дома › Образование › Стандарден фреквентен опсег во телефонијата. Што е пропусен опсег на модулација на фреквенција, спектар и странични појаси? Модеми за изнајмени телефонски линии

Стандарден фреквентен опсег во телефонијата. Што е пропусен опсег на модулација на фреквенција, спектар и странични појаси? Модеми за изнајмени телефонски линии

Поделбата на станиците на аналогни и дигитални се врши според типот на префрлување. Телефонската комуникација, која работи врз основа на претворање на говорот (гласот) во аналоген електричен сигнал и неговото пренесување преку прекинат комуникациски канал (аналогна телефонија), долго време е единственото средство за пренос на гласовни пораки на далечина. Можноста за земање примероци (по време) и квантизација (по ниво) на параметрите на аналогниот електричен сигнал (амплитуда, фреквенција или фаза) овозможи да се конвертира аналогниот сигнал во дигитален (дискретен), да се обработи со софтверски методи и го пренесуваат преку дигитални телекомуникациски мрежи.

За пренос на аналоген гласовен сигнал помеѓу двајца претплатници во PSTN мрежата (јавни комутирани телефонски мрежи), се обезбедува таканаречен канал со стандардна тонска фреквенција (PM), чиј пропусен опсег е 3100 Hz. Во системот за дигитална телефонија, операциите на земање примероци (по време), квантизација (по ниво), кодирање и отстранување на вишок (компресија) се вршат на аналоген електричен сигнал, по што вака генерираниот поток на податоци се испраќа до приемникот. претплатникот и, по „пристигнувањето“ на дестинацијата, е подложен на обратни постапки.

Говорниот сигнал се конвертира според соодветниот протокол, во зависност од тоа преку која мрежа се пренесува. Во моментов, најефикасен пренос на проток на какви било дискретни (дигитални) сигнали, вклучително и оние што носат говор (глас), го обезбедуваат дигиталните електрични мрежи, кои имплементираат технологии на пакети: IP (интернет протокол), ATM (Asynchronous Transfer Mode) или FR (Frame Relay).

Се вели дека концептот за пренос на глас со помош на дигитални технологии настанал во 1993 година на Универзитетот во Илиноис (САД). За време на следниот лет на шатлот Ендевор во април 1994 година, НАСА ја пренесе својата слика и звук на Земјата користејќи компјутерска програма. Примениот сигнал бил испратен на Интернет, а секој можел да ги слушне гласовите на астронаутите. Во февруари 1995 година, израелската компанија VocalTec ја понуди првата верзија на програмата Интернет Телефон, наменета за сопственици на мултимедијални компјутери со Windows. Потоа беше создадена приватна мрежа на сервери за Интернет телефони. И илјадници луѓе веќе ја презедоа програмата Интернет телефон од почетната страница на VocalTec и почнаа да разговараат.

Секако, другите компании многу брзо ги ценеа изгледите што ја отворија можноста за разговор, да бидат на различни хемисфери и да не плаќаат за тоа. меѓународни повици. Ваквите изгледи не можеа да останат незабележани, а веќе во 1995 година пазарот беше погоден од поплава од производи дизајнирани за пренос на глас преку мрежата.

Денес, постојат неколку стандардизирани начини за пренос на информации кои најмногу се користат на пазарот на дигитална телефонија: тоа се ISDN, VoIP, DECT, GSM и некои други. Ајде да се обидеме накратко да ги опишеме карактеристиките на секоја од нив.

Значи, што е ISDN?

Кратенката ISDN значи Интегрирана дигитална мрежа на услуги - дигитална мрежа со интегрирани услуги. Ова е модерна генерација на светската телефонска мрежа, која има можност да пренесува секаков вид на информации, вклучително и брз и правилен пренос на податоци (вклучувајќи глас) Висок квалитетод корисник до корисник.

Главна предност ISDN мрежие тоа што можете да поврзете неколку дигитални или аналогни уреди (телефон, модем, факс и сл.) на една мрежна завршница и секој може да има свој фиксен број.

Обичен телефон е поврзан со телефонската централа со пар проводници. Во овој случај, еден пар може да води само еден телефонски разговор. Во исто време, бучавата, пречки, радио, надворешни гласови може да се слушнат во слушалката - недостатоците на аналогните телефонска комуникација, кој ги „собира“ сите пречки на својот пат. Во случај на користење ISDN, мрежното завршување се поставува на претплатникот, а звукот, претворен со посебен декодер во дигитален формат, се пренесува преку специјално определен (исто така целосно дигитален) канал до претплатникот што прима, притоа обезбедувајќи максимум звучност без пречки и изобличување.

Основата на ISDN е мрежа изградена врз основа на дигитални телефонски канали (која предвидува и можност за пренос на податоци со преклопување на пакети) со брзина на пренос на податоци од 64 kbps. ISDN услугите се засноваат на два стандарди:

Основен пристап (Interface Basic Rate Interface (BRI)) - два Б-канали 64 kbps и еден D-канал 16 kbps

Интерфејс за примарна стапка (PRI) - 30 Б-канали 64 kbps и еден D-канал 64 kbps

Обично BRI има пропусен опсег од 144 Kbps. При работа со PRI, целосно се користи целиот дигитален комуникациски столб (DS1), што дава пропусната моќ 2 Mbps. Високите брзини што ги нуди ISDN го прават идеален за широк опсег на современи комуникациски услуги, вклучувајќи податоци со голема брзина, споделување екран, видео конференции, пренос на големи медиумски датотеки, десктоп видео телефонија и пристап до Интернет.

Строго кажано, ISDN технологијата не е ништо повеќе од една од сортите на „компјутерска телефонија“, или, како што се нарекува и CTI-телефонија (Интеграција на компјутерска телефонија - интеграција на компјутерско-телефонија).

