Передача сообщений (стр. 1 )

Министерство образования Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПЕРЕДАЧА СООБЩЕНИЙ

Методические указания к лабораторным работам для студентов
III-V курсов факультета автоматики и вычислительной техники
(специальностей 210100 и 220400) всех форм обучения

НОВОСИБИРСК
2001

Составители: , ст. преп.

, ст. преп.

Рецензент , канд. техн. наук, доц.




Работа подготовлена на кафедре автоматики

С Новосибирский государственный
технический университет, 2001г.

Лабораторная работа

ИССЛЕДОВАНИЕ СИГНАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ

Цель работы

1.  Ознакомление студентов с основными сигнальными признаками, используемыми в СТМ и СПД и схемами их формирования и выявления.

2.  Исследование помехоустойчивости основных сигнальных признаков по отношению к различным помехам, действующим в канале связи.

Основные сведения

Материальным переносчиком информации является сигнал. Любой сигнал может быть охарактеризован рядом параметров или признаков, таких как амплитуда, длительность, полярность, частота, форма и т. д. В свою очередь все параметры можно разделить на информативные, в которых заложена передаваемая информация и которые представляют интерес для получателя и неинформативные, которые информации для получателя не несут и не представляют для него интереса. Поэтому под термином сигнальный признак (СП) будет пониматься тот параметр сигнала, который является информативным и обеспечивает перенос информации. В большинстве случаев информативным является один из множества параметров сигнала, одновременное использование нескольких параметров встречается достаточно редко.

В системах телемеханики (СТМ) и передачи данных (СПД) для передачи сообщений в основном используются гармонические (или синусоидальные) и импульсные сигналы, которые описываются наборами известных параметров. В соответствии с этим реализуются следующие СП:

-  амплитудный (АСП), существует в обоих вариантах (с гармоническими и импульсными сигналами);

-  временной (ВСП), существует только для импульсных сигналов в разновидностях время-импульсный (ВИ), время-интервальный (ВИнт), время-импульсно-интервальный (ВИИ) сигнальные признаки;

-  частотный (ЧСП), существует в обеих разновидностях – собственно частотный или частотный на переменном токе (Ч) и частотно-импульсный (ЧИ) сигнальные признаки;

-  фазовый (ФСП), существует в обеих разновидностях – фазовый на переменном токе (Ф) и фазо-импульсный (ФИ) сигнальные признаки;

-  число-импульсный (ЧиИСП), существует только в импульсном варианте;

-  кодо-импульсный (КИСП), существует также только в импульсном варианте.

Во всех случаях название СП показывает, какой параметр сигнала в данном случае обеспечивает перенос информации. Для кодо-импульсного СП переносимая информация определяется кодом (некоторым набором импульсных сигналов, структура которого и определяет переносимую информацию).

Как правило, каждый сигнал переносит один элемент передаваемого сообщения. При их последовательной передаче (что наиболее распространено) элементы сообщения (элементарные посылки) могут следовать друг за другом

непрерывно или через некоторые временные интервалы (паузы). В первом случае передача реализуется без разделительных пауз (РП), а во втором – с РП. Большинство СП могут передаваться в обеих вариантах, но некоторые СП без РП реализованы быть не могут (ВСП, ФИ СП). Каждый СП характеризуется числом значений (N*) и коэффициентом признака (k*). Вместо знака „*“ ставится соответствующий буквенный индекс (Nа, kа – для амплитудного СП, Nп, kп – для полярного и т. д.). Параметр N* показывает число дискретных значений, которое может принимать (или принимает) данный СП. Для всех СП кроме полярного теоретически N* не ограничено, но на практике оно обычно не превышает 4-5, что связано со снижением помехоустойчивости СП, трудностями выявления СП с большим N* и применяемыми кодами. Для ПСП Nп=2 или Nп=3 (положительный сигнал, отрицательный, отсутствие сигнала). N* фактически определяет возможность применения СП для кода с тем или иным основанием. На практике в основном используются двоичные коды, поэтому N*=2 часто бывает достаточно. В лабораторном стенде реализовано N*=3. Коэффициент признака определяется как соотношение информативных параметров

и показывает, на сколько эти параметры отличаются. Для различных СП берётся соотношение соответствующих параметров Р (для АСП – соотношение амплитуд, для ВСП – длительностей, для ЧСП – частот, и т. д.). При N*=2 k* принимает одно значение, при N* >2 k* рассчитывается для всех пар значений

(например, для N*=3 имеем три значения k*- ).

Для некоторых СП k* вообще не может быть определён и смысла не имеет (ПСП, КИ СП). Чем больше k*, тем значительнее отличаются информативные параметры друг от друга, а значит, их легче различить даже при наличии помех. На практике во многих случаях ограничиваются значением k*=2ё4 реже - k*=10. Коэффициент признака резко увеличивается, если использовать „пассивный ноль“, когда значению „логический ноль“ соответствует нулевое значение соответствующего информативного параметра сигнала (нулевая амплитуда, т. е. отсутствие сигнала, нулевая частота, т. е. отсутствие переменного сигнала, нулевая полярность, т. е. отсутствие сигнала любой полярности, и т. д.). Для многих СП возможна реализация как с пассивным, так и с активным нулём, однако в

Таблица 1

Сигнальные признаки	Разновидности сигнальных признаков
с активным нулём	с пассивным нулём
с разделитель­ной паузой	без раздели­тельной паузы	с раздели­тельной пау­зой	без раздели­тельной паузы
амплитуд-но-импульс- ный
полярный
фазовый
частотный
частотно-импульс-ный
Время-им­пульсный
число-им­пульсный
фазо-им­пульсный
10 1   1   кодо-им­пульсный

некоторых случаях пассивный ноль использовать нельзя (ВСП, ФИ СП) или нет возможности реализовать активный ноль (ПСП, Nп=3). Разновидности СП, реализованные в лабораторном стенде, представлены в таблице 1. Прочерки в соответствующих клеточках означают, что эти разновидности в стенде не реализованы и попытки их включить успехом не увенчаются, работа стенда будет блокирована.