خانه › تحصیلات › باند فرکانس استاندارد در تلفن. پهنای باند مدولاسیون فرکانس، طیف و باندهای جانبی چیست؟ مودم برای خطوط تلفن اختصاصی

باند فرکانس استاندارد در تلفن. پهنای باند مدولاسیون فرکانس، طیف و باندهای جانبی چیست؟ مودم برای خطوط تلفن اختصاصی

ایستگاه ها بر اساس نوع سوئیچینگ به آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شوند. ارتباطات تلفنی که بر اساس تبدیل گفتار (صدا) به سیگنال الکتریکی آنالوگ و انتقال آن از طریق یک کانال ارتباطی سوئیچ شده (تلفن آنالوگ) عمل می کند، مدت هاست که تنها وسیله انتقال پیام های صوتی از راه دور بوده است. توانایی نمونه برداری (بر اساس زمان) و کمی سازی (بر اساس سطح) پارامترهای یک سیگنال الکتریکی آنالوگ (دامنه، فرکانس یا فاز) امکان تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال (گسسته)، پردازش آن را با استفاده از روش های نرم افزاری و آن را از طریق شبکه های مخابراتی دیجیتال انتقال دهد.

برای انتقال سیگنال صوتی آنالوگ بین دو مشترک در شبکه PSTN (شبکه تلفن عمومی)، یک کانال به اصطلاح استاندارد فرکانس صوتی (VoF) ارائه می شود که پهنای باند آن 3100 هرتز است. در یک سیستم تلفن دیجیتال، عملیات نمونه برداری (در زمان)، کوانتیزاسیون (در سطح)، رمزگذاری و حذف افزونگی (فشرده سازی) بر روی یک سیگنال الکتریکی آنالوگ انجام می شود، پس از آن جریان داده تولید شده به این ترتیب به مشترک گیرنده ارسال می شود و پس از "رسیدن" به مقصد، تحت روش های معکوس قرار می گیرد.

سیگنال گفتار با استفاده از پروتکل مناسب، بسته به شبکه ای که از طریق آن منتقل می شود، تبدیل می شود. در حال حاضر، کارآمدترین انتقال سیگنال‌های گسسته (دیجیتال)، از جمله سیگنال‌های حامل گفتار (صدا)، توسط دیجیتال ارائه می‌شود. شبکه های الکتریکی، که فناوری های بسته را پیاده سازی می کنند: IP (پروتکل اینترنت)، ATM (حالت انتقال ناهمزمان) یا FR (رله فریم).

گفته می شود که مفهوم انتقال صدای دیجیتال در سال 1993 در دانشگاه ایلینویز (ایالات متحده آمریکا) آغاز شد. در طی پرواز بعدی شاتل Endeavor در آوریل 1994، ناسا تصویر و صدای خود را با استفاده از آن به زمین مخابره کرد. برنامه کامپیوتری. سیگنال دریافتی به اینترنت ارسال شد و هر کسی می توانست صدای فضانوردان را بشنود. در فوریه 1995، شرکت اسرائیلی VocalTec اولین نسخه از برنامه تلفن اینترنتی را ارائه کرد که برای دارندگان رایانه های شخصی چند رسانه ای دارای ویندوز طراحی شده بود. سپس یک شبکه خصوصی از سرورهای تلفن اینترنتی ایجاد شد. و هزاران نفر قبلا دانلود کرده اند برنامه اینترنتیاز صفحه اصلی VocalTec تلفن کنید و شروع به چت کنید.

طبیعتاً، سایر شرکت‌ها خیلی سریع از چشم‌انداز ارائه شده توسط توانایی صحبت در نیمکره‌های مختلف و بدون پرداخت هزینه قدردانی کردند. تماس های بین المللی. چنین چشم اندازهایی نمی توانست نادیده گرفته شود و در سال 1995 سیل محصولاتی که برای انتقال صدا از طریق شبکه طراحی شده بودند به بازار آمدند.

امروزه چندین روش استاندارد برای انتقال اطلاعات وجود دارد که در بازار خدمات تلفن دیجیتال رایج‌ترین روش‌ها هستند: اینها ISDN، VoIP، DECT، GSM و برخی دیگر هستند. بیایید سعی کنیم به طور خلاصه در مورد ویژگی های هر یک از آنها صحبت کنیم.

بنابراین ISDN چیست؟

مخفف ISDN مخفف Integrated Services Digital Network - یک شبکه دیجیتال با یکپارچه سازی خدمات است. این نسل مدرن از شبکه تلفن جهانی است که توانایی انتقال هر نوع اطلاعاتی از جمله انتقال سریع و صحیح اطلاعات (از جمله صوت) را دارد. کیفیت بالااز کاربر به کاربر

مزیت اصلی شبکه های ISDNاین است که می توانید چندین دستگاه دیجیتال یا آنالوگ (تلفن، مودم، فکس و ...) را به یک انتهای شبکه متصل کنید و هر کدام می توانند شماره تلفن ثابت خود را داشته باشند.

یک تلفن معمولی با استفاده از یک جفت رسانا به یک مرکز تلفن متصل می شود. در این مورد، تنها یک مورد را می توان در هر جفت انجام داد. مکالمه تلفنی. در عین حال، نویز، تداخل، رادیو و صداهای خارجی در گوشی شنیده می شود - معایب آنالوگ ارتباط تلفنی، که تمام موانع سر راه خود را "جمع آوری" می کند. هنگام استفاده از ISDN، یک پایانه شبکه برای مشترک نصب می شود و صدای تبدیل شده توسط یک رمزگشای خاص به فرمت دیجیتال، از طریق یک کانال مخصوص تعیین شده (همچنین کاملا دیجیتال) به مشترک گیرنده منتقل می شود و در عین حال حداکثر شنیدن را بدون تداخل تضمین می کند. و تحریف

اساس ISDN شبکه ای است که بر اساس کانال های تلفن دیجیتال ساخته شده است (همچنین امکان انتقال داده با سوئیچ بسته را فراهم می کند) با سرعت انتقال داده 64 کیلوبیت بر ثانیه. خدمات ISDN بر اساس دو استاندارد است:

دسترسی پایه (واسط نرخ پایه (BRI)) - دو کانال B 64 کیلوبیت بر ثانیه و یک کانال D با سرعت 16 کیلوبیت بر ثانیه

دسترسی اولیه (واسط نرخ اولیه (PRI)) - 30 کانال B 64 کیلوبیت در ثانیه و یک کانال D با سرعت 64 کیلوبیت در ثانیه

به طور معمول، پهنای باند BRI 144 کیلوبیت در ثانیه است. هنگام کار با PRI، کل ستون فقرات ارتباطات دیجیتال (DS1) به طور کامل مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه توان عملیاتی 2 مگابیت بر ثانیه سرعت بالای ارائه شده توسط ISDN آن را برای طیف گسترده ای از خدمات ارتباطی مدرن، از جمله انتقال داده با سرعت بالا، اشتراک گذاری صفحه نمایش، کنفرانس ویدئویی، انتقال فایل های بزرگ برای چند رسانه ای، تلفن تصویری رومیزی و دسترسی به اینترنت ایده آل می کند.