Една од причините за појавата на CTI решенија беше појавата на барања за обезбедување на вработените во компанијата дополнителни телефонски услуги кои или не беа поддржани од постојната корпоративна телефонска централа, или трошоците за стекнување и имплементација на решение од производителот на оваа централа. не беше сразмерна со постигнатата погодност.

Првите знаци на услугата CTI-апликации беа системи на електронски секретари (автоматско следење) и автоматски интерактивни гласовни честитки (мени), корпоративна говорна пошта, телефонска секретарка и системи за снимање. За да ја додадете услугата на една или друга апликација CTI, компјутерот беше поврзан со постојната телефонска централа на компанијата. Во него беше инсталирана специјализирана табла (прво во автобусот ISA, а потоа на PCI автобус), кој беше поврзан со телефонската централа преку стандарден телефонски интерфејс. Софтверкомпјутер работи под одредена операционен систем(MS Windows, Linux или Unix), комуницираше со телефонската централа преку програмскиот интерфејс (API) на специјализирана табла и на тој начин обезбеди имплементација на дополнителна услуга корпоративна телефонија. Речиси во исто време, беше развиен стандард за софтверски интерфејс за компјутерско-телефонска интеграција - TAPI (Telephony API)

За традиционалните телефонски системи, CTI интеграцијата се врши на следниов начин: одредена специјализирана компјутерска плоча е поврзана со телефонската централа и ги преведува (преведува) телефонските сигнали, состојбата на телефонската линија и нејзините промени во форма на „софтвер“: пораки, настани. , променливи, константи. Преносот на телефонската компонента се случува преку телефонската мрежа, а софтверската компонента - преку мрежата за пренос на податоци, IP-мрежа.

И како изгледа процесот на интеграција во IP-телефонијата?

Пред сè, треба да се забележи дека со појавата на IP-телефонијата, самата перцепција на телефонската централа (Private Branch eXchange - PBX) се промени. IP PBX не е ништо повеќе од друга IP мрежна услуга и, како и повеќето IP мрежни услуги, работи во согласност со принципите на технологијата клиент-сервер, т.е. претпоставува присуство на услуга и клиентски дел. Така, на пример, услугата е-поштаво IP мрежа има сервисен дел - сервер за поштаи клиентскиот дел - корисничката програма (на пример Microsoft Outlook). Услугата за IP телефонија е слично распоредена: услужниот дел - IP PBX серверот и клиентскиот дел - IP телефонот (хардвер или софтвер) користат единствен медиум за комуникација - IP мрежата - за пренос на глас.

Што му дава ова на корисникот?

Предностите на IP телефонијата се очигледни. Меѓу нив - богата функционалност, способност за значително подобрување на интеракцијата на вработените и во исто време поедноставување на одржувањето на системот.

Дополнително, IP комуникациите се развиваат на отворен начин поради стандардизацијата на протоколите и глобалната пенетрација на IP. Благодарение на принципот на отвореност во системот на IP-телефонија, можно е проширување на обезбедените услуги, интегрирање со постоечките и планираните услуги.

IP-телефонијата ви овозможува да изградите единствен централизиран контролен систем за сите потсистеми со права на пристап и да управувате со потсистеми во регионалните поделби од локалниот персонал.

Модуларноста на IP комуникацискиот систем, неговата отвореност, интеграција и независност на компонентите (за разлика од традиционалната телефонија) обезбедуваат дополнителни можности за изградба на системи навистина толерантни на грешки, како и системи со дистрибуирана територијална структура.

Безжични системи DECT комуникации:

Стандардот за безжичен пристап DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) е најпопуларниот систем мобилни комуникацииВ корпоративна мрежа, најевтина и најлесна опција за инсталација. Тоа ви овозможува да се организирате безжична комуникацијаниз целата територија на претпријатието, што е толку неопходно за „мобилните“ корисници (на пример, безбедноста на претпријатието или раководителите на работилници, одделенија).

Главната предност на DECT системите е што со купување на ваков телефон речиси бесплатно добивате мини-PBX за неколку внатрешни броеви. Факт е дека можете да купите дополнителни слушалки за еднаш купената DECT база, од кои секоја добива свој внатрешен број. Од која било слушалка, можете лесно да повикате други слушалки поврзани со истата база, да пренесувате дојдовни и внатрешни повици, па дури и да извршите еден вид „роаминг“ - регистрирајте ја вашата слушалка на друга база. Приемниот радиус на овој тип на комуникација е 50 метри во затворен простор и 300 метри на отворен простор.

За да се организираат мобилни комуникации во јавни мрежи, се користат мрежи мобилна комуникација GSM и CDMA стандарди, чија територијална ефективност е практично неограничена. Ова се стандардите на втората и третата генерација на мобилни комуникации, соодветно. Кои се разликите?

Секоја минута со која било базна станица мобилна мрежаобидувајќи се да контактира со неколку телефони кои се наоѓаат во негова близина одеднаш. Затоа, станиците мора да обезбедат „повеќекратен пристап“, односно истовремена работа на неколку телефони одеднаш без меѓусебни пречки.

Во мобилните системи од првата генерација (стандарди NMT, AMPS, N-AMPS, итн.), повеќекратниот пристап се спроведува со методот на фреквенција - FDMA (Frequency Division Multiple Access): базната станица има неколку приемници и предаватели, од кои секој работи на своја фреквенција, а радиотелефонот се прилагодува на која било фреквенција што се користи во мобилниот систем. Откако ја контактирал базната станица на специјален сервисен канал, телефонот добива индикација за тоа кои фреквенции може да ги зафати и се прилагодува на нив. Ова не се разликува од начинот на којшто подесувате одреден радио бран.

