنقل الصوت.

ماذا يعطي هذا للمستخدم؟

مزايا المهاتفة عبر بروتوكول الإنترنت واضحة. من بينها وظائف غنية والقدرة على تحسين تفاعل الموظفين بشكل كبير وفي نفس الوقت تبسيط صيانة النظام.

بالإضافة إلى ذلك، تتطور اتصالات IP بطريقة مفتوحة بسبب توحيد البروتوكول واختراق IP العالمي. بفضل مبدأ الانفتاح في نظام الهاتف عبر بروتوكول الإنترنت، من الممكن توسيع الخدمات المقدمة والتكامل مع الخدمات الحالية والمخطط لها.

تتيح لك المهاتفة عبر بروتوكول الإنترنت إنشاء نظام إدارة مركزي واحد لجميع الأنظمة الفرعية مع حقوق وصول متباينة وتشغيل الأنظمة الفرعية في الأقسام الإقليمية باستخدام موظفين محليين.

توفر نمطية نظام اتصالات IP وانفتاحه وتكامله واستقلال مكوناته (على عكس الاتصالات الهاتفية التقليدية) فرصًا إضافية لبناء أنظمة متسامحة مع الأخطاء حقًا، بالإضافة إلى أنظمة ذات بنية إقليمية موزعة.

الأنظمة اللاسلكيةاتصالات دي سي تي:

يعد معيار الوصول اللاسلكي DECT (الاتصالات اللاسلكية الرقمية المحسنة) هو النظام الأكثر شيوعًا الاتصالات المتنقلةالخامس شبكة الشركة، الخيار الأرخص والأسهل للتثبيت. يسمح لك بالتنظيم اتصالات لاسلكيةفي جميع أنحاء أراضي المؤسسة بأكملها، وهو أمر ضروري جدًا لمستخدمي "المتنقلين" (على سبيل المثال، أمن المؤسسة أو رؤساء ورش العمل والأقسام).

الميزة الرئيسية لأنظمة DECT هي أنه عند شراء مثل هذا الهاتف تحصل على Mini-PBX لعدة أرقام داخلية مجانًا تقريبًا. والحقيقة هي أنه يمكنك شراء هواتف إضافية لقاعدة DECT بمجرد شرائها، حيث يحصل كل منها على رقم داخلي خاص به. من أي هاتف يمكنك بسهولة الاتصال بأجهزة أخرى متصلة بنفس القاعدة، وتحويل المكالمات الواردة والداخلية، وحتى إجراء نوع من "التجوال" - قم بتسجيل هاتفك على قاعدة أخرى. ويبلغ نصف قطر استقبال هذا النوع من الاتصالات 50 مترًا في الداخل و300 مترًا في الخارج.

لتنظيم الاتصالات المتنقلة في الشبكات العامة، يتم استخدام الشبكات الاتصالات الخلويةمعايير GSM وCDMA، والتي تكون فعاليتها الإقليمية غير محدودة عمليا. هذه هي معايير الجيل الثاني والثالث من الاتصالات الخلوية على التوالي. ما هي الاختلافات؟

كل دقيقة من أي محطة أساسية شبكه خلويةتحاول العديد من الهواتف الموجودة في المنطقة المجاورة لها الاتصال مرة واحدة. ولذلك، يجب أن توفر المحطات "وصولاً متعدداً"، أي التشغيل المتزامن لعدة هواتف دون تدخل متبادل.

في الأنظمة الخلوية من الجيل الأول (معايير NMT، AMPS، N-AMPS، وما إلى ذلك)، يتم تنفيذ الوصول المتعدد بواسطة طريقة التردد - FDMA (الوصول المتعدد بتقسيم التردد): تحتوي المحطة الأساسية على العديد من أجهزة الاستقبال وأجهزة الإرسال، كل منها يعمل على التردد الخاص به، ويقوم الهاتف الراديوي بضبط أي تردد مستخدم في النظام الخلوي. بعد الاتصال بالمحطة الأساسية على قناة خدمة خاصة، يتلقى الهاتف إشارة إلى الترددات التي يمكن أن يشغلها ويقوم بضبطها. وهذا لا يختلف عن الطريقة التي يتم بها ضبط موجة راديو معينة.

إلا أن عدد القنوات التي يمكن تخصيصها في المحطة الأساسية ليس كبيراً جداً، خاصة وأن محطات الشبكات الخلوية المجاورة يجب أن يكون لديها مجموعات مختلفة من الترددات حتى لا يحدث تداخل متبادل. بدأت معظم الشبكات الخلوية من الجيل الثاني في استخدام طريقة التردد الزمني لتقسيم القنوات - TDMA (الوصول المتعدد بتقسيم الوقت). في مثل هذه الأنظمة (وهذه هي شبكات GSM، D-AMPS، إلخ. المعايير) يتم استخدام ترددات مختلفة أيضًا، ولكن يتم تخصيص كل قناة للهاتف ليس طوال وقت الاتصال، ولكن فقط لفترات زمنية قصيرة. يتم استخدام الفواصل الزمنية نفسها المتبقية بالتناوب بواسطة الهواتف الأخرى. يتم إرسال المعلومات المفيدة في مثل هذه الأنظمة (بما في ذلك إشارات الكلام) في شكل "مضغوط" وفي شكل رقمي.

إن مشاركة كل قناة تردد مع عدة هواتف يجعل من الممكن تقديم الخدمة لعدد أكبر من المشتركين، ولكن لا تزال هناك ترددات غير كافية. تمكنت تقنية CDMA، المبنية على مبدأ تقسيم الإشارات البرمجية، من تحسين هذا الوضع بشكل كبير.

إن جوهر طريقة تقسيم الكود المستخدمة في CDMA هو أن جميع الهواتف والمحطات الأساسية تستخدم في نفس الوقت نفس نطاق التردد (وفي نفس الوقت بالكامل) المخصص للشبكة الخلوية. ولكي يتم تمييز إشارات النطاق العريض هذه عن بعضها البعض، يكون لكل واحدة منها رمز “تلوين” محدد يضمن تميزها عن غيرها.