به بیان دقیق، فناوری ISDN چیزی بیش از یکی از انواع "تلفن کامپیوتری" یا، همانطور که به آن CTI تلفنی (ادغام تلفن کامپیوتری) نیز گفته می شود، نیست.

یکی از دلایل پیدایش راهکارهای CTI، پیدایش الزاماتی برای ارائه خدمات تلفنی اضافی به کارکنان شرکت بود که یا توسط مرکز تلفن شرکتی موجود پشتیبانی نمی‌شد و یا هزینه خرید و اجرای راه‌حل از سازنده این سانترال. با راحتی به دست آمده قابل مقایسه نبود.

اولین نشانه‌های برنامه‌های کاربردی خدمات CTI، سیستم‌های منشی الکترونیکی (با نظارت خودکار) و خوشامدگویی صوتی تعاملی خودکار (منوها)، پست صوتی شرکتی، دستگاه‌های منشی و سیستم‌های ضبط مکالمه بود. برای افزودن سرویس یک برنامه خاص CTI، یک کامپیوتر به مرکز تلفن موجود شرکت متصل شد. یک برد تخصصی در آن نصب شد (اول در اتوبوس ISA سپس در باس PCI) که از طریق یک رابط تلفن استاندارد به سانترال تلفن متصل می شد. نرم افزارکامپیوتر تحت یک خاص اجرا می شود سیستم عامل(MS Windows، Linux یا Unix)، از طریق رابط برنامه (API) یک برد تخصصی با مبادله تلفن تعامل داشت و در نتیجه اجرای یک سرویس اضافی را تضمین کرد. تلفن شرکتی. تقریباً همزمان با این، یک استاندارد توسعه یافت رابط نرم افزاریبرای ادغام کامپیوتر و تلفن - TAPI (Telephony API)

برای سیستم های تلفن سنتی، یکپارچه سازی CTI به شرح زیر انجام می شود: برخی از تخصصی برد کامپیوتربه یک مرکز تلفن متصل می شود و سیگنال های تلفن، وضعیت خط تلفن و تغییرات آن را به شکل "برنامه ریزی شده" ارسال می کند (ترجمه می کند): پیام ها، رویدادها، متغیرها، ثابت ها. بخش تلفن از طریق شبکه تلفن و بخش نرم افزار از طریق شبکه داده یا شبکه IP منتقل می شود.

فرآیند یکپارچه سازی در تلفن IP چگونه است؟

قبل از هر چیز باید توجه داشت که با ظهور تلفن IP، تصور از یک مرکز تلفن (Private Branch eXchange - PBX) تغییر کرده است. IP PBX چیزی بیش از یکی دیگر از سرویس های شبکه شبکه IP نیست و مانند اکثر سرویس های شبکه IP، مطابق با اصول فناوری سرویس گیرنده-سرور عمل می کند، یعنی وجود سرویس و قطعات سرویس گیرنده را فرض می کند. بنابراین، به عنوان مثال، خدمات پست الکترونیکدر یک شبکه IP دارای بخش خدمات است - سرور پست الکترونیکیو بخش مشتری - برنامه کاربر (به عنوان مثال Microsoft Outlook). سرویس تلفن IP به طور مشابه ساختار یافته است: بخش خدمات - سرور IP PBX و بخش مشتری - تلفن IP (سخت افزار یا نرم افزار) از یک رسانه ارتباطی واحد - شبکه IP - برای انتقال صدا استفاده می کنند.

این چه چیزی به کاربر می دهد؟

مزایای تلفن IP آشکار است. از جمله آنها می توان به عملکرد غنی، توانایی بهبود قابل توجه تعامل کارکنان و در عین حال ساده سازی تعمیر و نگهداری سیستم اشاره کرد.

علاوه بر این، ارتباطات IP به دلیل استانداردسازی پروتکل و نفوذ جهانی IP به صورت باز در حال تکامل است. به لطف اصل باز بودن در سیستم تلفن IP، امکان گسترش خدمات ارائه شده و ادغام با سرویس های موجود و برنامه ریزی شده وجود دارد.

تلفن IP به شما این امکان را می دهد که یک سیستم مدیریت متمرکز واحد برای همه زیرسیستم ها با حقوق دسترسی متمایز بسازید و با استفاده از پرسنل محلی زیر سیستم ها را در بخش های منطقه ای راه اندازی کنید.

ماژولار بودن سیستم ارتباطات IP، باز بودن، یکپارچگی و استقلال اجزای آن (برخلاف تلفن سنتی) فرصت‌های بیشتری را برای ساختن سیستم‌های واقعاً تحمل‌پذیر خطا و همچنین سیستم‌هایی با ساختار سرزمینی توزیع شده فراهم می‌کند.

سیستم های بی سیمارتباطات DECT:

استاندارد دسترسی بی سیم DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) محبوب ترین سیستم است ارتباطات سیار V شبکه شرکتی، ارزان ترین و آسان ترین گزینه برای نصب است. به شما امکان سازماندهی می دهد ارتباطات بی سیمدر سراسر قلمرو شرکت، که برای کاربران "موبایل" بسیار ضروری است (به عنوان مثال، امنیت شرکت یا روسای کارگاه ها و بخش ها).

مزیت اصلی سیستم های DECT این است که با خرید چنین تلفنی یک مینی سانترال برای چندین شماره داخلی تقریباً رایگان دریافت می کنید. واقعیت این است که پس از خرید می توانید گوشی های اضافی را برای پایه DECT خریداری کنید که هر کدام شماره داخلی خود را دریافت می کنند. از هر گوشی می توانید به راحتی با سایر گوشی های متصل به همان پایگاه تماس بگیرید، تماس های ورودی و داخلی را انتقال دهید، و حتی نوعی "رومینگ" را انجام دهید - گوشی خود را در پایگاه دیگری ثبت کنید. شعاع دریافت این نوع ارتباط در فضای داخلی 50 متر و در فضای باز 300 متر می باشد.

برای سازماندهی ارتباطات سیار در شبکه های عمومی، از شبکه ها استفاده می شود ارتباط سلولیاستانداردهای GSM و CDMA که اثربخشی سرزمینی آنها عملاً نامحدود است. اینها به ترتیب استانداردهای نسل دوم و سوم ارتباطات سلولی هستند. چه تفاوت هایی دارند؟

هر دقیقه از هر ایستگاه پایه شبکه تلفن همراهتلفن های متعددی که در مجاورت آن قرار دارند سعی می کنند با هم تماس بگیرند. بنابراین، ایستگاه ها باید "دسترسی چندگانه" را فراهم کنند، یعنی عملکرد همزمان چندین تلفن بدون تداخل متقابل.

در نسل اول سیستم های سلولی (استانداردهای NMT، AMPS، N-AMPS و غیره)، دسترسی چندگانه با روش فرکانس - FDMA (دسترسی چندگانه تقسیم فرکانس): ایستگاه پایه دارای چندین گیرنده و فرستنده است که هر کدام از آنها در کار می کنند. فرکانس خود را، و تلفن رادیویی با هر فرکانس مورد استفاده در سیستم سلولی تنظیم می شود. پس از تماس با ایستگاه پایه در یک کانال خدمات ویژه، تلفن نشانی از فرکانس هایی را که می تواند اشغال کند دریافت می کند و آنها را تنظیم می کند. این هیچ تفاوتی با نحوه تنظیم یک موج رادیویی خاص ندارد.