Сепак, бројот на канали што може да се распределат на базната станица не е многу голем, особено затоа што соседните станици на мобилната мрежа мора да имаат различни групи на фреквенции за да не создаваат меѓусебни пречки. Во повеќето мобилни мрежи од втората генерација, почна да се користи методот фреквентно-време за одвојување канали, TDMA (Time Division Multiple Access). Во такви системи (а тоа се мрежи на GSM, D-AMPS, итн.) се користат и различни фреквенции, но само секој таков канал се доделува на телефонот не за целото време на комуникација, туку само за кратки временски периоди. Останатите исти интервали наизменично се користат од други телефони. Корисните информации во таквите системи (вклучувајќи ги и говорните сигнали) се пренесуваат во „компресирана“ форма и во дигитална форма.

Споделувањето на секој фреквенциски канал со неколку телефони овозможува да се обезбеди услуга на поголем број претплатници, но сè уште нема доволно фреквенции. Технологијата CDMA, изградена на принципот на поделба на кодот на сигналите, можеше значително да ја подобри оваа ситуација.

Суштината на методот за поделба на кодот на сигналите што се користи во CDMA е дека сите телефони и базни станици истовремено го користат истиот (и во исто време одеднаш) опсегот на фреквенции доделен за мобилната мрежа. Со цел овие широкопојасни сигнали да се разликуваат едни од други, секој од нив има специфична шифра „боја“ што обезбедува нејзино сигурен избор од позадината на другите.

Во текот на изминатите пет години, технологијата CDMA беше тестирана, стандардизирана, лиценцирана и комерцијализирана од повеќето продавачи на безжична опрема и веќе се користи ширум светот. За разлика од другите методи за пристап на претплатниците до мрежата, каде што сигналната енергија е концентрирана на избрани фреквенции или временски интервали, CDMA сигналите се дистрибуираат во континуиран временски фреквентен простор. Всушност, овој метод манипулира со фреквенцијата, времето и енергијата.

Се поставува прашањето: дали CDMA системите со такви можности можат „мирно“ да коегзистираат со AMPS/D-AMPS и GSM мрежите?

Излегува дека можат. Руските регулаторни органи дозволија работа на мрежите CDMA во опсегот на радио фреквенции 828 - 831 MHz (прием на сигнал) и 873-876 MHz (пренос на сигнал), каде што се наоѓаат два CDMA радио канали со ширина од 1,23 MHz. За возврат, за стандардот GSM во Русија, се доделуваат фреквенции над 900 MHz, така што оперативните опсези на мрежите CDMA и GSM не се вкрстуваат на кој било начин.

Што сакам да кажам како заклучок:

Како што покажува практиката, современите корисници сè повеќе гравитираат кон широкопојасни услуги (видео конференции, брз пренос на податоци) и сè повеќе претпочитаат мобилен терминалконвенционална жица. Ако го земеме предвид и фактот дека бројот на такви апликанти во големите компании лесно може да надмине илјада, тогаш добиваме збир на барања што може да ги задоволи само моќната модерна дигитална централа (UPBX).

Постојат многу решенија на пазарот денес од различни производители кои ги имаат можностите и на традиционалните PBX, прекинувачи или рутери за податочни мрежи (вклучувајќи ги технологиите ISDN и VoIP) и својствата на безжичните базни станици.

Дигиталните PBX денес, во поголема мера од другите системи, ги исполнуваат овие критериуми: тие имаат можност да менуваат широкопојасни канали, префрлување пакети, едноставно да се интегрираат со компјутерски системи(CTI) и овозможуваат организирање безжични микроклетки во корпорациите (DECT).

Кој од следниве типови на комуникација е подобар? Одлучете сами.

Практично сите електрични сигнали кои прикажуваат вистински пораки содржат бесконечен спектар на фреквенции. За неискривен пренос на такви сигнали би бил потребен канал со бесконечен пропусен опсег. Од друга страна, губењето на барем една компонента од спектарот на приемот доведува до нарушување на временската бранова форма. Затоа, задачата е да се пренесе сигнал во ограничен опсег на канал на таков начин што изобличувањата на сигналот ги задоволуваат барањата и квалитетот на преносот на информации. Така, фреквентниот опсег е ограничен (врз основа на технички и економски размислувања и барања за квалитет на преносот) спектар на сигнали.

Пропусниот опсег ΔF се одредува со разликата помеѓу горните FB и долните FH фреквенции во спектарот на пораките, земајќи го предвид неговото ограничување. Значи, за периодична низа од правоаголни импулси, опсегот на сигналот приближно може да се најде од изразот:

каде tn е времетраењето на пулсот.

примарен телефонски сигнал ( гласовна порака), наречен и претплатнички процес, е нестационарен случаен процес со фреквентен опсег од 80 до 12.000 Hz. Разбирливоста на говорот се определува со формати (подобрени региони на фреквентниот спектар), од кои повеќето се наоѓаат во опсегот од 300 ... 3400 Hz. Затоа, по препорака на Меѓународниот консултативен комитет за телефонија и телеграфија (CCITT), усвоен е ефективно пренесен фреквентен опсег од 300 ... 3400 Hz за телефонски пренос. Таквиот сигнал се нарекува сигнал на тонска фреквенција (PM). Во исто време, квалитетот на пренесените сигнали е доста висок - слоговната разбирливост е околу 90%, а разбирливоста на фразите е 99%.

Звучни сигнали за емитување. Изворите на звук во преносот на емитуваните програми се музички инструменти или човечки глас. Опсег звучен сигналго зафаќа фреквенцискиот опсег 20…20000 Hz.