على مدى السنوات الخمس الماضية، تم اختبار تقنية CDMA وتوحيدها وترخيصها وإطلاقها من قبل معظم بائعي المعدات اللاسلكية وهي قيد الاستخدام بالفعل في جميع أنحاء العالم. على عكس الطرق الأخرى لوصول المشترك إلى الشبكة، حيث تتركز طاقة الإشارة على ترددات أو فترات زمنية محددة، يتم توزيع إشارات CDMA في مساحة تردد زمنية مستمرة. في الواقع، هذه الطريقة تتلاعب بالتردد والوقت والطاقة.

والسؤال الذي يطرح نفسه: هل يمكن لأنظمة CDMA، التي تتمتع بهذه القدرات، أن تتعايش "بشكل سلمي" مع شبكات AMPS/D-AMPS وGSM؟

اتضح أنهم يستطيعون ذلك. سمحت السلطات التنظيمية الروسية بتشغيل شبكات CDMA في نطاق التردد الراديوي 828 - 831 ميجا هرتز (استقبال الإشارة) و873-876 ميجا هرتز (إرسال الإشارة)، حيث توجد قناتان راديو CDMA بعرض 1.23 ميجا هرتز. بدوره، يتم تخصيص ترددات أعلى من 900 ميجاهرتز لمعيار GSM في روسيا، وبالتالي فإن نطاقات تشغيل شبكات CDMA وGSM لا تتداخل بأي شكل من الأشكال.

ما أريد قوله في الختام:

وكما تظهر الممارسة، فإن المستخدمين المعاصرين ينجذبون بشكل متزايد نحو خدمات النطاق العريض (مؤتمرات الفيديو، ونقل البيانات عالية السرعة) ويفضلون بشكل متزايد محطة متنقلةسلكي منتظم. إذا أخذنا في الاعتبار أيضًا حقيقة أن عدد هؤلاء المتقدمين في الشركات الكبيرة يمكن أن يتجاوز الألف بسهولة، فسنحصل على مجموعة من المتطلبات التي لا يمكن تلبيتها إلا من خلال التبادل الرقمي الحديث القوي (PBX).

يقدم السوق اليوم العديد من الحلول من مختلف الشركات المصنعة التي تتمتع بإمكانيات كل من أنظمة PBX التقليدية أو المحولات أو أجهزة التوجيه لشبكات البيانات (بما في ذلك تقنيات ISDN وVoIP)، وخصائص المحطات الأساسية اللاسلكية.

تفي أنظمة PBX الرقمية اليوم، إلى حد أكبر من الأنظمة الأخرى، بالمعايير المحددة: فهي تتمتع بقدرات تبديل قنوات النطاق العريض، وتبديل الحزم، ويتم دمجها ببساطة مع أنظمة الكمبيوتر(CTI) والسماح بتنظيم الخلايا الصغيرة اللاسلكية داخل الشركات (DECT).

أي من أنواع التواصل التالية أفضل؟ تقرر لنفسك.

تحتوي جميع الإشارات الكهربائية تقريبًا التي تعرض رسائل حقيقية على نطاق لا نهائي من الترددات. ولإرسال هذه الإشارات دون تشويه، ستكون هناك حاجة إلى قناة ذات نطاق ترددي لا نهائي. ومن ناحية أخرى، يؤدي فقدان مكون واحد على الأقل من مكونات الطيف أثناء الاستقبال إلى تشويه الشكل الزمني للإشارة. لذلك، تتمثل المهمة في إرسال إشارة في نطاق ترددي محدود للقناة بحيث يلبي تشويه الإشارة متطلبات وجودة نقل المعلومات. وبالتالي، فإن نطاق التردد هو طيف إشارة محدود (استنادا إلى الاعتبارات التقنية والاقتصادية ومتطلبات جودة الإرسال).

يتم تحديد عرض نطاق التردد ΔF بالفرق بين ترددات FB العليا وترددات FH السفلية في طيف الرسائل، مع مراعاة حدوده. وبالتالي، بالنسبة لتسلسل دوري من النبضات المستطيلة، يمكن العثور على عرض نطاق الإشارة تقريبًا من التعبير:

حيث tn هي مدة النبضة.

إشارة الهاتف الأساسية (الرسالة الصوتية)، وتسمى أيضًا إشارة المشترك، هي عملية عشوائية غير ثابتة بنطاق تردد من 80 إلى 12000 هرتز. يتم تحديد وضوح الكلام من خلال الصيغ (المناطق المضخمة من طيف التردد)، والتي يقع معظمها في النطاق 300 ... 3400 هرتز. لذلك، بناءً على توصية اللجنة الاستشارية الدولية للاتصالات الهاتفية والبرق (ICITT)، تم اعتماد نطاق تردد للإرسال بكفاءة يبلغ 300 ... 3400 هرتز للإرسال الهاتفي. تسمى هذه الإشارة إشارة التردد الصوتي (VF). في الوقت نفسه، فإن جودة الإشارات المرسلة عالية جدًا - وضوح المقطع حوالي 90٪، ووضوح العبارة هو 99٪.

إشارات البث الصوتي. مصادر الصوت عند بث البرامج الإذاعية هي الآلات الموسيقية أو الصوت البشري. يتراوح إشارة صوتيةيشغل نطاق تردد 20...20000 هرتز.

للحصول على جودة عالية بما فيه الكفاية (قنوات البث من الدرجة الأولى) يجب أن يكون نطاق التردد ∆FC 50...10000 هرتز، لإعادة إنتاج برامج البث بشكل لا تشوبه شائبة (قنوات الدرجة الأولى) - 30...15000 هرتز، الدرجة الثانية - 100... 6800 هرتز.