با این حال، تعداد کانال هایی که می توان در ایستگاه پایه تخصیص داد خیلی زیاد نیست، به خصوص که ایستگاه های شبکه سلولی همسایه باید دارای فرکانس های مختلفی باشند تا تداخل متقابل ایجاد نکنند. اکثر شبکه های سلولی نسل دوم شروع به استفاده از روش زمان-فرکانس تقسیم کانال - TDMA (دسترسی چندگانه تقسیم زمانی) کردند. در چنین سیستم هایی (و اینها شبکه هایی با استانداردهای GSM، D-AMPS و غیره هستند) فرکانس های مختلفی نیز استفاده می شود، اما هر یک از این کانال ها نه برای کل زمان ارتباط، بلکه فقط برای دوره های زمانی کوتاه به تلفن اختصاص داده می شود. بازه های مشابه باقی مانده به طور متناوب توسط تلفن های دیگر استفاده می شود. اطلاعات مفید در چنین سیستم هایی (از جمله سیگنال های گفتاری) به صورت "فشرده" و به صورت دیجیتال منتقل می شود.

اشتراک گذاری هر کانال فرکانس با چندین گوشی امکان ارائه خدمات به تعداد بیشتری از مشترکین را فراهم می کند، اما هنوز فرکانس های کافی وجود ندارد. فناوری CDMA که بر اساس اصل تقسیم کد سیگنال ها ساخته شده است، توانست این وضعیت را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

ماهیت روش تقسیم کد مورد استفاده در CDMA این است که همه تلفن ها و ایستگاه های پایه به طور همزمان از محدوده فرکانسی یکسان (و در عین حال کل) اختصاص داده شده برای شبکه تلفن همراه استفاده می کنند. برای اینکه این سیگنال های پهنای باند از یکدیگر متمایز شوند، هر یک از آنها دارای یک کد "رنگ آمیزی" خاص هستند که متمایز بودن آن از دیگران را تضمین می کند.

در طول پنج سال گذشته، فناوری CDMA توسط اکثر فروشندگان تجهیزات بی سیم آزمایش، استاندارد، مجوز و راه اندازی شده است و در حال حاضر در سراسر جهان در حال استفاده است. برخلاف سایر روش‌های دسترسی مشترکین به شبکه، که در آن انرژی سیگنال روی فرکانس‌ها یا فواصل زمانی انتخاب شده متمرکز می‌شود، سیگنال‌های CDMA در یک فضای فرکانس زمانی پیوسته توزیع می‌شوند. در واقع این روش فرکانس، زمان و انرژی را دستکاری می کند.

این سوال مطرح می‌شود: آیا سیستم‌های CDMA با چنین قابلیت‌هایی می‌توانند با شبکه‌های AMPS/D-AMPS و GSM همزیستی کنند؟

معلوم است که می توانند. مقامات نظارتی روسیه اجازه عملکرد شبکه های CDMA را در باند فرکانس رادیویی 828 - 831 مگاهرتز (دریافت سیگنال) و 873-876 مگاهرتز (انتقال سیگنال) داده اند که در آن دو کانال رادیویی CDMA با عرض 1.23 مگاهرتز قرار دارد. به نوبه خود، استاندارد GSM در روسیه فرکانس های بالاتر از 900 مگاهرتز را اختصاص می دهد، بنابراین محدوده عملیاتی شبکه های CDMA و GSM به هیچ وجه با هم همپوشانی ندارند.

آنچه می خواهم در پایان بگویم:

همانطور که تمرین نشان می دهد، کاربران مدرن به طور فزاینده ای به سمت خدمات باند پهن (ویدئو کنفرانس، انتقال داده با سرعت بالا) گرایش پیدا می کنند و به طور فزاینده ای ترجیح می دهند. ترمینال موبایلسیمی معمولی اگر این واقعیت را نیز در نظر بگیریم که تعداد چنین متقاضیانی در شرکت‌های بزرگ می‌تواند به راحتی از هزار نفر فراتر رود، مجموعه‌ای از الزامات به دست می‌آید که تنها یک صرافی قدرتمند مدرن دیجیتال (PBX) می‌تواند برآورده کند.

امروزه، بازار راه‌حل‌های بسیاری را از تولیدکنندگان مختلف ارائه می‌دهد که قابلیت‌های سانترال‌های سنتی، سوئیچ‌ها یا روترهای شبکه‌های داده (شامل فناوری‌های ISDN و VoIP) و ویژگی‌های ایستگاه‌های پایه بی‌سیم را دارند.

سانترال‌های دیجیتال امروزه، تا حد زیادی نسبت به سایر سیستم‌ها، معیارهای مشخص شده را برآورده می‌کنند: آنها قابلیت سوئیچینگ کانال‌های باند پهن، سوئیچینگ بسته، و به سادگی با آنها یکپارچه می‌شوند. سیستم های کامپیوتری(CTI) و امکان سازماندهی میکروسل های بی سیم در شرکت ها (DECT) را فراهم می کند.

کدام یک از انواع ارتباط زیر بهتر است؟ خودت تصمیم بگیر

تقریباً تمام سیگنال‌های الکتریکی که پیام‌های واقعی را نمایش می‌دهند، دارای طیف بی‌نهایتی از فرکانس‌ها هستند. برای انتقال بدون تحریف چنین سیگنال هایی، یک کانال با پهنای باند بی نهایت مورد نیاز است. از طرف دیگر، از دست دادن حداقل یک جزء طیف در طول دریافت منجر به اعوجاج شکل زمانی سیگنال می شود. بنابراین وظیفه انتقال سیگنال در پهنای باند کانال محدود به گونه ای است که اعوجاج سیگنال الزامات و کیفیت انتقال اطلاعات را برآورده کند. بنابراین، باند فرکانس یک طیف سیگنال محدود (بر اساس ملاحظات فنی و اقتصادی و الزامات کیفیت انتقال) است.

پهنای باند فرکانس ΔF توسط تفاوت بین فرکانس های FB بالا و FH پایین در طیف پیام، با در نظر گرفتن محدودیت های آن تعیین می شود. بنابراین، برای یک دنباله تناوبی از پالس های مستطیلی، پهنای باند سیگنال را می توان تقریباً از عبارت:

جایی که tn مدت زمان پالس است.

سیگنال تلفن اولیه (پیام صوتی) که سیگنال مشترک نیز نامیده می شود، یک فرآیند تصادفی غیر ثابت با باند فرکانسی از 80 تا 12000 هرتز است. قابل فهم بودن گفتار توسط فرمت ها (مناطق تقویت شده طیف فرکانس) تعیین می شود که بیشتر آنها در باند 300 ... 3400 هرتز قرار دارند. بنابراین، به توصیه کمیته مشاوره بین المللی تلفن و تلگراف (ICITT)، یک باند فرکانسی انتقال کارآمد 300 ... 3400 هرتز برای انتقال تلفنی اتخاذ شد. این سیگنال سیگنال فرکانس صوتی (VF) نامیده می شود. در عین حال، کیفیت سیگنال های ارسالی بسیار بالا است - درک هجا حدود 90٪ است و درک عبارت 99٪ است.