За доволно висок квалитет (првокласни канали за емитување), фреквенцискиот опсег ∆FC треба да биде 50 ... 10000 Hz, за беспрекорна репродукција на емитувани програми (канали од висока класа) - 30 ... 15000 Hz., втора класа - 100 ... 6800 Hz.

Во емитуваната телевизија, усвоен е метод за конвертирање на секој елемент на сликата во електричен сигнал за возврат, проследено со пренос на овој сигнал преку еден канал за комуникација. За да се имплементира овој принцип, се користат специјални цевки со катодни зраци на страната што предава, кои ја претвораат оптичката слика на пренесениот објект во електричен видеосигнал отвиен навреме.

Слика 2.2.1 - Дизајн на цевката за пренос

Како пример, на Слика 2.2.1 е прикажана поедноставена верзија на цевка за пренос. Внатре во стаклена колба под висок вакуум, се наоѓаат полутранспарентна фотокатода (цел) и електронски рефлектор (ED). Надвор, на вратот на цевката се става систем за отклонување (ОС). Проекторот формира тенок електронски зрак, кој е насочен кон целта под влијание на полето за забрзување. Со помош на систем за отклонување, зракот се движи од лево кон десно (по должината на линиите) и од врвот до дното (по рамката), трчајќи околу целата површина на целта. Колекцијата на сите (N) редови се нарекува растер. Сликата се проектира на цел од цевка обложена со фотосензитивен слој. Како резултат на тоа, секој елементарен дел од целта се стекнува Електрично полнење. Се формира таканаречен потенцијален релјеф. Електронскиот зрак, во интеракција со секој дел (точка) на потенцијалниот релјеф, како да го брише (неутрализира) неговиот потенцијал. Струјата што тече низ отпорот на оптоварување Rl ќе зависи од осветлувањето на целната област на која удира електронскиот зрак, а на товарот ќе се емитува видео сигнал Uc (Слика 2.2.2). Напонот на видеосигналот ќе се смени од „црното“ ниво, што одговара на најтемните делови на пренесената слика, до нивото „бело“, што одговара на најсветлите делови на сликата.

Повеќе поврзани статии

Изработка на предлог за интеграција на компјутерските мрежи на универзитетите во интранет
Прашањето за тоа што дава употребата на мрежи природно се наметнува на други прашања: во кои случаи е распоредувањето компјутерски мрежиДали е подобро да се користат самостојни компјутери или повеќе-машински системи? Како...

Развој на единицата за погон на спектрален филтер
Целта на мојата работа е да развијам единица за погон на спектрален филтер. Главната функција на овој уред е да го инсталира потребниот филтер во филмскиот канал. Јазолот што се развива ќе се користи во оптички држач, ...

2.1.1. Аналогни телефонски мрежи

Аналогни телефонски мрежи се глобалните мрежиколо, кои беа создадени за обезбедување јавни телефонски услуги на јавноста. Аналогните телефонски мрежи се фокусирани на врската, која се воспоставува пред почетокот на разговорите (пренос на глас) помеѓу претплатниците. Телефонската мрежа се формира (префрли) со помош на прекинувачи на автоматски телефонски централи.

Телефонските мрежи се состојат од:

автоматски телефонски централи (ATS);
телефонски комплети;
магистрални комуникациски линии (комуникациски линии помеѓу автоматски телефонски централи);
претплатнички линии (линии што поврзуваат телефонски апарати со автоматска телефонска централа).

Претплатникот има посветена линија која го поврзува неговиот телефон со PBX. Магистралните комуникациски линии се користат од претплатниците за возврат.

Аналогните телефонски мрежи исто така се користат за пренос на податоци како:

мрежи за пристап до мрежи со префрлување на пакети, на пример, интернет конекции (се користат и dial-up и изнајмени телефонски линии);
'рбетот на пакетните мрежи (главно се користат изнајмени телефонски линии).

Телефонската мрежа со аналогно коло обезбедува услуги за пакетната мрежа. физички слој, кој по префрлувањето е физичка врска од точка до точка.

Обична телефонска мрежа или САНЦИИ(Обична стара телефонска услуга - старата „рамна“ телефонска услуга) обезбедува пренос на гласовен сигнал помеѓу претплатниците со фреквентен опсег до 3,1 kHz, што е сосема доволно за нормален разговор. За комуникација со претплатници, се користи двожична линија, по која сигналите на двата претплатници за време на разговорот одат истовремено во спротивни насоки.

Телефонската мрежа се состои од многу станици кои имаат хиерархиски врски меѓу себе. Прекинувачите на овие централи го отвораат патот помеѓу размената на повикувачките и повиканите претплатници под контрола на информациите обезбедени од сигналниот систем. Магистралните комуникациски линии помеѓу телефонските централи треба да овозможат можност за истовремен пренос на голема количина на информации (поддржуваат голем број на врски).

Не е препорачливо да се издвојува посебна линија на багажникот за секоја врска, а за поефикасно користење на физичките линии, се користи следново:

метод на фреквентно мултиплексирање на канали;
дигитални канали и мултиплексирање на дигитални текови од повеќе претплатници.

Метод на мултиплексирање со делење на фреквенција (FDM - мултиплексирање со поделба на фреквенција)

Во овој случај, многу канали се пренесуваат преку еден кабел, во кој гласовниот сигнал со ниска фреквенција го модулира сигналот на генератор со висока фреквенција. Секој канал има свој осцилатор, а фреквенциите на овие осцилатори се одвоени една од друга така што да пренесуваат сигнали во пропусен опсег до 3,1 kHz со нормално ниво на одвојување едни од други.

Употреба на дигитални канали за пренос на багажникот

За да го направите ова, аналогниот сигнал од претплатничката линија на телефонската централа се дигитализира и потоа се доставува во дигитална форма до телефонската централа на примачот. Таму се претвора назад и се пренесува на аналогната претплатничка линија.