في البث التلفزيوني، الطريقة المعتمدة هي تحويل كل عنصر من عناصر الصورة بالتناوب إلى إشارة كهربائية ثم إرسال هذه الإشارة عبر قناة اتصال واحدة. لتنفيذ هذا المبدأ، يتم استخدام أنابيب أشعة الكاثود الخاصة على جانب الإرسال، لتحويل الصورة البصرية للكائن المرسل إلى إشارة فيديو كهربائية تتكشف في الوقت المناسب.

الشكل 2.2.1 - تصميم أنبوب الإرسال

على سبيل المثال، يوضح الشكل 2.2.1 نسخة مبسطة لأحد خيارات أنبوب الإرسال. يوجد داخل الدورق الزجاجي، الذي يتعرض لفراغ عالٍ، كاثود ضوئي شفاف (هدف) ومصباح كشاف إلكتروني (EP). يتم وضع نظام الانحراف (OS) على الجزء الخارجي من عنق الأنبوب. يولد ضوء الكشاف شعاعًا إلكترونيًا رفيعًا، والذي يتم توجيهه نحو الهدف تحت تأثير المجال المتسارع. باستخدام نظام الانحراف، يتحرك الشعاع من اليسار إلى اليمين (على طول الخطوط) ومن الأعلى إلى الأسفل (على طول الإطار)، ويمتد حول سطح الهدف بالكامل. تسمى مجموعة كافة الصفوف (N) بالنقطية. يتم عرض الصورة على هدف الأنبوب، مغلفة بطبقة حساسة للضوء. ونتيجة لذلك، يكتسب كل قسم أولي من الهدف الشحنة الكهربائية. يتم تشكيل ما يسمى بالإغاثة المحتملة. يبدو أن شعاع الإلكترون، الذي يتفاعل مع كل قسم (نقطة) من التضاريس المحتملة، يمحو (يحيد) إمكاناته. سيعتمد التيار الذي يتدفق عبر مقاومة الحمل Rн على إضاءة المنطقة المستهدفة حيث يضرب شعاع الإلكترون، وسيتم إطلاق إشارة الفيديو Uc عند الحمل (الشكل 2.2.2). سيختلف جهد إشارة الفيديو من مستوى "أسود"، يتوافق مع المناطق الأكثر قتامة في الصورة المرسلة، إلى مستوى "أبيض"، يتوافق مع المناطق الأفتح في الصورة.

2.1.1. شبكات الهاتف التناظرية

تشير شبكات الهاتف التناظرية إلى شبكات تبديل الدوائر واسعة النطاق التي تم إنشاؤها لتوفير خدمات الهاتف العامة للجمهور. تركز شبكات الهاتف التناظرية على الاتصال الذي يتم إنشاؤه قبل بدء المحادثات (النقل الصوتي) بين المشتركين. يتم تشكيل (تبديل) شبكة الهاتف باستخدام مفاتيح تبادل الهاتف الأوتوماتيكية.

تتكون شبكات الهاتف من:

بدالات هاتفية آلية (ATS)؛
أجهزة الهاتف؛
خطوط الاتصال الرئيسية (خطوط الاتصال بين بدالات الهاتف الآلية)؛
خطوط المشتركين (خطوط تربط أجهزة الهاتف بـ PBX).

يكون للمشترك خط مخصص يربط هاتفه بالـ PBX. يتم استخدام خطوط الاتصال الجذع من قبل المشتركين بدورهم.

تُستخدم شبكات الهاتف التناظرية أيضًا لنقل البيانات على النحو التالي:

الوصول إلى الشبكات إلى شبكات تبديل الحزم، على سبيل المثال، اتصالات الإنترنت (يتم استخدام خطوط الهاتف الهاتفية والمؤجرة)؛
جذوع شبكات الحزمة (يتم استخدام خطوط الهاتف المخصصة بشكل أساسي).

توفر شبكة الهاتف بتبديل الدوائر التناظرية خدمات لشبكة الحزمة المستوى الجسدي، والتي بعد التبديل هي قناة مادية من نقطة إلى نقطة.

شبكة هاتفية عادية أو الأواني(خدمة الهاتف القديمة البسيطة - خدمة الهاتف "المسطحة" القديمة) تضمن إرسال إشارة صوتية بين المشتركين بنطاق تردد يصل إلى 3.1 كيلو هرتز، وهو ما يكفي تمامًا للمحادثة العادية. للتواصل مع المشتركين، يتم استخدام خط مكون من سلكين، تنتقل من خلاله إشارات كلا المشتركين في وقت واحد في اتجاهين متعاكسين أثناء المحادثة.

تتكون شبكة الهاتف من العديد من المحطات التي لها اتصالات هرمية فيما بينها. وتمهد محولات هذه المحطات الطريق بين بدالات المشتركين المتصل والمتصل تحت سيطرة المعلومات التي يوفرها نظام الإشارات. يجب أن توفر خطوط الاتصال الرئيسية بين بدالات الهاتف القدرة على نقل كمية كبيرة من المعلومات في وقت واحد (دعم عدد كبير من الاتصالات).

من غير العملي تخصيص خط رئيسي منفصل لكل اتصال، ومن أجل استخدام أكثر كفاءة للخطوط المادية يتم استخدام ما يلي:

طريقة تعدد الإرسال بتقسيم التردد؛
القنوات الرقمية ومضاعفة التدفقات الرقمية من مشتركين متعددين.

طريقة تعدد الإرسال بتقسيم التردد (FDM).

في هذه الحالة، ينقل كبل واحد قنوات متعددة حيث تقوم الإشارة الصوتية منخفضة التردد بتعديل إشارة المذبذب عالية التردد. ولكل قناة مذبذب خاص بها، وتكون ترددات هذه المذبذبات منفصلة بشكل كافٍ عن بعضها البعض لنقل الإشارات في نطاق ترددي يصل إلى 3.1 كيلو هرتز مع مستوى انفصال عادي عن بعضها البعض.