سیگنال های پخش صوتی منابع صدا هنگام انتقال برنامه های پخش، آلات موسیقی یا صدای انسان هستند. دامنه سیگنال صوتیباند فرکانسی 20...20000 هرتز را اشغال می کند.

برای کیفیت کافی (کانال های پخش درجه یک) باند فرکانسی ∆FC باید 50 ... 10000 هرتز باشد، برای بازتولید بی عیب برنامه های پخش (کانال های درجه یک) - 30 ... 15000 هرتز، درجه دوم - 100 ... 6800 هرتز

در پخش تلویزیونی، روش اتخاذ شده این است که به طور متناوب هر عنصر تصویر را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و سپس این سیگنال را از طریق یک کانال ارتباطی ارسال می کند. برای اجرای این اصل، از لوله های پرتو کاتدی ویژه در سمت فرستنده استفاده می شود که تصویر نوری جسم ارسال شده را به یک سیگنال ویدئویی الکتریکی که در زمان باز شده تبدیل می کند.

شکل 2.2.1 - طراحی لوله انتقال

به عنوان مثال، شکل 2.2.1 یک نسخه ساده شده از یکی از گزینه های لوله انتقال را نشان می دهد. در داخل فلاسک شیشه ای که تحت خلاء زیاد قرار دارد، یک فوتوکاتد نیمه شفاف (هدف) و یک نورافکن الکترونیکی (EP) وجود دارد. یک سیستم انحراف (OS) در قسمت بیرونی گردن لوله قرار می گیرد. نورافکن یک پرتو الکترونی نازک تولید می کند که تحت تأثیر یک میدان شتاب دهنده به سمت هدف هدایت می شود. با استفاده از یک سیستم انحراف، پرتو از چپ به راست (در امتداد خطوط) و از بالا به پایین (در امتداد قاب) حرکت می کند و در سراسر سطح هدف می چرخد. مجموعه تمام (N) سطرها رستر نامیده می شود. یک تصویر بر روی هدف لوله، پوشش داده شده با یک لایه حساس به نور، پخش می شود. در نتیجه، هر بخش ابتدایی هدف به دست می‌آید شارژ الکتریکی. به اصطلاح امداد بالقوه شکل می گیرد. پرتو الکترونی، در تعامل با هر بخش (نقطه) پتانسیل، به نظر می رسد پتانسیل آن را پاک می کند (خنثی می کند). جریانی که از مقاومت بار Rn می گذرد به روشنایی ناحیه هدف که در آن پرتو الکترون برخورد می کند بستگی دارد و سیگنال ویدئویی Uc در بار منتشر می شود (شکل 2.2.2). ولتاژ سیگنال ویدئویی از سطح "سیاه"، مربوط به تاریک ترین مناطق تصویر ارسالی، تا سطح "سفید"، مربوط به روشن ترین مناطق تصویر متفاوت است.

مقالات بیشتر در مورد موضوع

توسعه پیشنهادی برای ترکیب شبکه های کامپیوتری دانشگاه ها در یک اینترانت
این سؤال که استفاده از شبکه ها چه مزایایی دارد طبیعتاً سؤالات دیگری را به وجود می آورد: استقرار در چه مواردی است. شبکه های کامپیوترآیا استفاده از رایانه های مستقل یا سیستم های چند ماشینی ترجیح داده می شود؟ چگونه...

توسعه یک واحد محرک فیلتر طیفی
هدف کار من توسعه یک واحد محرک فیلتر طیفی است. وظیفه اصلی این دستگاه نصب فیلتر مورد نیاز در کانال فیلم می باشد. واحد در حال توسعه در یک میز تست نوری استفاده خواهد شد...

2.1.1. شبکه های تلفن آنالوگ

شبکه های تلفن آنالوگ به شبکه های سوئیچ مدار گسترده ای اطلاق می شود که برای ارائه خدمات تلفن عمومی به عموم ایجاد شده اند. شبکه های تلفن آنالوگ بر روی اتصالی متمرکز هستند که قبل از شروع مکالمه (انتقال صدا) بین مشترکین برقرار می شود. شبکه تلفن با استفاده از سوئیچ های خودکار مبادله تلفن تشکیل (سوئیچ) می شود.

شبکه های تلفن عبارتند از:

مبادلات تلفنی خودکار (ATS)؛
دستگاه های تلفن؛
خطوط ارتباطی اصلی (خطوط ارتباطی بین مبادلات تلفنی خودکار)؛
خطوط مشترک (خطوط اتصال دستگاه های تلفن به PBX).

مشترک یک خط اختصاصی دارد که دستگاه تلفن او را به PBX متصل می کند. خطوط ارتباطی ترانک به نوبه خود توسط مشترکین استفاده می شود.

از شبکه های تلفن آنالوگ نیز برای انتقال داده ها استفاده می شود:

دسترسی به شبکه‌ها به شبکه‌های سوئیچ بسته، به عنوان مثال، اتصالات اینترنتی (از هر دو خط تلفن تلفنی و اجاره‌ای استفاده می‌شود).
ترانک های شبکه های بسته (عمدتا از خطوط تلفن اختصاصی استفاده می شود).

شبکه تلفن سوئیچ مدار آنالوگ خدماتی را برای شبکه بسته ارائه می دهد سطح فیزیکی، که پس از تعویض یک کانال فیزیکی نقطه به نقطه است.

شبکه تلفن معمولی یا گلدان(سرویس تلفن قدیمی ساده - سرویس تلفن "مسطح" قدیمی) انتقال سیگنال صوتی را بین مشترکین با محدوده فرکانسی تا 3.1 کیلوهرتز تضمین می کند که برای یک مکالمه عادی کاملاً کافی است. برای برقراری ارتباط با مشترکین از یک خط دو سیمه استفاده می شود که از طریق آن سیگنال های هر دو مشترک در طول مکالمه به طور همزمان در جهت مخالف حرکت می کنند.

شبکه تلفن متشکل از ایستگاه های بسیاری است که ارتباطات سلسله مراتبی بین خود دارند. سوئیچ های این ایستگاه ها با کنترل اطلاعات ارائه شده توسط سیستم سیگنالینگ، راه را بین مبادلات تلفنی مشترک و تماس گیرنده هموار می کند. خطوط ارتباطی ترانک بین مبادلات تلفنی باید قابلیت انتقال همزمان حجم زیادی از اطلاعات (پشتیبانی از تعداد زیادی اتصال) را فراهم کنند.

تخصیص یک خط لوله مجزا برای هر اتصال غیر عملی است و برای استفاده موثرتر از خطوط فیزیکی از موارد زیر استفاده می شود:

روش مالتی پلکسی تقسیم فرکانس؛
کانال های دیجیتال و چندگانه سازی جریان های دیجیتال از چندین مشترک.

روش مالتیپلکسی تقسیم فرکانس (FDM).

در این مورد، یک کابل منفرد چندین کانال را ارسال می کند که در آن یک سیگنال صوتی با فرکانس پایین سیگنال نوسانگر فرکانس بالا را تعدیل می کند. هر کانال نوسانگر مخصوص به خود را دارد و فرکانس های این نوسان سازها به اندازه کافی از یکدیگر جدا شده اند تا سیگنال ها را در پهنای باند 3.1 کیلوهرتز با سطح جدایی معمولی از یکدیگر ارسال کنند.