За да се обезбеди двонасочна комуникација на телефонската централа, секој крај на претплатничката линија има пар конвертори - ADC (аналогно-дигитално) и DAC (дигитално-аналогно). За гласовна комуникација со стандарден пропусен опсег (3,1 kHz), усвоена е фреквенција на квантизација од 8 kHz. Прифатлив динамички опсег (односот на максималниот сигнал до минимумот) е обезбеден со 8-битна конверзија.

Севкупно, излегува дека секој телефонски канал бара брзина на пренос на податоци од 64 kbps (8 бита x 8 kHz).

Честопати, 7-битните примероци се исто така ограничени на пренос на сигнал, а осмиот (најмалку значаен) бит се користи за сигнални цели. Во овој случај, чистиот гласовен поток е намален на 56 kbps.

За ефикасно користење на магистралните линии, дигиталните текови од повеќе претплатници на телефонските централи се мултиплексираат во канали со различни капацитети кои ги поврзуваат телефонските централи едни со други. На другиот крај на каналот се врши демултиплексирање - избор на потребниот поток од каналот.

Мултиплексирањето и демултиплексирањето, се разбира, се одвиваат на двата краја во исто време, бидејќи телефонската комуникација е двонасочна. Мултиплексирањето се врши со користење на мултиплексирање со делење време (TDM).

Во главниот канал, информациите се организирани како континуирана низа од рамки. Секој претплатнички канал во секоја рамка е доделен временскиот интервал во кој се пренесуваат податоците на овој канал.

Така, во современите аналогни телефонски линии, аналогните сигнали се пренесуваат преку претплатничката комуникациска линија, а дигиталните сигнали се пренесуваат во багажните линии.

Модеми за dial-up аналогни телефонски линии

Јавните телефонски мрежи, покрај гласовниот пренос, овозможуваат и пренос на дигитални податоци со помош на модеми.

Модемот (модулатор-демодулатор) се користи за пренос на податоци на долги растојанија користејќи изнајмени и прекинати телефонски линии.

Модулаторот ги претвора бинарните информации што доаѓаат од компјутерот во аналогни сигнали со фреквентна или фазна модулација, чиј спектар одговара на пропусниот опсег на конвенционалните гласовни телефонски линии. Демодулаторот ги извлекува кодираните бинарни информации од овој сигнал и ги пренесува до компјутерот што прима.

Модемот за факс (факс-модем) ви овозможува да испраќате и примате факс слики што се компатибилни со конвенционалните факс машини.

Модеми за изнајмени телефонски линии

Изнајмените физички линии имаат многу поширок пропусен опсег од линиите за dial-up. За нив се произведуваат специјални модеми кои обезбедуваат пренос на податоци со брзина до 2048 kbps и на долги растојанија.

xDSL технологии

xDSL технологиите се засноваат на трансформација на претплатничка линија на конвенционална телефонска мрежа од аналогна во дигитална xDSL (Digital Subscriber Line). Суштината на оваа технологија лежи во фактот што на двата краја на претплатничката линија - на PBX и на претплатникот - се инсталирани филтри за одвојување (сплитер).

Нискофреквентната компонента (до 3,5 kHz) на сигналот се испраќа до обична телефонска опрема (портата PBX и телефонскиот уред кај претплатникот), а високата фреквенција (над 4 kHz) се користи за пренос на податоци користејќи xDSL модеми.

xDSL технологиите ви дозволуваат истовремено да ја користите истата телефонска линија и за пренос на податоци и за пренос на глас (телефонски разговори), што не е можно со конвенционалните модеми за dial-up.

Обезбедување пренос на електрични комуникациски сигнали во ефективно пренесениот фреквентен опсег (ETFC) 0,3 - 3,4 kHz. Во телефонијата и комуникациите често се користи кратенката KTC. Канал со гласовна фреквенција е единица мерка за капацитетот (компресија) на аналогните преносни системи (на пр. K-24, K-60, K-120). Во исто време за дигитални системипренос (на пример, ИКМ-30, ИКМ-480, ИКМ-1920), единицата на капацитет е главниот дигитален канал.

Ефикасно пренесен пропусен опсег- фреквентен опсег, преостанатото слабеење на екстремните фреквенции од кои се разликува од преостанатото слабеење на фреквенција од 800 Hz за не повеќе од 1 Np на максималниот опсег на комуникација својствен за овој систем.

Ширината на EPFC го одредува квалитетот на телефонскиот пренос и можноста за користење на телефонскиот канал за пренос на други видови на комуникација. Во согласност со меѓународниот стандард за телефонски канали на повеќеканална опрема, EPFC е инсталиран од 300 до 3400 Hz. Со таков опсег, се обезбедува висок степен на разбирливост на говорот, добра природност на неговиот звук и се создаваат големи можности за секундарно набивање на телефонските канали.

Енциклопедиски YouTube

1 / 3

✪ Теорија: радио бранови, модулација и спектар.

✪ Направи сам генератор на звук Алатка за електричар. Коло на генератор на звук

✪ Дигитален сигнал

Преводи

Режими на работа на PM канал

Цел на режимите

2 ПР. ОК - за отворена телефонска комуникација во отсуство на транзитни продолжни кабли на телефонската централа;
2 ПР. TP - за привремени транзитни приклучоци на отворени телефонски канали, како и за терминална комуникација доколку има транзитни продолжни кабли на телефонската централа;
4 PR OK - за употреба во мрежи на повеќеканален тонски телеграф, затворена телефонска комуникација, пренос на податоци итн., како и за транзитни врски со значителни должини на поврзувачки линии;
4 PR TR - за долгорочни транзитни врски.