تطبيق القنوات الرقمية للإرسال الجذع

وللقيام بذلك، تتم رقمنة الإشارة التناظرية من خط المشترك في مقسم الهاتف ثم يتم تسليمها رقميًا إلى مقسم الهاتف الخاص بالمستلم. وهناك يتم تحويله مرة أخرى وإرساله إلى خط المشترك التناظري.

لضمان الاتصال ثنائي الاتجاه في مقسم الهاتف، يحتوي كل طرف من خط المشترك على زوج من المحولات - ADC (تناظري إلى رقمي) وDAC (رقمي إلى تناظري). بالنسبة للاتصالات الصوتية ذات النطاق الترددي القياسي (3.1 كيلو هرتز)، يكون تردد التكميم 8 كيلو هرتز. يتم توفير النطاق الديناميكي المقبول (نسبة الإشارة القصوى إلى الحد الأدنى) بتحويل 8 بت.

في المجمل، اتضح أن كل قناة هاتفية تتطلب معدل نقل بيانات يبلغ 64 كيلوبت/ثانية (8 بت × 8 كيلو هرتز).

في كثير من الأحيان، يقتصر إرسال الإشارة على عينات مكونة من 7 بتات، ويتم استخدام البتة الثامنة (LSB) لأغراض الإشارة. وفي هذه الحالة، يتم تقليل تدفق الصوت النقي إلى 56 كيلوبت/ثانية.

لاستخدام الخطوط الرئيسية بشكل فعال، يتم مضاعفة التدفقات الرقمية من مشتركين متعددين في بدالات الهاتف إلى قنوات ذات سعات مختلفة تربط بدالات الهاتف ببعضها البعض. في الطرف الآخر من القناة، يتم إجراء إزالة تعدد الإرسال - فصل الدفق المطلوب عن القناة.

وبطبيعة الحال، يتم تنفيذ تعدد الإرسال وإزالة تعدد الإرسال عند كلا الطرفين في وقت واحد، لأن الاتصال الهاتفي يكون في اتجاهين. يتم تنفيذ تعدد الإرسال باستخدام تقسيم الوقت (TDM – تعدد الإرسال بتقسيم الوقت).

في القناة الأساسية، يتم تنظيم المعلومات كتسلسل مستمر من الإطارات. يتم تخصيص كل قناة مشترك في كل إطار الفاصل الزمني الذي يتم خلاله نقل البيانات من هذه القناة.

وهكذا، في خطوط الهاتف التناظرية الحديثة، يتم إرسال الإشارات التناظرية عبر خط المشترك، ويتم إرسال الإشارات الرقمية في خطوط الاتصال الرئيسية.

أجهزة المودم لخطوط الهاتف التناظرية الطلب الهاتفي

تسمح شبكات الهاتف العامة، بالإضافة إلى النقل الصوتي، بنقل البيانات الرقمية باستخدام أجهزة المودم.

يتم استخدام المودم (المغير-المزيل التشكيل) لنقل البيانات عبر مسافات طويلة باستخدام مخصص ومحول خطوط الهاتف.

يقوم المغير بتحويل المعلومات الثنائية الواردة من الكمبيوتر إلى إشارات تناظرية مع تعديل التردد أو الطور، والذي يتوافق طيفها مع عرض النطاق الترددي لخطوط الهاتف الصوتية العادية. يقوم مزيل التشكيل باستخراج المعلومات الثنائية المشفرة من هذه الإشارة وينقلها إلى الكمبيوتر المستقبل.

يسمح لك مودم الفاكس (مودم الفاكس) بإرسال واستقبال صور الفاكس، وهو متوافق مع أجهزة الفاكس التقليدية.

أجهزة المودم لخطوط الهاتف المخصصة

تتمتع الخطوط المادية المؤجرة بنطاق ترددي أوسع بكثير من الخطوط المحولة. يتم إنتاج أجهزة مودم خاصة لهم، مما يوفر نقل البيانات بسرعات تصل إلى 2048 كيلوبت / ثانية وعلى مسافات كبيرة.

تقنيات xDSL

تعتمد تقنيات xDSL على تحويل خط المشترك في شبكة الهاتف العادية من التناظرية إلى xDSL الرقمية (خط المشترك الرقمي). يتمثل جوهر هذه التقنية في تركيب مرشحات التقسيم على طرفي خط المشترك - عند مقسم الهاتف وعند المشترك.

يتم تغذية مكون الإشارة ذو التردد المنخفض (حتى 3.5 كيلو هرتز) إلى أجهزة الهاتف التقليدية (منفذ PBX وجهاز الهاتف عند المشترك)، ويتم استخدام التردد العالي (أعلى من 4 كيلو هرتز) لنقل البيانات باستخدام مودم xDSL.

تسمح لك تقنيات xDSL باستخدام نفس خط الهاتف في نفس الوقت لنقل البيانات ونقل الصوت (المحادثات الهاتفية)، وهو أمر غير ممكن مع أجهزة مودم الطلب الهاتفي التقليدية.

ضمان نقل إشارات الاتصالات الكهربائية في نطاق تردد منقول بشكل فعال (ETF) يتراوح من 0.3 إلى 3.4 كيلو هرتز. في الاتصالات الهاتفية والاتصالات، غالبًا ما يستخدم الاختصار KTC. القناة الصوتية هي وحدة قياس السعة (الكثافة) لأنظمة النقل التناظرية (مثل K-24، K-60، K-120). وفي نفس الوقت ل الأنظمة الرقميةالإرسال (على سبيل المثال، PCM-30، PCM-480، PCM-1920) وحدة قياس السعة هي القناة الرقمية الرئيسية.

نطاق التردد المرسل بكفاءة- نطاق التردد، الذي يختلف التوهين المتبقي عند الترددات القصوى عن التوهين المتبقي عند تردد 800 هرتز بما لا يزيد عن 1 نيوتن عند الحد الأقصى لنطاق الاتصال المميز لنظام معين.