استفاده از کانال های دیجیتال برای انتقال ترانک

برای این کار سیگنال آنالوگ خط مشترک در مرکز تلفن دیجیتالی شده و سپس به صورت دیجیتالی به مرکز تلفن گیرنده تحویل داده می شود. در آنجا دوباره تبدیل شده و به خط مشترک آنالوگ منتقل می شود.

برای اطمینان از ارتباط دو طرفه در مرکز تلفن، هر انتهای خط مشترک دارای یک جفت مبدل است - ADC (آنالوگ به دیجیتال) و DAC (دیجیتال به آنالوگ). برای ارتباطات صوتی با پهنای باند استاندارد (3.1 کیلوهرتز)، فرکانس کوانتیزاسیون 8 کیلوهرتز است. محدوده دینامیکی قابل قبول (نسبت حداکثر سیگنال به حداقل) با تبدیل 8 بیتی ارائه می شود.

در مجموع، به نظر می رسد که هر کانال تلفن به سرعت انتقال داده 64 کیلوبیت بر ثانیه (8 بیت در 8 کیلوهرتز) نیاز دارد.

اغلب، انتقال سیگنال به نمونه های 7 بیتی محدود می شود و بیت هشتم (LSB) برای اهداف سیگنالینگ استفاده می شود. در این حالت، جریان صدای خالص به 56 کیلوبیت بر ثانیه کاهش می یابد.

برای استفاده مؤثر از خطوط ترانک، جریان‌های دیجیتالی از چندین مشترک در مبادلات تلفنی به کانال‌هایی با ظرفیت‌های مختلف تبدیل می‌شوند که سانترال‌های تلفن را به یکدیگر متصل می‌کنند. در انتهای دیگر کانال، دی مولتی پلکسینگ انجام می شود - جریان مورد نیاز از کانال جدا می شود.

البته مالتی پلکس و دی مالتی پلکس در هر دو طرف به طور همزمان انجام می شود، زیرا ارتباط تلفنی دو طرفه است. Multiplexing با استفاده از تقسیم زمان (TDM - Time Division Multiplexing) انجام می شود.

در یک کانال ستون فقرات، اطلاعات به صورت یک توالی پیوسته از فریم ها سازماندهی می شوند. هر کانال مشترک در هر فریم اختصاص داده می شود فاصله زمانی که در طی آن داده ها از این کانال منتقل می شود.

بنابراین، در خطوط تلفن آنالوگ مدرن، سیگنال‌های آنالوگ از طریق خط مشترک و سیگنال‌های دیجیتال در خطوط اصلی منتقل می‌شوند.

مودم برای خطوط تلفن آنالوگ دایل آپ

شبکه های تلفن عمومی علاوه بر انتقال صدا، امکان انتقال داده های دیجیتالی را با استفاده از مودم فراهم می کنند.

یک مودم (مدولاتور-دمدولاتور) برای انتقال داده ها در فواصل طولانی با استفاده از اختصاصی و سوئیچ استفاده می شود. خطوط تلفن.

مدولاتور اطلاعات باینری را که از کامپیوتر می آید به سیگنال های آنالوگ با مدولاسیون فرکانس یا فاز تبدیل می کند که طیف آن با پهنای باند خطوط تلفن صوتی معمولی مطابقت دارد. دمدولاتور اطلاعات باینری کدگذاری شده را از این سیگنال استخراج کرده و به کامپیوتر گیرنده ارسال می کند.

مودم فکس (فکس-مودم) به شما امکان ارسال و دریافت تصاویر فکس، سازگار با دستگاه های فکس معمولی را می دهد.

مودم برای خطوط تلفن اختصاصی

خطوط فیزیکی اجاره شده پهنای باند بسیار بیشتری نسبت به خطوط سوئیچ دارند. مودم های ویژه ای برای آنها تولید می شود که انتقال داده را با سرعت تا 2048 کیلوبیت بر ثانیه و در فواصل قابل توجهی فراهم می کند.

فناوری های xDSL

فناوری‌های xDSL مبتنی بر تبدیل خط مشترک یک شبکه تلفن معمولی از آنالوگ به دیجیتال xDSL (خط مشترک دیجیتال) است. ماهیت این فناوری این است که فیلترهای اسپلیتر در هر دو انتهای خط مشترک - در مرکز تلفن و در مشترک نصب می شوند.

فرکانس پایین (تا 3.5 کیلوهرتز) جزء سیگنال به تجهیزات تلفن معمولی (درگاه PBX و دستگاه تلفن در مشترک) و فرکانس بالا (بالای 4 کیلوهرتز) برای انتقال داده با استفاده از مودم های xDSL استفاده می شود.

فناوری های xDSL به شما این امکان را می دهد که به طور همزمان از یک خط تلفن هم برای انتقال داده و هم برای انتقال صدا (مکالمات تلفنی) استفاده کنید، که با مودم های شماره گیری معمولی امکان پذیر نیست.

اطمینان از انتقال سیگنال های ارتباطی الکتریکی در یک باند فرکانسی انتقال یافته موثر (ETF) 0.3 - 3.4 کیلوهرتز. در تلفن و ارتباطات اغلب از مخفف KTC استفاده می شود. کانال صوتی واحد اندازه گیری ظرفیت (دانسیته) سیستم های انتقال آنالوگ (مانند K-24، K-60، K-120) است. در عین حال برای سیستم های دیجیتالانتقال (به عنوان مثال، PCM-30، PCM-480، PCM-1920) واحد اندازه گیری ظرفیت، کانال دیجیتال اصلی است.

باند فرکانس انتقال کارآمد- باند فرکانس، تضعیف باقیمانده در فرکانس های شدید که با تضعیف باقیمانده در فرکانس 800 هرتز با حداکثر 1 Np در حداکثر محدوده ارتباطی مشخصه یک سیستم معین متفاوت است.

عرض EPCH کیفیت انتقال تلفن و امکان استفاده از کانال تلفن برای انتقال انواع دیگر ارتباطات را تعیین می کند. مطابق با استاندارد بین المللی برای کانال های تلفن تجهیزات چند کاناله، محدوده فرکانس از 300 تا 3400 هرتز تنظیم شده است. با چنین باندی، درجه بالایی از درک گفتار تضمین می شود، صدای آن به خوبی طبیعی است و فرصت های عالی برای مالتی پلکس ثانویه کانال های تلفن ایجاد می شود.

یوتیوب دایره المعارفی

1 / 3

✪ نظریه: امواج رادیویی، مدولاسیون و طیف.

✪ تولید کننده صدای DIY ابزار برقکار. طرح تولید کننده صدا

✪ سیگنال دیجیتال

زیرنویس

حالت های عملکرد کانال PM

هدف از حالت ها

2 روابط عمومی OK - برای ارتباط تلفنی باز در صورت عدم وجود توسعه دهنده های حمل و نقل در سوئیچ تلفن.
2 روابط عمومی TR - برای اتصالات ترانزیت موقت کانال های تلفن باز و همچنین برای ارتباطات ترمینال در صورت وجود توسعه دهنده های حمل و نقل در سوئیچ تلفن.
4 PR OK - برای استفاده در شبکه های تلگراف با فرکانس صوتی چند کاناله، ارتباطات تلفنی بسته، انتقال داده و غیره، و همچنین برای اتصالات ترانزیت با طول قابل توجه خطوط اتصال.
4 PR TR - برای اتصالات حمل و نقل طولانی مدت.