Пропусниот опсег ΔF се одредува со разликата помеѓу горните F B и долните F H фреквенции во спектарот на пораките, земајќи го предвид неговото ограничување. Значи, за периодична низа од правоаголни импулси, опсегот на сигналот приближно може да се најде од изразот:

каде t n е времетраењето на пулсот.

1.Примарен телефонски сигнал (говорна порака), наречена и претплатник, е нестационарен случаен процес со фреквентен опсег од 80 до 12.000 Hz. Разбирливоста на говорот се определува со формати (подобрени региони на фреквентниот спектар), од кои повеќето се наоѓаат во опсегот од 300 ... 3400 Hz. Затоа, по препорака на Меѓународниот консултативен комитет за телефонија и телеграфија (CCITT), усвоен е ефективно пренесен фреквентен опсег од 300 ... 3400 Hz за телефонски пренос. Таквиот сигнал се нарекува сигнал на тонска фреквенција (PM). Во исто време, квалитетот на пренесените сигнали е доста висок - слоговната разбирливост е околу 90%, а разбирливоста на фразите е 99%.

2. Звучни сигнали за емитување . Изворите на звук во преносот на емитуваните програми се музички инструменти или човечки глас. Спектарот на аудио сигналот го зафаќа фреквенцискиот опсег 20…20000 Hz.

За доволно висок квалитет (првокласни канали за емитување), фреквенцискиот опсег ∆F C треба да биде 50 ... 10000 Hz, за беспрекорна репродукција на емитувани програми (канали од висока класа) - 30 ... 15000 Hz., втора класа - 100 ... 6800 Hz.

3. Во емитувана телевизија Усвоен е метод за конвертирање на секој елемент од сликата во електричен сигнал за возврат, проследен со пренос на овој сигнал преку еден комуникациски канал. За да се имплементира овој принцип, се користат специјални цевки со катодни зраци на страната што предава, кои ја претвораат оптичката слика на пренесениот објект во електричен видеосигнал отвиен навреме.

Слика 2.6 - Дизајн на цевката за пренос

Како пример, на Слика 2.6 е прикажана поедноставена верзија на цевка за пренос. Внатре во стаклена колба под висок вакуум, се наоѓаат полутранспарентна фотокатода (цел) и електронски рефлектор (ED). Надвор, на вратот на цевката се става систем за отклонување (ОС). Проекторот формира тенок електронски зрак, кој е насочен кон целта под влијание на полето за забрзување. Со помош на систем за отклонување, зракот се движи од лево кон десно (по должината на линиите) и од врвот до дното (по рамката), трчајќи околу целата површина на целта. Колекцијата на сите (N) редови се нарекува растер. Сликата се проектира на цел од цевка обложена со фотосензитивен слој. Како резултат на тоа, секој елементарен дел од целта добива електричен полнеж. Се формира таканаречен потенцијален релјеф. Електронскиот зрак, во интеракција со секој дел (точка) на потенцијалниот релјеф, како да го брише (неутрализира) неговиот потенцијал. Струјата што тече низ отпорот на оптоварување R n ќе зависи од осветлувањето на целната област на која удира електронскиот сноп, а на товарот ќе се емитува видео сигнал U s (Слика 2.7). Напонот на видеосигналот ќе се смени од „црното“ ниво, што одговара на најтемните делови на пренесената слика, до нивото „бело“, што одговара на најсветлите делови на сликата.

Слика 2.7 - Обликот на телевизискиот сигнал во временскиот интервал каде што нема рамковни импулси.

Ако нивото „бело“ одговара на минималната вредност на сигналот, а нивото „црно“ одговара на максималната вредност, тогаш видео сигналот ќе биде негативен (негативен поларитет). Природата на видео сигналот зависи од дизајнот и принципот на работа на предавателната цевка.

Телевизискиот сигнал е импулсен униполарен (бидејќи е функција на осветленоста, која не може да биде биполарна) сигнал. Има сложена форма и може да се претстави како збир од константните и хармоничните компоненти на осцилациите на различни фреквенции.
Нивото на константната компонента ја карактеризира просечната осветленост на пренесената слика. При пренос на подвижни слики, вредноста на DC компонентата постојано ќе се менува во зависност од осветлувањето. Овие промени се случуваат со ниски фреквенции(0-3 Hz). Пониските фреквенции на спектарот на видео сигналот репродуцираат големи детали за сликата.

Телевизијата, како и светлото кино, станаа возможни благодарение на инерцијата на видот. Нервните завршетоци на мрежницата продолжуваат да останат возбудени некое време по престанокот на светлосниот стимул. При брзина на слики Fk ≥ 50 Hz, окото не забележува прекин на промената на сликата. На телевизија, времето за читање на сите N линии (време на рамка - T c) е избрано еднакво на T c = s. Преплетувањето се користи за да се намали треперењето на сликата. Прво, за време на времето на полу-кадар еднакво на T p/k = = s, сите непарни линии се читаат по ред, а потоа, во исто време, сите парни линии. Фреквенцијата на спектарот на видео сигналот ќе се добие кога се пренесува слика која е комбинација од светлата и темната половина на растерот (слика 2.8). Сигналот е пулс блиску до правоаголна форма. Минималната фреквенција на овој сигнал на полињата со испреплетени фреквенции, т.е.

Слика 2.8 - За одредување на минималната фреквенција на фреквенцискиот спектар на телевизискиот сигнал

Со помош на високи фреквенции се пренесуваат и најмалите детали од сликата. Таквата слика може да се претстави како мали црно-бели квадрати наизменично во осветленост со страни еднакви на дијаметарот на зракот (Слика 2.9, а) лоцирани по должината на линијата. Таквата слика ќе содржи максимален број на елементи на сликата.