ويحدد عرض EPCH جودة الإرسال الهاتفي، وإمكانية استخدام قناة الهاتف لنقل أنواع أخرى من الاتصالات. وفقا للمعيار الدولي للقنوات الهاتفية للمعدات متعددة القنوات، يتم ضبط نطاق التردد من 300 إلى 3400 هرتز. مع مثل هذا النطاق، يتم ضمان درجة عالية من وضوح الكلام، وصوته طبيعي تماما، ويتم إنشاء فرص كبيرة لتعدد الإرسال الثانوي لقنوات الهاتف.

يوتيوب الموسوعي

1 / 3

✪ النظرية: موجات الراديو والتشكيل والطيف.

✪ مولد صوت DIY أداة كهربائي. مخطط مولد الصوت

✪ إشارة رقمية

ترجمات

أوضاع تشغيل قناة PM

الغرض من الأوضاع

2 العلاقات العامة. موافق - للاتصال الهاتفي المفتوح في حالة عدم وجود موسعات عبور على مفتاح الهاتف؛
2 العلاقات العامة. TR - لاتصالات النقل المؤقتة لقنوات الهاتف المفتوحة، وكذلك للاتصالات الطرفية في حالة وجود موسعات عبور على مفتاح الهاتف؛
4 PR OK - للاستخدام في شبكات التلغراف متعدد القنوات ذات التردد الصوتي، والاتصالات الهاتفية المغلقة، ونقل البيانات، وما إلى ذلك، وكذلك لاتصالات النقل ذات الأطوال الكبيرة لخطوط الاتصال؛
4 PR TR - لاتصالات النقل طويلة المدى.

تحتوي جميع الإشارات الكهربائية تقريبًا التي تعرض رسائل حقيقية على نطاق لا نهائي من الترددات. ولإرسال هذه الإشارات دون تشويه، ستكون هناك حاجة إلى قناة ذات نطاق ترددي لا نهائي. ومن ناحية أخرى، يؤدي فقدان مكون واحد على الأقل من مكونات الطيف أثناء الاستقبال إلى تشويه الشكل الزمني للإشارة. لذلك، تتمثل المهمة في إرسال إشارة في نطاق ترددي محدود للقناة بحيث يلبي تشويه الإشارة متطلبات وجودة نقل المعلومات. وبالتالي، فإن نطاق التردد هو طيف إشارة محدود (استنادًا إلى الاعتبارات التقنية والاقتصادية ومتطلبات جودة الإرسال).

يتم تحديد عرض نطاق التردد ΔF بالفرق بين ترددات F B العليا وترددات F H السفلية في طيف الرسائل، مع مراعاة حدوده. وبالتالي، بالنسبة لتسلسل دوري من النبضات المستطيلة، يمكن العثور على عرض نطاق الإشارة تقريبًا من التعبير:

حيث t n هي مدة النبضة.

1. إشارة الهاتف الأولية (الرسالة الصوتية)، وتسمى أيضًا المشترك، هي عملية عشوائية غير ثابتة بنطاق تردد من 80 إلى 12000 هرتز. يتم تحديد وضوح الكلام من خلال الصيغ (المناطق المضخمة من طيف التردد)، والتي يقع معظمها في النطاق 300 ... 3400 هرتز. لذلك، بناءً على توصية اللجنة الاستشارية الدولية للاتصالات الهاتفية والبرق (ICITT)، تم اعتماد نطاق تردد للإرسال بكفاءة يبلغ 300 ... 3400 هرتز للإرسال الهاتفي. تسمى هذه الإشارة إشارة التردد الصوتي (VF). في الوقت نفسه، فإن جودة الإشارات المرسلة عالية جدًا - وضوح المقطع حوالي 90٪، ووضوح العبارة هو 99٪.

2. إشارات البث الصوتي . مصادر الصوت عند بث البرامج الإذاعية هي الآلات الموسيقية أو الصوت البشري. يشغل طيف الإشارة الصوتية نطاق التردد 20...20000 هرتز.

للحصول على جودة عالية بما فيه الكفاية (قنوات البث من الدرجة الأولى) يجب أن يكون نطاق التردد ∆F C 50...10000 هرتز، لإعادة إنتاج برامج البث بشكل لا تشوبه شائبة (قنوات البث من الدرجة الأولى) - 30...15000 هرتز، الدرجة الثانية - 100... 6800 هرتز.

3. في البث التلفزيوني تم اعتماد طريقة لتحويل كل عنصر من عناصر الصورة بشكل متسلسل إلى إشارة كهربائية ومن ثم إرسال هذه الإشارة عبر قناة اتصال واحدة. لتنفيذ هذا المبدأ، يتم استخدام أنابيب أشعة الكاثود الخاصة على جانب الإرسال، لتحويل الصورة البصرية للكائن المرسل إلى إشارة فيديو كهربائية تتكشف في الوقت المناسب.

