Основи передачі сигналів

Передача сигналів – це процес транспортування інформації між кінцевими пунктами системи або мережі. Сигнал, як носій інформації, проходить довгий шлях і на цьому шляху йому зустрічається багато пристроїв, таких як комутаційні станції, лінії, модулятори і демодулятори, передавачі і приймачі. Нижче ми розглянемо основні елементи системи передачі і засудимо їх роль в успішній передачі сигналів.

Узагальнена схема передачі сигналів наведена на рис. 7.9.

Рис. 7.9. Узагальнена схема передачі сигналів

На схемі не показані перетворювачі, в яких ми потребуємо для того, щоб перетворити повідомлення в електричний сигнал. Вони не входять безпосередньо в систему передачі сигналів.

Зате показані шуми перешкоди і спотворення, які є не іменними супутниками сигналів при їх передачі. Зауважимо, що двонаправлені комунікації вимагають іншої системи для одночасної передачі сигналу в протилежному напрямку.

Передавач обробляє вхідний сигнал і виробляє передаваний сигнал, відповідний по характеристикам каналу передачі. Обробка сигналу для передачі часто включає в себе кодування і модуляцію. У разі оптичної лінії зв'язку перетворення електричного сигналу в оптичний проводиться передавачем.

Лінія передачі являє собою фізичну середу, яка перекидає місток від джерела до пункту призначення. Це може бути пара проводів, коаксіальний кабель або оптоволокно. Передача по лінії пов'язана з втратами енергії і тому потужність переданого сигналу постійно зменшується із збільшенням пройденого шляху. Сигнал також спотворюється в лінії по формі внаслідок неоднаковості ослаблення в лінії наявних в ньому коливань різних частот. Зміна сигналу за формою прийнято називати спотвореннями. Зауважимо, що лінія часто включає в себе багато каналів для передачі мови або даних, які об'єднуються в одній парі проводів або оптоволокні.

Приймач обробляє одержуваний з лінії сигнал для того, щоб потім подати його на вхід перетворювача в пункті призначення. Операції приймача включають в себе:

- Фільтрацію, щоб виключити шуми в частотному діапазоні, розташованому за межами спектра сигналу,

- Посилення, щоб компенсувати ослаблення в лінії;

-Корекцію, щоб компенсувати спотворення форми сигналу;

- Демодуляцію і декодування, щоб зробити сигнал ідентичним з тим, що був переданий передавачем.

Шуми, спотворення і перешкоди. Багато небажаних факторів супроводжують передачу сигналу. Ослаблення небажано, тому рівні вхідного і вихідного сигналів повинні бути однаковими.

Більш серйозні проблеми пов'язані з спотвореннями в лінії, перешкодами і шумами. В якості засобів боротьби із спотвореннями сигналу в приймачі завжди використовують частотні коректори, а для боротьби з шумами фільтри, які пропускають електричні коливання тільки в частотному діапазоні, що визначається спектром сигналу.