Слика 2.9 - За да се одреди максималната фреквенција на видео сигналот

Стандардот предвидува распаѓање на слика во рамка во N = 625 линии. Времето за исцртување на една линија (сл. 2.9, б) ќе биде еднакво на . Сигнал за промена на линијата се добива кога црните и белите квадрати се наизменично. Минималниот период на сигнал ќе биде еднаков на времето на читање на пар квадрати:

каде n парови е бројот на парови квадрати по ред.

Бројот на квадрати (n) по линија ќе биде:

каде е форматот на рамката (види Слика 2.2.4, а),

b е ширината, h е висината на полето на рамката.

Потоа; (2.10)

Форматот на рамката се претпоставува дека е k=4/3. Тогаш горната фреквенција на сигналот F во ќе биде еднаква на:

При пренос на 25 фрејмови во секунда со по 625 линии, номиналната вредност на фреквенцијата на разградување на линијата (фреквенција на линијата) е 15,625 kHz. Горната фреквенција на ТВ сигналот ќе биде еднаква на 6,5 MHz.

Според стандардот усвоен во нашата земја, напонот на целосниот видео сигнал U TV, кој се состои од импулси за синхронизација U C , сигнал за осветлување и импулси за гаснење U P е U TV = U P + U C = 1V. Во овој случај, U C \u003d 0,3 U ТВ и U P \u003d 0,7 U ТВ. Како што може да се види од слика 2.10, сигналот звучна придружбасе наоѓа повисоко во спектарот (fn SV = 8 MHz) на видео сигналот. Вообичаено, видео сигналот се пренесува со помош на амплитудна модулација (AM), а аудио сигналот се пренесува со помош на фреквентна модулација (FM).

Понекогаш, за да се зачува пропусниот опсег на каналот, горната фреквенција на видео сигналот е ограничена на вредноста Fv = 6,0 MHz, а носачот на аудио се пренесува со фреквенција fn звук = 6,5 MHz.

Слика 2.10 - Поставување на спектрите на слика и звучни сигнали во радио каналот на телевизиско емитување.

Практикум (слични задачи се вклучени во билетите за испит)

Задача број 1: Најдете ја стапката на повторување на пулсот на пренесениот сигнал и пропусниот опсег на сигналот ако има 5 пара црно-бели наизменични вертикални ленти на ТВ екранот

Задача број 2: Најдете ја стапката на повторување на пулсот на пренесениот сигнал и пропусниот опсег на сигналот ако има 10 пара црно-бели наизменични хоризонтални ленти на ТВ екранот

При решавање на проблемот бр. 1, потребно е да се користи познатата вредност на времетраењето на една линија на стандарден ТВ сигнал. За тоа време, ќе има промена од 5 импулси што одговараат на нивото на црно и 5 импулси што одговараат на нивото на бело (можете да го пресметате нивното времетраење). Така, можно е да се одреди фреквенцијата на промената на пулсот и пропусниот опсег на сигналот.

Кога го решавате проблемот бр. 2, продолжете од вкупниот број на линии во рамката, одредите колку линии паѓаат на една хоризонтална лента, имајте на ум дека скенирањето се врши испреплетено. Така, го одредувате времетраењето на пулсот што одговара на нивото на црно или бело. Понатаму, како во задача бр.1

При подготовка на финалната работа, за погодност, користете графичка сликасигнали и спектри.

4. Сигнали за факс. Факс (фототелеграфска) комуникација е пренос на неподвижни слики (цртежи, цртежи, фотографии, текстови, страници од весници итн.). Уредот за конверзија на факсимилска порака (слика) го претвора светлосниот флукс што се рефлектира од сликата во електричен сигнал (Слика 2.2.6)

Слика 2.11 - Функционален дијаграм на факсимилска комуникација

Каде 1 – канал за факсимил; 2 - уреди за погон, синхронизирање и фазирање; 3 - барабан за пренос, на кој е поставен оригиналот на пренесената слика на хартија; FEP - фотоелектронски конвертор на рефлектираниот светлосен флукс во електричен сигнал; ОС - оптички систем за формирање светлосен зрак.

Кога се пренесуваат елементи наизменично во осветленост, сигналот има форма на пулсна секвенца. Фреквенцијата на повторување на пулсирањата во низа се нарекува фреквенција на шемата. Фреквенцијата на шаблонот, Hz, ја достигнува својата максимална вредност кога се пренесува слика чии елементи и празнините што ги одвојуваат се еднакви на димензиите на зракот за скенирање:

F rismax = 1/(2τ u) (2.12)

каде τ u е времетраењето на пулсот, еднакво на времетраењето на преносот на елементот на сликата, што може да се одреди преку параметрите на уредот за скенирање.

Значи, ако π·D е должината на линијата, а S е чекорот на бришење (дијаметарот на зракот за бришење), тогаш има π·D/S елементи во линијата. Со N вртежи во минута на барабан со дијаметар D, времето на пренос на пиксели, мерено во секунди:

Минималната фреквенција на сликата (кога се менува по линијата), Hz, ќе биде при скенирање на слика која содржи црно-бели ленти по должината на линијата, еднаква во ширина на половина од должината на линијата. При што

F гној мин = N/60, (2,14)

За извршување на фототелеграфски комуникации со задоволителен квалитет, доволно е да се пренесат фреквенции од F fig min до F fig max. Меѓународниот советодавен комитет за телеграфија и телефонија препорачува N = 120, 90 и 60 вртежи во минута за факсимили; S = 0,15 mm; D = 70 mm. Од (2.13) и (2.14) следува дека при N = 120 F fig max = 1466 Hz; F сл мин = 2 Hz; на N \u003d 60 F сл макс \u003d 733 Hz; F сл мин = 1 Hz; Динамичкиот опсег на факсимилскиот сигнал е 25 dB.

