Из основных определений следует, что в любой системе электросвязи должны быть устройства, осуществляющие следующие преобразования:
- на передаче: информация®сообщение®сигнал;
- на приеме: сигнал®сообщение® информация.
Обобщенная структурная схема системы электросвязи представлена на рис.1.2.
Рис. 1.2. Обобщенная структурная схема системы электросвязи** (простейшей)
(одноканальной, симплексной)
Первичные преобразователи (преобразователи сообщение – сигнал) осуществляют преобразование сообщения aп в первичный (электрический) сигнал u(t).
Линия связи – совокупность физических цепей, имеющих общую среду распространения и служащих для передачи электрических сигналов от передатчика к приемнику. Для каждого типа линии связи применяются сигналы, наиболее эффективно распространяющиеся по ней: по проводной линии – переменные токи до десятков килогерц, по радиолинии – электромагнитные колебания высоких частот (от сотен кГц до десятков и сотен МГц), по оптическим линиям – световые колебания (волны) с частотами 10^14…10^15Гц. На выходе линии связи будет смесь принятого сигнала и помехи, т.е. z(t)=S(u,t) + n(t).
Для согласования первичных сигналов с линией связи применяется передатчик: именно в нем осуществляется преобразование первичных сигналов u(t) в сигналы, удобные для передачи по линии связи (по мощности, частоты, форме и т.д.). В большинстве случаев передатчик – это генератор переносчика (несущей) и модулятор. В электросвязи применяются модулированные сигналы. Процесс модуляции заключается в управлении параметрами переносчика первичного сигнала u(t). На выходе передатчика получают модулированный сигнал S(u,t).
В приемнике из принятого сигнала z(t) получают первичный сигнал uпр(t), который несколько отлича -
ется от переданного u(t). Поэтому в приемнике для компенсации ослабления сигнала после линии связи производится усиление и обработка принятого сигнала с целью выделения полезного сигнала и подавления помех.
Обратное преобразование принятого первичного сигнала uпр(t) в сообщение aпр осуществляется с помощью специальных устройств. В принципе, необходим такой преобразователь, который преобразует принятый первичный сигнал в сообщение, воспринимаемое получателем
**В системе связи (рис. 1.2) передача сообщений осуществляется в одном направлении (от источника к получателю). Такой режим связи (передачи) называется симплексным. Режим, в котором возможна одновременная передача сообщений в прямом и обратном направлениях называется дуплексным. Возможен и полудуплекный режим – передача сообщений осуществляется поочередно.
Источник и получатель информации являются абонентами системы связи. На рис.1.2 выделен канал электросвязи – совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих при подключении оконечных абонентских устройств передачу сообщений любого вида от источника к получателю (потребителю) с помощью сигналов электросвязи. Различают каналы: телефонные, телеграфные, передачи данных, звукового и телевизионного вещания, проводные и кабельные, радиосвязи, цифровые и т.д.
Рис. 1.3. Структурная схема многоканальной системы передачи
Современные системы электросвязи являются многоканальными (рис. 1.3). Для этого на передающей стороне необходимо иметь формирователь канальных сигналов, а на приемной – устройство разделения сигналов.
Многоканальная система связи обеспечивает передачу нескольких сообщений по одной общей линии связи.
Здесь b1(t), b2(t), … bn(t) – первичные сигналы, подлежащие передаче, преобразуются посредством модуляторов М1, М2, … Мn в электрические сигналы u1(t), u2(t), … un(t), а затем смешиваются в аппаратуре уплотнения*
. Полученный групповой сигнал u(t) передается по линии связи. Приемник из принятого колебания z(t)=s(t)+n(t) с помощью устройства разделения (фильтров Фi) выделяет индивидуальные сигналы ŝi(t), преобразуемые посредством демодуляторов (детекторов) Дi в соответствующие первичные сигналы ^ ^ ^
Для разделения сигналов на приемном конце в практике многоканальной связи преимущественно применяют частотный и временной способы разделения.