الشكل 2.6 - تصميم أنبوب الإرسال

على سبيل المثال، يوضح الشكل 2.6 نسخة مبسطة لأحد خيارات أنبوب الإرسال. يوجد داخل الدورق الزجاجي، الذي يتعرض لفراغ عالٍ، كاثود ضوئي شفاف (هدف) ومصباح كشاف إلكتروني (EP). يتم وضع نظام الانحراف (OS) على الجزء الخارجي من عنق الأنبوب. يولد ضوء الكشاف شعاعًا إلكترونيًا رفيعًا، والذي يتم توجيهه نحو الهدف تحت تأثير المجال المتسارع. باستخدام نظام الانحراف، يتحرك الشعاع من اليسار إلى اليمين (على طول الخطوط) ومن الأعلى إلى الأسفل (على طول الإطار)، ويمتد حول سطح الهدف بالكامل. تسمى مجموعة كافة الصفوف (N) بالنقطية. يتم عرض الصورة على هدف الأنبوب، مغلفة بطبقة حساسة للضوء. ونتيجة لذلك، يكتسب كل قسم أولي من الهدف شحنة كهربائية. يتم تشكيل ما يسمى بالإغاثة المحتملة. يبدو أن شعاع الإلكترون، الذي يتفاعل مع كل قسم (نقطة) من التضاريس المحتملة، يمحو (يحيد) إمكاناته. سيعتمد التيار الذي يتدفق عبر مقاومة الحمل R n على إضاءة المنطقة المستهدفة التي يضربها شعاع الإلكترون، وسيتم إطلاق إشارة فيديو U c عند الحمل (الشكل 2.7). سيختلف جهد إشارة الفيديو من مستوى "أسود"، يتوافق مع المناطق الأكثر قتامة في الصورة المرسلة، إلى مستوى "أبيض"، يتوافق مع المناطق الأفتح في الصورة.

الشكل 2.7 - شكل الإشارة التلفزيونية في فترة زمنية لا توجد فيها نبضات إطارية.

إذا كان المستوى "الأبيض" يتوافق مع الحد الأدنى لقيمة الإشارة، والمستوى "الأسود" يتوافق مع الحد الأقصى، فستكون إشارة الفيديو سلبية (قطبية سلبية). تعتمد طبيعة إشارة الفيديو على التصميم ومبدأ التشغيل لأنبوب الإرسال.

الإشارة التلفزيونية عبارة عن إشارة نبضية أحادية القطب (نظرًا لأنها دالة للسطوع، ولا يمكن أن تكون متعددة الأقطاب). لها شكل معقد ويمكن تمثيلها كمجموع المكونات الثابتة والمتناغمة للتذبذبات ذات الترددات المختلفة.
يميز مستوى مكون التيار المستمر متوسط سطوع الصورة المرسلة. عند إرسال الصور المتحركة، ستتغير قيمة المكون الثابت بشكل مستمر وفقًا للإضاءة. هذه التغييرات تحدث بسرعة كبيرة ترددات منخفضة(0-3 هرتز). وباستخدام الترددات المنخفضة لطيف إشارة الفيديو، يتم إعادة إنتاج تفاصيل الصورة الكبيرة.

أصبح التلفزيون، وكذلك السينما الخفيفة، ممكنين بفضل جمود الرؤية. تستمر النهايات العصبية للشبكية في الإثارة لبعض الوقت بعد توقف التحفيز الضوئي. عند معدل إطار F k ≥ 50 هرتز، لا تلاحظ العين انقطاع تغيير الصورة. في التلفزيون، يتم اختيار وقت قراءة جميع السطور N (زمن الإطار - Tk) بما يساوي Tk = s. لتقليل وميض الصورة، يتم استخدام المسح المتداخل. أولاً، في زمن نصف إطار يساوي T p/c = s، تتم قراءة جميع الخطوط الفردية واحدًا تلو الآخر، ثم تتم قراءة جميع الخطوط الزوجية في نفس الوقت. سيتم الحصول على طيف التردد لإشارة الفيديو عند إرسال صورة عبارة عن مزيج من النصف الفاتح والداكن من البيانات النقطية (الشكل 2.8). تمثل الإشارة نبضات قريبة الشكل إلى المستطيلة. الحد الأدنى لتردد هذه الإشارة أثناء المسح المتداخل هو تردد الحقول، أي.

الشكل 2.8 - تحديد الحد الأدنى لتردد طيف الإشارة التلفزيونية

وبمساعدة الترددات العالية، يتم نقل أدق تفاصيل الصورة. يمكن تمثيل هذه الصورة في شكل مربعات صغيرة بالأبيض والأسود، تتناوب في السطوع مع جوانب تساوي قطر الحزمة (الشكل 2.9، أ)، وتقع على طول الخط. ستحتوي هذه الصورة على الحد الأقصى لعدد عناصر الصورة.

الشكل 2.9 - لتحديد الحد الأقصى لتردد إشارة الفيديو

ينص المعيار على تحليل الصورة في الإطار إلى N = 625 سطرًا. الوقت اللازم لرسم خط واحد (الشكل 2.9، ب) سيكون مساويًا لـ . يتم الحصول على إشارة تتغير على طول الخط عندما تتناوب المربعات السوداء والبيضاء. الحد الأدنى لفترة الإشارة سيكون مساوياً للوقت الذي تستغرقه قراءة زوج من المربعات:

حيث n أزواج هو عدد أزواج المربعات في السطر.

عدد المربعات (ن) في السطر سيكون مساوياً لـ:

أين هو تنسيق الإطار (انظر الشكل 2.2.4، أ)،

ب - العرض، ح - ارتفاع مجال الإطار.

ثم ؛ (2.10)

ويفترض أن يكون تنسيق الإطار k=4/3. عندها سيكون التردد العلوي للإشارة F in مساوياً لـ:

عند إرسال 25 إطارًا في الثانية مع 625 سطرًا لكل منها، يكون تردد الخط الاسمي (تردد الخط) 15.625 كيلو هرتز. سيكون التردد العلوي للإشارة التلفزيونية 6.5 ميجا هرتز.

وفقًا للمعيار المعتمد في بلدنا، فإن جهد إشارة الفيديو الكاملة U TV، التي تتكون من نبضات المزامنة U C، وإشارة السطوع ونبضات التخميد U P، هو U TV = U P + U C = 1V. في هذه الحالة، U C = 0.3 U TV، و U P = 0.7 U TV. كما يتبين من الشكل 2.10، الإشارة تسجيل صوتييقع أعلى في الطيف (fn 3V = 8 MHz) لإشارة الفيديو. عادةً، يتم إرسال إشارة الفيديو باستخدام تعديل السعة (AM)، وإشارة الصوت باستخدام تعديل التردد (FM).