تقریباً تمام سیگنال‌های الکتریکی که پیام‌های واقعی را نمایش می‌دهند، دارای طیف بی‌نهایتی از فرکانس‌ها هستند. برای انتقال بدون تحریف چنین سیگنال هایی، یک کانال با پهنای باند بی نهایت مورد نیاز است. از طرف دیگر، از دست دادن حداقل یک جزء طیف در طول دریافت منجر به اعوجاج شکل زمانی سیگنال می شود. بنابراین وظیفه انتقال سیگنال در پهنای باند کانال محدود به گونه ای است که اعوجاج سیگنال الزامات و کیفیت انتقال اطلاعات را برآورده کند. بنابراین، یک باند فرکانسی یک طیف سیگنال محدود (بر اساس ملاحظات فنی و اقتصادی و الزامات کیفیت انتقال) است.

پهنای باند فرکانس ΔF توسط تفاوت بین فرکانس های F B بالا و FH پایین در طیف پیام، با در نظر گرفتن محدودیت های آن تعیین می شود. بنابراین، برای یک دنباله تناوبی از پالس های مستطیلی، پهنای باند سیگنال را می توان تقریباً از عبارت:

که در آن t n مدت زمان پالس است.

1. سیگنال تلفن اولیه (پیام صوتی) که مشترک نامیده می شود، یک فرآیند تصادفی غیر ثابت با باند فرکانسی از 80 تا 12000 هرتز است. قابل فهم بودن گفتار توسط فرمت ها (مناطق تقویت شده طیف فرکانس) تعیین می شود که بیشتر آنها در باند 300 ... 3400 هرتز قرار دارند. بنابراین، به توصیه کمیته مشاوره بین المللی تلفن و تلگراف (ICITT)، یک باند فرکانسی انتقال کارآمد 300 ... 3400 هرتز برای انتقال تلفنی اتخاذ شد. این سیگنال سیگنال فرکانس صوتی (VF) نامیده می شود. در عین حال، کیفیت سیگنال های ارسالی بسیار بالا است - درک هجا حدود 90٪ است و درک عبارت 99٪ است.

2. سیگنال های پخش صوتی . منابع صدا هنگام انتقال برنامه های پخش، آلات موسیقی یا صدای انسان هستند. طیف سیگنال صوتی باند فرکانسی 20 ... 20000 هرتز را اشغال می کند.

برای کیفیت کافی بالا (کانال های پخش درجه یک) باند فرکانس ∆F C باید 50...10000 هرتز باشد، برای بازتولید بی عیب برنامه های پخش (کانال های درجه یک) - 30...15000 هرتز، درجه دوم - 100... 6800 هرتز

3. در پخش تلویزیونی روشی برای تبدیل متوالی هر عنصر تصویر به سیگنال الکتریکی و سپس انتقال این سیگنال از طریق یک کانال ارتباطی اتخاذ شده است. برای اجرای این اصل، از لوله های پرتو کاتدی ویژه در سمت فرستنده استفاده می شود که تصویر نوری جسم ارسال شده را به یک سیگنال ویدئویی الکتریکی که در زمان باز شده تبدیل می کند.

شکل 2.6 - طراحی لوله انتقال

به عنوان مثال، شکل 2.6 یک نسخه ساده شده از یکی از گزینه های لوله انتقال را نشان می دهد. در داخل فلاسک شیشه ای که تحت خلاء زیاد قرار دارد، یک فوتوکاتد نیمه شفاف (هدف) و یک نورافکن الکترونیکی (EP) وجود دارد. یک سیستم انحراف (OS) در قسمت بیرونی گردن لوله قرار می گیرد. نورافکن یک پرتو الکترونی نازک تولید می کند که تحت تأثیر یک میدان شتاب دهنده به سمت هدف هدایت می شود. با استفاده از یک سیستم انحراف، پرتو از چپ به راست (در امتداد خطوط) و از بالا به پایین (در امتداد قاب) حرکت می کند و در سراسر سطح هدف می چرخد. مجموعه تمام (N) سطرها رستر نامیده می شود. یک تصویر بر روی هدف لوله، پوشش داده شده با یک لایه حساس به نور، پخش می شود. در نتیجه، هر بخش ابتدایی هدف بار الکتریکی پیدا می کند. به اصطلاح امداد بالقوه شکل می گیرد. پرتو الکترونی، در تعامل با هر بخش (نقطه) پتانسیل، به نظر می رسد پتانسیل آن را پاک می کند (خنثی می کند). جریانی که از مقاومت بار Rn می گذرد به روشنایی ناحیه هدفی که پرتو الکترونی به آن برخورد می کند بستگی دارد و یک سیگنال ویدیویی Uc در بار منتشر می شود (شکل 2.7). ولتاژ سیگنال ویدئویی از سطح "سیاه"، مربوط به تاریک ترین مناطق تصویر ارسالی، تا سطح "سفید"، مربوط به روشن ترین مناطق تصویر متفاوت است.

شکل 2.7 - شکل یک سیگنال تلویزیونی در یک بازه زمانی که هیچ پالس فریمی وجود ندارد.

اگر سطح "سفید" با حداقل مقدار سیگنال و سطح "سیاه" با حداکثر مطابقت داشته باشد، سیگنال ویدئویی منفی خواهد بود (قطبیت منفی). ماهیت سیگنال ویدئویی به طراحی و اصل عملکرد لوله انتقال بستگی دارد.

سیگنال تلویزیون یک سیگنال تک قطبی پالسی است (زیرا تابعی از روشنایی است که نمی تواند چند قطبی باشد). شکل پیچیده ای دارد و می توان آن را به صورت مجموع مولفه های ثابت و هارمونیک نوسانات فرکانس های مختلف نشان داد.
سطح جزء DC میانگین روشنایی تصویر ارسال شده را مشخص می کند. هنگام انتقال تصاویر متحرک، مقدار مولفه ثابت به طور مداوم مطابق با روشنایی تغییر می کند. این تغییرات خیلی سریع اتفاق می افتد فرکانس های پایین(0-3 هرتز). با استفاده از فرکانس‌های پایین‌تر طیف سیگنال ویدیویی، جزئیات تصویر بزرگ بازتولید می‌شوند.

تلویزیون و همچنین سینمای سبک به لطف اینرسی دید ممکن شد. پایانه های عصبی شبکیه تا مدتی پس از قطع محرک نوری همچنان برانگیخته می شوند. در نرخ فریم F k ≥ 50 هرتز، چشم متوجه تغییر متناوب تصویر نمی شود. در تلویزیون، زمان خواندن تمام N خطوط (زمان فریم - Tk) برابر با Tk = s انتخاب می شود. برای کاهش سوسو زدن تصویر، از اسکن interlaced استفاده می شود. ابتدا در یک زمان نیم فریم برابر با T p/c = s، تمام خطوط فرد یکی یکی خوانده می شوند، سپس در همان زمان، تمام خطوط زوج خوانده می شوند. طيف فركانس سيگنال ويدئويي هنگام انتقال تصويري كه تركيبي از نيمه روشن و تيره شطرنجي است به دست مي آيد (شكل 2.8). سیگنال نشان دهنده پالس های نزدیک به مستطیل است. حداقل فرکانس این سیگنال در حین اسکن درهم، فرکانس فیلدها است، یعنی.

