Структурная схема системы связи. Передача аналоговых сигналов методом ИКМ

ХОД РАБОТЫ

2.1 Структурная схема системы связи

Системой связи называется совокупность технических средств для передачи сообщения от источника к потребителю. Этими средствами являются передающее устройство, линии связи и приемное устройство. Иногда в понятие системы связи включается источник и потребитель сообщения. Задача системы связи заключается в том, чтобы передавать сообщения от человека или технического устройства другому человеку или устройству, не имеющему возможности получить нужные сведения из непосредственных наблюдений. Наблюдаемая материальная система вместе с наблюдателем представляет собой источник информации, а человек или устройство которому передаются результаты наблюдения - получатель (потребитель) информации.

Структурная схема системы связи для передачи аналоговых и цифровых сигналов приведена на рис. 2.1.1.

Рис 2.1.1. Структурная схема системы связи

Рассмотрим структурную схему связи.

Источником сообщений является человек. Источник сообщений посылает аналоговый сигнал (непрерывный: речь, музыка и т.д.)  U(t), т.е. принимающий любые значения на некотором интервале. Источник данных соответственно посылает сообщение в цифровой форме.

Аналоговое сообщение подается на аналогово-цифровой преобразователь, который состоит из дискретизатора, квантователя и кодера. Дискретизатор осуществляет дискретизацию сигнала по времени, после чего на его выходе получается дискретный сигнал. Дискретизацией называется операция преобразования непрерывного сигнала в дискретный, т.е. принимающий только отдельные дискретные значения. Дискретизация по времени выполняется путём взятия отсчётов функции U(t) в определённые дискретные моменты времени Δt_k, которые задаются генератором тактовых импульсов (ГТИ). В результате непрерывная функция U(t)  заменяется совокупностью мгновенных значений {U_k}={U(Δt_k)}. Обычно моменты отсчётов выбираются на оси времени равномерно, то есть  в моменты времени прихода импульса. Таким образом, на выходе дискретизатора имеем сигнал U(k_Δt).

Квантователь полученный дискретный сигнал квантует по времени, после чего получается цифровой сигнал. Квантование сигнала сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения (уровня) передаваемого сообщения b(t_k) передают ближайшие значения по установленной цифровой шкале дискретных уровней  b_кв(t_k). Дискретные значения по шкале уровней выбираются равномерно, расстояние между двумя ближайшими отсчетами называется шагом квантования. При квантовании вносится погрешность, так как истинное значение b(t_k) заменяют округленным значением b_кв(t_k).

Далее полуенный цифровой сигнал поступает на кодер который осуществляет кодирование сообщения. Кодирование – это представление сигнала в виде последовательности некоторых символов, например битовых комбинаций двоичных символов при импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), причём каждому символу соответствует строго определённое значение сигнала. АЦП используется для преобразования дискретизированного U(k_Δt)  сигнала в цифровой b(k_Δt). 

Передатчик осуществляет передачу сигнала по каналам связи. Линей связи называется физическая среда (воздух, металл, магнитная лента, коаксиальный кабель, волоконно-оптическая линия, эфир и т.п.) и совокупность аппаратных средств, используемых для передачи сигнала от передатчика к приемнику. Сигналы на выходе линии связи могут отличаться от переданных вследствие затухания,  искажения и воздействия помех. Помехами называют  любые мешающие возмущения, как внешние (атмосферные помехи, промышленные помехи), так и внутренние (источником которых является сама аппаратура связи), вызывающие случайные отклонения принятых сигналов от переданных. Эффект воздействия помех на различные блоки системы стараются учесть эквивалентным изменением характеристик линии связи.  Поэтому источник помех условно относят к линии связи.

Приемное устройство принимает смесь сигнала и помехи и выделяет