في بعض الأحيان، من أجل توفير عرض النطاق الترددي للقناة، يقتصر التردد العلوي لإشارة الفيديو على القيمة Fv = 6.0 ميجا هرتز، ويتم إرسال الناقل الصوتي بتردد fн з = 6.5 ميجا هرتز.

الشكل 2.10 - وضع أطياف إشارات الصورة والصوت في قناة إذاعية للبث التلفزيوني.

ورشة عمل (مهام مماثلة مدرجة في أوراق الامتحان)

المهمة رقم 1: ابحث عن معدل تكرار النبض للإشارة المرسلة وعرض النطاق الترددي للإشارة إذا كان هناك 5 أزواج من الخطوط العمودية بالأبيض والأسود بالتناوب على شاشة التلفزيون

المهمة رقم 2: ابحث عن معدل تكرار النبض للإشارة المرسلة وعرض النطاق الترددي للإشارة إذا كان هناك 10 أزواج من الخطوط الأفقية بالأبيض والأسود على شاشة التلفزيون

عند حل المشكلة رقم 1، من الضروري استخدام المدة المعروفة لخط واحد من إشارة التلفزيون القياسية. خلال هذا الوقت، سيكون هناك تغيير بمقدار 5 نبضات تتوافق مع مستوى اللون الأسود و5 نبضات تتوافق مع مستوى اللون الأبيض (يمكنك حساب مدتها). وبهذه الطريقة، يمكن تحديد تردد النبض وعرض النطاق الترددي للإشارة.

عند حل المشكلة رقم 2، انتقل من العدد الإجمالي للخطوط في الإطار، وحدد عدد الخطوط الموجودة في شريط أفقي واحد، ضع في اعتبارك أن المسح يتم بشكل متشابك. بهذه الطريقة ستحدد مدة النبض المقابلة لمستوى اللون الأسود أو الأبيض. تابع كما في المهمة رقم 1

عند إعداد العمل النهائي، للراحة، استخدم صورة بيانيةالإشارات والأطياف.

4. إشارات الفاكس. الاتصال بالفاكس (الإبراق الضوئي) هو نقل الصور الثابتة (الرسومات والرسومات والصور الفوتوغرافية والنصوص وشرائط الصحف وما إلى ذلك). يقوم جهاز تحويل رسالة الفاكس (الصورة) بتحويل تدفق الضوء المنعكس من الصورة إلى إشارة كهربائية (الشكل 2.2.6)

الشكل 2.11 - مخطط وظيفي لاتصالات الفاكس

حيث 1 هي قناة اتصال الفاكس؛ 2 – أجهزة القيادة والمزامنة والمراحل. 3 – أسطوانة الإرسال، التي يوضع عليها أصل الصورة المرسلة على الورق؛ FEP – محول كهروضوئي لتدفق الضوء المنعكس إلى إشارة كهربائية. نظام التشغيل – النظام البصري لتشكيل شعاع الضوء.

عند إرسال عناصر متناوبة في السطوع، تأخذ الإشارة شكل تسلسل نبضي. ويسمى تردد تكرار النبضات في تسلسل تردد النمط. يصل تردد النمط، هرتز، إلى قيمته القصوى عند إرسال صورة تتساوى عناصرها والمساحات التي تفصل بينها مع أبعاد شعاع المسح:

F rismax = 1/(2τش) (2.12)

حيث τ u هي مدة النبضة المساوية لمدة إرسال عنصر الصورة، والتي يمكن تحديدها من خلال معلمات جهاز المسح.

لذلك، إذا كان π·D هو طول الخط، وS هي خطوة المسح (قطر شعاع المسح)، فهناك عناصر π·D/S في الخط. عند N دورة في الدقيقة لأسطوانة ذات قطر D، يتم قياس وقت إرسال عنصر الصورة بالثواني:

سيكون الحد الأدنى لتكرار الصورة (عند التغيير على طول الخط)، هرتز، عند مسح صورة تحتوي على خطوط سوداء وبيضاء على طول الخط، تساوي في العرض نصف طول الخط. حيث

F pус دقيقة = N/60، (2.14)

لإجراء اتصالات الإبراق الضوئي بجودة مرضية، يكفي إرسال الترددات من F pic min إلى F pic max. توصي اللجنة الاستشارية الدولية للبرق والهاتف بـ N = 120 و90 و60 دورة في الدقيقة لأجهزة الفاكس؛ ق = 0.15 مم؛ د = 70 ملم. من (2.13) و (2.14) يترتب على ذلك أنه عند N = 120 F أرز كحد أقصى = 1466 هرتز؛ F الشكل دقيقة = 2 هرتز؛ عند N = 60 F الشكل الأقصى = 733 هرتز؛ F الشكل دقيقة = 1 هرتز؛ النطاق الديناميكي لإشارة الفاكس هو 25 ديسيبل.

إشارات التلغراف والبيانات. الرسائل والإشارات الخاصة بالإبراق ونقل البيانات منفصلة.

تمثل أجهزة تحويل رسائل وبيانات التلغراف كل حرف رسالة (حرف، رقم) في شكل مجموعة معينة من النبضات والتوقفات المؤقتة لنفس المدة. يتوافق النبض مع وجود التيار عند مخرج جهاز التحويل، ويتوافق الإيقاف المؤقت مع غياب التيار.

بالنسبة لنقل البيانات، يتم استخدام رموز أكثر تعقيدًا، مما يجعل من الممكن اكتشاف وتصحيح الأخطاء في مجموعة النبضات المستقبلة التي تنشأ من التداخل.

تستخدم أجهزة تحويل إشارات التلغراف ونقل البيانات إلى رسائل مجموعات النبضات والتوقفات المستلمة لاستعادة أحرف الرسائل وفقًا لجدول التعليمات البرمجية وإخراجها إلى جهاز طباعة أو شاشة عرض.