شکل 2.8 - برای تعیین حداقل فرکانس طیف سیگنال تلویزیون

با کمک فرکانس های بالا، بهترین جزئیات تصویر منتقل می شود. چنین تصویری را می توان به شکل مربع های کوچک سیاه و سفید با روشنایی متناوب با اضلاع برابر با قطر پرتو نشان داد (شکل 2.9، a) که در امتداد خط قرار دارد. چنین تصویری دارای حداکثر تعداد عناصر تصویر خواهد بود.

شکل 2.9 - برای تعیین حداکثر فرکانس سیگنال ویدئویی

این استاندارد برای تجزیه یک تصویر در یک فریم به N = 625 خط ارائه می کند. زمان رسم یک خط (شکل 2.9، b) برابر خواهد بود. هنگامی که مربع های سیاه و سفید متناوب می شوند سیگنالی که در طول خط تغییر می کند به دست می آید. حداقل دوره سیگنال برابر با زمان خواندن یک جفت مربع خواهد بود:

که در آن n جفت تعداد جفت مربع ها در یک خط است.

تعداد مربع های (n) در خط برابر خواهد بود با:

قالب فریم کجاست (شکل 2.2.4، a را ببینید)،

b – عرض، h – ارتفاع فیلد قاب.

سپس ؛ (2.10)

فرمت فریم k=4/3 در نظر گرفته شده است. سپس فرکانس بالای سیگنال F در برابر با:

هنگام ارسال 25 فریم در ثانیه با 625 خط، فرکانس خط اسمی (فرکانس خط) 15.625 کیلوهرتز است. فرکانس بالای سیگنال تلویزیون 6.5 مگاهرتز خواهد بود.

بر اساس استاندارد اتخاذ شده در کشور ما، ولتاژ سیگنال ویدئویی کامل U TV، متشکل از پالس های همگام سازی U C، یک سیگنال روشنایی و پالس های میرایی U P، U TV = U P + U C = 1V است. در این مورد، U C = 0.3 U TV و U P = 0.7 U TV. همانطور که از شکل 2.10 مشاهده می شود، سیگنال موسیقی متندر طیف بالاتر (fn 3V = 8 مگاهرتز) سیگنال ویدیویی قرار دارد. به طور معمول، یک سیگنال ویدئویی با استفاده از مدولاسیون دامنه (AM) و یک سیگنال صوتی با استفاده از مدولاسیون فرکانس (FM) منتقل می شود.

گاهی اوقات برای صرفه جویی در پهنای باند کانال، فرکانس بالای سیگنال ویدئویی به مقدار Fv = 6.0 مگاهرتز محدود می شود و حامل صوتی با فرکانس fн з = 6.5 مگاهرتز ارسال می شود.

شکل 2.10 - قرار دادن طیف سیگنال های تصویر و صدا در یک کانال رادیویی پخش تلویزیونی.

کارگاه (کارهای مشابه در برگه های امتحانی گنجانده شده است)

کار شماره 1: نرخ تکرار پالس سیگنال ارسالی و پهنای باند سیگنال را در صورت وجود 5 جفت نوار عمودی متناوب سیاه و سفید بر روی صفحه تلویزیون بیابید.

وظیفه شماره 2: نرخ تکرار پالس سیگنال ارسالی و پهنای باند سیگنال را در صورت وجود 10 جفت نوار افقی متناوب سیاه و سفید بر روی صفحه تلویزیون بیابید.

هنگام حل مسئله شماره 1، لازم است از مدت زمان شناخته شده یک خط سیگنال تلویزیون استاندارد استفاده شود. در این مدت 5 پالس مربوط به سطح سیاه و 5 پالس مربوط به سطح سفید تغییر می کند (می توانید مدت زمان آنها را محاسبه کنید). به این ترتیب فرکانس پالس و پهنای باند سیگنال را می توان تعیین کرد.

هنگام حل مسئله شماره 2، از تعداد کل خطوط در قاب ادامه دهید، تعیین کنید که چند خط در یک نوار افقی وجود دارد، به خاطر داشته باشید که اسکن به صورت درهم آمیخته انجام می شود. به این ترتیب مدت زمان پالس مربوط به سطح سیاه یا سفید را تعیین می کنید. مانند کار شماره 1 ادامه دهید

هنگام تهیه کار نهایی، برای راحتی، استفاده کنید تصویر گرافیکیسیگنال ها و طیف ها

4. سیگنال های فکس. ارتباط فاکس (فتوتلگراف) انتقال تصاویر ثابت (طراحی، نقاشی، عکس، متن، نوار روزنامه و غیره) است. دستگاه تبدیل پیام فکس (تصویر) شار نور منعکس شده از تصویر را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند (شکل 2.2.6).

شکل 2.11 - نمودار عملکردی ارتباط فکس

جایی که 1 کانال ارتباطی فکس است. 2 - دستگاه های درایو، همگام سازی و فازبندی؛ 3 – درام فرستنده که اصل تصویر ارسالی روی کاغذ روی آن قرار می گیرد. FEP - مبدل فوتوالکترونیک شار نور منعکس شده به سیگنال الکتریکی. سیستم عامل - سیستم نوری برای تشکیل یک پرتو نور.

هنگام انتقال عناصر متناوب در روشنایی، سیگنال به شکل یک توالی پالس به خود می گیرد. فرکانس تکرار پالس ها در یک دنباله را فرکانس الگو می گویند. فرکانس الگو، هرتز، هنگام ارسال تصویری که عناصر و فضاهای جداکننده آن برابر با ابعاد پرتو اسکن است، به حداکثر مقدار خود می رسد:

F rismax = 1/(2τ u) (2.12)

که در آن τ u مدت زمان پالس برابر با مدت زمان ارسال عنصر تصویر است که می تواند از طریق پارامترهای دستگاه اسکن تعیین شود.

بنابراین، اگر π·D طول خط و S گام اسکن (قطر پرتو اسکن) باشد، عناصر π·D/S در خط وجود دارد. در N دور در دقیقه یک درام با قطر D، زمان انتقال عنصر تصویر بر حسب ثانیه اندازه‌گیری می‌شود:

حداقل فرکانس تصویر (هنگام تغییر در امتداد خط)، هرتز، هنگام اسکن یک تصویر حاوی نوارهای سیاه و سفید در طول خط، از عرض برابر با نصف طول خط خواهد بود. که در آن

F pus min = N/60، (2.14)

برای انجام ارتباط فتوتله‌گرافی با کیفیت رضایت‌بخش، کافی است فرکانس‌ها را از F pic min به F pic max منتقل کنید. کمیته مشاوره بین المللی تلگراف و تلفن، دور N = 120، 90 و 60 دور در دقیقه را برای دستگاه های فکس توصیه می کند. S = 0.15 میلی متر؛ D = 70 میلی متر. از (2.13) و (2.14) چنین است که در N = 120 F برنج حداکثر = 1466 هرتز. F انجیر حداقل = 2 هرتز; در N =60 F شکل حداکثر = 733 هرتز; F انجیر حداقل = 1 هرتز; محدوده دینامیکی سیگنال فکس 25 دسی بل است.

