Например, в большинстве случаев информация во всем частотном диапазоне передается двумя уровня сигналов, в то время как АЧХ на многих участках имеет гораздо больший запас над шумом. Более эффективное использование ресурсов требует создание сложно сигнала, который сложно рассчитать, еще сложнее точно сгенерировать для передачи по линиям связи и еще сложнее выделить его на фоне помех при приеме.
Примером эффективного использования ресурсов линии связи могут служит модемы для телефонных коммутируемых линий связи. Из-за ограничений, накладываемых АТС, получается низкая скорость передачи, на которой процессоры модемов справляются с генерацией сложного сигнала.
Рассмотрим подробнее уровни физического интерфейса.
Рисунок взят из стандарта для разъема RJ-45.
Механический уровень определяет геометрические и механические свойства физических элементов интерфейсов: линий связи, разъемов и др.
На рисунке приведен фрагмент из стандарта для разъемов RJ-45. На нем указаны основные размеры и есть ссылки на дополнительные замечания.
На механическом уровне, кроме размеров, также могут указываться требования к весу, жесткости, типу материалов и другим параметрам интерфейса.
Электрический уровень определяет требования к электрической части интерфейса. Можно выделить две группы требований: к характеристикам среды передачи, включая характеристики приемника и передатчика (сопротивление линии связи, входное сопротивление приемника, выходное сопротивление передатчика и др.) и к параметрам переедаемого сигнала.
На рисунки в качестве примера приведены требования к среде интерфейса HyperTransport.
Рисунок взят из стандарта на интерфейс HyperTransport
Эти требования регламентируют сопротивление линии связи, приемника и передатчика. Выполнение этих требований обеспечивает согласование сопротивления канала связи, и, как следствие, отсутствие отраженных волн.
К среде передачи могут предъявляться и другие требования: к емкости, индуктивности, полному сопротивлению и т.д.
Сигналы от приемника к передатчику могут передаваться различными способами. Можно выделить следующие типы сигналов:
Линейный сигнал передается уровнем напряжения на соответствующей линии связи. Уровень напряжения измеряется относительно общей для нескольких сигналов земли. Достоинством линейного сигнала является возможность передавать один бит информации всего по одной линии связи.
Дифференциальный сигнал передается по двум линиям связи, а напряжение на выходе считывается как разность потенциалов этих линий. Он имеет ряд преимуществ перед линейным сигналом: дифференциальный сигнал имеет существенно более высокую помехоустойчивость, не нужно знать уровень напряжения соответствующий нулю и единицу (нулю соответствует более высокий потенциал одной линии связи, единице – на другой).
Для современных высокочастотных интерфейсов более целесообразным оказывается использование дифференциального сигнала.
На рисунке показаны примеры использования сигналов. Линейные сигналы используются обычно с двунаправленными линиями связи, как, например, в интерфейсе PCI. Современные интерфейсы обычно используют дифференциальные сигналы по однонаправленным линиям связи. Таким образом можно существенно повысить частоту передачи данных, что позволяет достичь большей скорости передачи интерфейса, несмотря на то, что для передачи одного бита используются 4 линии связи.
Рисунок взят из стандарта на интерфейс PCI-X
Электрический уровень интерфейсов определяет как требования к среде передачи и тип передаваемого сигнала, так и параметры сигнала: его напряжение, частоту, форму и другие.
Рисунок взят из стандарта на интерфейс HyperTransport
На рисунке приведен пример сигнала, передаваемого по интерфейсу Hyper Transport. В данном интерфейсе определены два уровня напряжения. Один уровень используется для первого бита в цепочке подряд идущих символов, второй уровень – для всех остальных.
Под физическим кодированием понимается представление передаваемой информации, заданной в той или иной форме, в форме электрического сигнала пригодного для передачи по линии связи. Имеется несколько видов физического кодирования.
Аналоговая модуляция.
Аналоговая модуляция применяется для кодирования аналогового сигнала для передачи по линиям связи. Применяется в аналоговых системах телевидения, радиовещания и телефонной связи. В настоящий момент во всех областях вытесняется цифровыми системами передачи.
Импульсная модуляция.
Импульсная модуляция используется для кодирования аналоговых сигналов. При этом сигнал подвергается дискретизации, но, в отличие от цифровых методов модуляции, не квантуется. Этот подход также вытесняется цифровыми системами передачи.
Цифровая модуляция.
Цифровая манипуляция (цифровая модуляция) применяется для кодирования информации, заданной в цифровой форме в виде последовательности нулей и единиц, в сигналы для передачи по линиям связи.
Далее рассмотрим методы цифровой модуляции.
Наиболее распространенный способ передачи цифровой информации. Сигнал для передачи информации формируется из прямоугольных импульсов, обычно одинаковой длительности соответствующей тактовой частоте. При передаче в соответствующий такт единицы используется прямоугольный импульс одного уровня напряжения, при передаче нуля – другого уровня напряжение. На рисунке показана исходная последовательность и соответствующий закодированный сигнал.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.