كلما كانت مدة عرض النبضات للرسائل أقصر، كلما تم إرسال عدد أكبر منها لكل وحدة زمنية. يُطلق على مقلوب مدة النبضة اسم سرعة الإبراق: B = 1/τ، حيث τ و هي مدة النبضة، s. وحدة سرعة التلغراف كانت تسمى الباود. مع مدة نبضة τ و= 1 ثانية، تكون السرعة B = 1 باود. يستخدم الإبراق نبضات مدتها 0.02 ثانية، وهو ما يتوافق مع سرعة الإبراق القياسية البالغة 50 باود. معدلات نقل البيانات أعلى بكثير (200، 600، 1200 باود وأكثر).

عادةً ما تأخذ إشارات الإبراق ونقل البيانات شكل تسلسلات من النبضات المستطيلة (الشكل 2.4، أ).

عند إرسال إشارات ثنائية، يكفي تثبيت إشارة النبض فقط للإشارة ثنائية القطب، أو وجود أو عدم وجود إشارة أحادية القطب. يمكن اكتشاف النبضات بشكل موثوق إذا تم إرسالها باستخدام عرض نطاق يساوي عدديًا معدل الباود. بالنسبة لسرعة التلغراف القياسية البالغة 50 باود، سيكون عرض الطيف لإشارة التلغراف 50 هرتز. عند 2400 باود (نظام نقل البيانات متوسط السرعة)، يبلغ عرض طيف الإشارة حوالي 2400 هرتز.

5. متوسط قوة الرسالة يتم تحديد P SR من خلال حساب متوسط نتائج القياس على مدى فترة طويلة من الزمن.

متوسط القدرة التي تتطورها الإشارة العشوائية s(t) عبر المقاوم 1 أوم:

يتم تحديد القدرة الموجودة في نطاق التردد المحدود بين ω 1 وω 2 من خلال دمج الدالة G(ω) β ضمن الحدود المقابلة:

تمثل الدالة G(ω) الكثافة الطيفية لمتوسط قدرة العملية، أي القدرة الموجودة في نطاق تردد متناهية الصغر.

وللتسهيل على العمليات الحسابية، تُعطى القدرة عادةً بوحدات نسبية، معبرًا عنها في شكل لوغاريتمي (ديسيبل، ديسيبل). في هذه الحالة يكون مستوى الطاقة:

إذا كانت القدرة المرجعية R E = 1 mW، فإن p x تسمى المستوى المطلق ويتم التعبير عنها بوحدة dBm. وبأخذ هذا بعين الاعتبار فإن المستوى المطلق لمتوسط القدرة هو:

ذروة القدرة p الذروة (ε %) - هذه هي قيمة قدرة الرسالة التي يمكن تجاوزها لمدة ε % من الوقت.

يتم تحديد عامل قمة الإشارة بنسبة قدرة الذروة إلى متوسط قدرة الرسالة، dB،

ومن التعبير الأخير، بتقسيم البسط والمقام على RE، مع الأخذ في الاعتبار (2.17) و (2.19)، نحدد عامل الذروة باعتباره الفرق بين المستويات المطلقة للقدرات القصوى والمتوسطة:

ويُفهم المدى الديناميكي D (ε%) على أنه نسبة قدرة الذروة إلى الحد الأدنى لقدرة الرسالة P min . عادةً ما يتم تقدير النطاق الديناميكي، مثل عامل القمة، بالديسيبل:

متوسط قوة إشارة التردد الصوتي، المقاسة خلال ساعات الانشغال (BHH)، مع الأخذ في الاعتبار إشارات التحكم - الاتصال، الاتصال، وما إلى ذلك - هو 32 ميكروواط، وهو ما يتوافق مع المستوى (مقارنة بـ 1 ميجاوات) p av = -15 ديسيبل

الطاقة القصوىإشارة الهاتف، واحتمال تجاوزها صغير بشكل لا يذكر يساوي 2220 ميكرو واط (وهو ما يتوافق مع مستوى +3.5 ديسيبل ميلي واط)؛ الحد الأدنى من قوة الإشارة التي لا يزال من الممكن سماعها مقابل ضوضاء الخلفية هو 220000 بيكووات (1 بيكوواط = 10 -12 ميجاوات)، وهو ما يتوافق مع مستوى 36.5 ديسيبل ميلي واط.

يعتمد متوسط القدرة P CP لإشارة البث (المقاسة عند نقطة ذات مستوى نسبي صفر) على الفاصل الزمني المتوسط ويساوي 923 μW عندما يتم متوسطه على مدار ساعة، و2230 μW في الدقيقة و4500 μW في الثانية. الحد الأقصى لقوة إشارة البث هو 8000 ميكرو واط.

النطاق الديناميكي لإشارات البث DC هو 25...35 ديسيبل لخطاب المذيع، و40...50 ديسيبل لمجموعة الآلات، وما يصل إلى 65 ديسيبل لأوركسترا السيمفونية.

عادة ما تكون الإشارات المنفصلة الأولية على شكل نبضات مستطيلة من التيار المباشر أو المتناوب، وعادة ما تكون مع حالتين محددتين (ثنائية أو متقطعة).

يتم تحديد معدل التعديل بعدد الوحدات (الرقائق) المرسلة لكل وحدة زمنية، ويتم قياسه بالباود:

ب = 1/τش، (2.23)

حيث τ وهي مدة الرسالة الأولية.

يتم تحديد سرعة نقل المعلومات من خلال كمية المعلومات المرسلة لكل وحدة زمنية ويتم قياسها بالبت/الثانية:

حيث M هو عدد مواضع الإشارة.

في الأنظمة الثنائية (M=2)، يحمل كل عنصر 1 بت من المعلومات، وبالتالي، وفقًا لـ (2.23) و(2.24):

C ماكس =B، بت/ثانية (2.25)

أسئلة التحكم

1. تعريف مفاهيم "المعلومات"، "الرسالة"، "الإشارة".

2. كيفية تحديد كمية المعلومات في الرسالة الواحدة؟