سیگنال های تلگراف و داده پیام ها و سیگنال های تلگراف و انتقال داده ها گسسته هستند.

دستگاه‌های تبدیل پیام‌ها و داده‌های تلگراف، هر کاراکتر پیام (حرف، عدد) را در قالب ترکیب خاصی از پالس‌ها و مکث‌ها با مدت زمان یکسان نشان می‌دهند. یک پالس مربوط به حضور جریان در خروجی دستگاه تبدیل است، یک مکث مربوط به عدم وجود جریان است.

برای انتقال داده ها از کدهای پیچیده تری استفاده می شود که تشخیص و تصحیح خطاها در ترکیب پالس های دریافتی ناشی از تداخل را ممکن می سازد.

دستگاه‌های تبدیل سیگنال‌های تلگراف و انتقال داده‌ها به پیام از ترکیب‌های دریافتی پالس‌ها و مکث‌ها برای بازیابی کاراکترهای پیام مطابق با جدول کد استفاده می‌کنند و آنها را به دستگاه چاپ یا صفحه نمایش نمایش می‌دهند.

هرچه مدت زمان پالس های نمایش پیام کوتاه تر باشد، تعداد بیشتری از آنها در واحد زمان ارسال می شود. متقابل مدت زمان پالس سرعت تلگراف نامیده می شود: B = 1/τ و در جایی که τ و مدت زمان پالس است، s. واحد سرعت تلگراف باود نامیده می شد. با مدت زمان پالس τ و = 1 ثانیه، سرعت B = 1 Baud است. تلگراف از پالس هایی با مدت زمان 0.02 ثانیه استفاده می کند که با سرعت استاندارد تلگراف 50 باود مطابقت دارد. نرخ انتقال داده به طور قابل توجهی بالاتر است (200، 600، 1200 باود و بیشتر).

سیگنال های تلگراف و انتقال داده معمولاً به شکل توالی پالس های مستطیلی شکل هستند (شکل 2.4، a).

هنگام ارسال سیگنال های باینری، کافی است فقط علامت پالس را برای سیگنال دو قطبی، یا وجود یا عدم وجود سیگنال تک قطبی را ثابت کنید. اگر پالس ها با استفاده از پهنای باندی که از نظر عددی برابر با نرخ باود باشد، به طور قابل اعتمادی شناسایی می شوند. برای سرعت استاندارد تلگراف 50 باود، عرض طیف سیگنال تلگراف 50 هرتز خواهد بود. در 2400 باود (سیستم انتقال داده با سرعت متوسط)، عرض طیف سیگنال تقریباً 2400 هرتز است.

5. میانگین قدرت پیام P SR با میانگین گیری نتایج اندازه گیری در یک دوره زمانی طولانی تعیین می شود.

میانگین توانی که یک سیگنال تصادفی s(t) در یک مقاومت 1 اهم ایجاد می کند:

توان موجود در یک باند فرکانس محدود بین ω 1 و ω 2 با ادغام تابع G(ω) β در محدوده های مربوطه تعیین می شود:

تابع G(ω) نشان دهنده چگالی طیفی توان متوسط فرآیند است، یعنی توان موجود در یک باند فرکانسی بینهایت کوچک.

برای راحتی محاسبات، توان معمولاً در واحدهای نسبی داده می شود که به صورت لگاریتمی (دسی بل، دسی بل) بیان می شود. در این حالت سطح توان به صورت زیر است:

اگر توان مرجع R E = 1 میلی وات باشد، p x تراز مطلق نامیده می شود و بر حسب dBm بیان می شود. با در نظر گرفتن این، سطح مطلق توان متوسط است:

اوج توان p پیک (ε %) - این مقدار توان پیام است که می‌توان برای ε% مواقع از آن فراتر رفت.

ضریب تاج سیگنال با نسبت توان پیک به میانگین توان پیام، دسی بل تعیین می شود.

از آخرین عبارت، تقسیم صورت و مخرج بر RE، با در نظر گرفتن (2.17) و (2.19)، ما ضریب پیک را به عنوان تفاوت بین سطوح مطلق اوج و توان متوسط تعیین می کنیم:

محدوده دینامیکی D (ε%) به عنوان نسبت توان پیک به حداقل توان پیام P min درک می شود. محدوده دینامیکی، مانند ضریب تاج، معمولاً در دسی بل تخمین زده می شود:

میانگین توان سیگنال فرکانس صوتی، اندازه‌گیری شده در ساعات شلوغ (BHH)، با در نظر گرفتن سیگنال‌های کنترلی - شماره‌گیری، تماس و غیره - 32 میکرووات است که مربوط به سطح (در مقایسه با 1 مگاوات) p av = -15 است. dBm

حداکثر قدرتسیگنال تلفن، احتمال تجاوز از آن بسیار ناچیز برابر با 2220 میکرووات است (که مربوط به سطح +3.5 دسی بل متر است). حداقل قدرت سیگنالی که هنوز در برابر نویز پس‌زمینه شنیده می‌شود 220000 pW (1 pW = 10 -12 mW) است که مربوط به سطح 36.5 dBm است.

میانگین توان P CP سیگنال پخش (اندازه‌گیری شده در نقطه‌ای با سطح نسبی صفر) به بازه میانگین بستگی دارد و برابر با 923 میکرووات است که در طول یک ساعت به طور متوسط، 2230 میکرووات در دقیقه و 4500 میکرووات در ثانیه است. حداکثر توان سیگنال پخش 8000 میکرووات است.

محدوده دینامیکی سیگنال های پخش DC برای سخنرانی گوینده 25...35 دسی بل، برای یک گروه ساز 40...50 دسی بل و برای ارکستر سمفونیک تا 65 دسی بل است.

سیگنال های گسسته اولیه معمولاً به شکل پالس های مستطیلی جریان مستقیم یا متناوب هستند که معمولاً دارای دو حالت حل شده (دودویی یا روشن-خاموش) هستند.

نرخ مدولاسیون با تعداد واحدها (تراشه‌های) ارسال شده در واحد زمان تعیین می‌شود و در باود اندازه‌گیری می‌شود:

B = 1/τ u، (2.23)

که در آن τ و مدت زمان یک پیام ابتدایی است.

سرعت انتقال اطلاعات با مقدار اطلاعات ارسال شده در واحد زمان تعیین می شود و بر حسب بیت/ثانیه اندازه گیری می شود:

که در آن M تعداد موقعیت های سیگنال است.

در سیستم های باینری (M=2)، هر عنصر حامل 1 بیت اطلاعات است، بنابراین، طبق (2.23) و (2.24):

C max =B، بیت/ثانیه (2.25)

کنترل سوالات

1. مفاهیم "اطلاعات"، "پیام"، "سیگنال" را تعریف کنید.

2. چگونه مقدار اطلاعات را در یک پیام مشخص کنیم؟