Телеграфски сигнали и сигнали за пренос на податоци. Пораките и сигналите за телеграфија и пренос на податоци се дискретни.

Уредите за конвертирање телеграфски пораки и податоци го претставуваат секој знак од пораката (буква, број) во форма на одредена комбинација на импулси и паузи со исто времетраење. Пулсот одговара на присуството на струја на излезот на уредот за конверзија, паузата одговара на отсуството на струја.

За пренос на податоци, се користат посложени кодови кои ви овозможуваат да ги откриете и исправите грешките во примената комбинација на импулси што произлегуваат од пречки.

Уредите за претворање на телеграфски сигнали и пренос на податоци во пораки, според примените комбинации на импулси и паузи, ги враќаат знаците на пораката во согласност со табелата со шифри и ги издаваат на уредот за печатење или екранот за прикажување.

Колку е пократко времетраењето на импулсите што прикажуваат пораки, толку повеќе од нив ќе се пренесуваат по единица време. Реципрочното времетраење на пулсот се нарекува телеграфска брзина: B = 1/τ и, каде τ и е времетраење на пулсот, s. Единицата за телеграфска брзина била наречена бауд. Со времетраење на пулсот τ и = 1 s, брзината B = 1 Baud. Телеграфијата користи импулси со времетраење од 0,02 секунди, што одговара на стандардната телеграфска брзина од 50 бауд. Стапките на пренос на податоци се значително повисоки (200, 600, 1200 бауд и повеќе).

Сигналите за телеграфија и пренос на податоци обично имаат форма на секвенци од правоаголни импулси (Слика 2.4, а).

Кога се пренесуваат бинарни сигнали, доволно е да се поправи само знакот на пулсот со биполарен сигнал, или присуството или отсуството - со униполарен сигнал. Импулсите можат со сигурност да се фатат ако се пренесуваат со користење на пропусниот опсег што е нумерички еднаков на брзината на бауд. За стандардна телеграфска брзина од 50 бауд, ширината на спектарот на телеграфскиот сигнал ќе биде 50 Hz. При 2400 бауд (средна брзина на пренос на податоци), ширината на спектарот на сигналот е приближно 2400 Hz.

5. Просечна моќност на пораките P SR се одредува со просек од резултатите од мерењата во подолг временски период.

Просечната моќност што ја развива случаен сигнал s(t) преку отпорник од 1 ом:

Моќноста содржана во крајниот фреквентен опсег помеѓу ω 1 и ω 2 се одредува со интегрирање на функцијата G(ω) β во соодветните граници:

Функцијата G(ω) е спектралната густина на просечната моќност на процесот, односно моќноста содржана во бескрајно мал фреквентен опсег.

За полесно пресметување, моќноста обично се дава во релативни единици, изразени во логаритамска форма (децибели, dB). Во овој случај, нивото на моќност е:

Ако референтната моќност R e =1 mW, тогаш p x се нарекува апсолутно ниво и се изразува во dBm. Имајќи го ова на ум, апсолутното просечно ниво на моќност е:

Врвна моќност ppeak (ε %) – ύ е вредноста на моќноста на пораката што може да се надмине ε % од времето.

Факторот на сртот на сигналот се одредува со односот на врвната моќност до просечната моќност на пораката, dB,

Од последниот израз, делејќи ги броителот и именителот со R e, земајќи ги предвид (2.17) и (2.19), го дефинираме факторот на сртот како разлика помеѓу апсолутните нивоа на врв и просечна моќност:

Под динамичкиот опсег D (ε%) разберете го односот на максималната моќност до минималната моќност на пораката P min. Динамичкиот опсег, како и факторот на сртот, обично се проценува во dB:

Просечната моќност на сигналот за тонска фреквенција измерена во најфреквентниот час (PHO), земајќи ги предвид контролните сигнали - бирање, повикување и така натаму - е 32 μW, што одговара на нивото (во споредба со 1 mW) pav = - 15 dBm

Максимална моќносттелефонски сигнал, веројатноста за надминување е занемарлива, е 2220 μW (што одговара на ниво од +3,5 dBm); минималната моќност на сигналот, која сè уште се слуша на позадината на бучавата, се зема еднаква на 220.000 pW (1 pW = 10 -12 mW), што одговара на ниво од - 36,5 dBm.

Просечната моќност Р СР на емитуваниот сигнал (измерена во точката со нулта релативно ниво) зависи од просечниот интервал и е еднаква на 923 µW кога се просечно на час, 2230 µW во минута и 4500 µW во секунда. Максималната моќност на сигналот за емитување е 8000 µW.

Динамичкиот опсег D C на емитуваните сигнали е 25…35 dB за говор на најавувач, 40…50 dB за инструментален ансамбл и до 65 dB за симфониски оркестар.

Примарните дискретни сигнали обично имаат форма на правоаголни импулси на директна или наизменична струја, по правило, со две дозволени состојби (бинарни или вклучено-исклучено).

Стапката на модулација се одредува според бројот на единечни елементи (чипови) пренесени по единица време и се мери во баудови:

В = 1/τ и, (2,23)

каде τ и е времетраење на елементарна порака.

Стапката на пренос на информации се одредува според количината на информации што се пренесуваат по единица време и се мери во битови / с:

каде M е бројот на позиции на сигналот.

Во бинарни системи (M=2) секој елемент носи 1 бит информација, затоа, според (2.23) и (2.24):

C max \u003d V, бит / с (2,25)

Контролни прашања

1. Дефинирајте ги поимите „информации“, „порака“, „сигнал“.

2. Како да се одреди количината на информации во една порака?

3. Какви видови сигнали постојат?

4. Која е разликата помеѓу дискретниот сигнал и континуираниот?