Обобщенная структурная схема системы связи

Под системой связи (СС) понимают совокупность технических средств и среды распространения сигнала, служащих для передачи сообщений от источника к получателю.

Обобщенная структурная схема системы связи приведена на рис. 1.2. Она включает только основные ФУ (преобразователи сигналов), необходимые для передачи как дискретных, так и непрерывных сообщений.

Любая система связи начинается с источника, сообщения которого требуется доставить получателю сообщений. В зависимости от вида источника и канала возможны три основных варианта построения систем связи.

Вариант 1. В центральной части рис. 1.2 изображена структура системы передачи дискретных сообщений (СПДС). В нее входят следующие основные ФУ:

1) Кодер источника, служащий, прежде всего, для согласования объемов алфавитов дискретного источника (m>>2) и дискретного канала (m=2). В результате каждый символ источника преобразуется в k-разрядную двоичную комбинацию из 0 и 1. Очевидно, что .

2)
Кодер канала, используемый для повышения помехоустойчивости связи. В нём к входным (информационным) кодовым комбинациям добавляются дополнительные символы, называемые проверочными, которые вместе с правилом их формирования позволяют на приемной стороне обнаруживать и (или) исправлять некоторые из возможных ошибок передачи.

3) Модулятор, служащий для согласования первичного сигнала на выходе кодирующего устройства с характеристиками линии связи. Как правило, это преобразование сводится к преобразованию НЧ сигнала в ВЧ сигнал.

4) Линия связи (ЛС),представляющая собой среду распространения сигнала в части пространства, разделяющего передающую и приемную стороны СС. В ЛС сигнал подвергается искажениям и действию помех.

5) Демодулятор,осуществляющий анализ смеси сигнала с помехой на своем входе в течение времени его существования (временные параметры анализа обеспечиваются системой синхронизации, которая считается идеально работающей и не показана на данной схеме) и на его основе принимающий решение (возможно ошибочное) о том, какой вариант сигнала (из известного множества на входе модулятора) передавался. В результате на выход выдается «чистая» копия этого сигнала, но уже на следующем тактовом интервале.

6) Декодер канала,обнаруживающий и (или) исправляющий некоторые ошибки во входных кодовых комбинациях, вызванные действием помех в ЛС, по известному ему правилу формирования проверочных символов в кодере канала.

7) Декодер источникапреобразующий информационную часть кодовой комбинации в первичное сообщение (символ источника дискретных сообщений) при не обнаружении ошибок передачи.

Совокупность кодера и декодера, выполненных в виде самостоятельного ФУ, называют кодеком, а пару модулятор и демодулятор – модемом.

В тех случаях, кода сообщения по своей природе являются непрерывными (речь, музыка, видео и т.п.), а первичные сигналы соответственно аналоговыми, возможны два варианта их передачи.

Вариант 2. Передача аналогового сигнала непосредственно по ЛС, если она пропускает первичный сигнал с допустимым качеством (городская телефонная сеть), либо с использованием модулятора, реализующего прежнюю функцию согласования сигнала с ЛС. При этом несколько меняется функция демодулятора на приемной стороне, который в этой ситуации обычно называют детектором. Его задача теперь заключается в наиболее точном воспроизведении формы первичного сигнала в результате обработки принятого колебания.

Вариант 3. Передача аналогового сигнала по цифровому каналу связи. В этом случае на передающей стороне возникает необходимость преобразования аналогового первичного сигнала в цифровой с помощью АЦП (функция ФНЧ, ограничивающая спектр сигнала на входе АЦП, станет ясной при изучении в дальнейшем теоремы отсчётов). На приемной стороне полученные после декодирования числовые значения отсчётов с помощью ЦАП преобразуются в соответствующие уровни напряжения и после сглаживания в ФНЧ поступают к получателю в аналоговой форме.