Показатели качества систем передачи информации. Основные модели и статистические характеристики помех в кана­лах передачи. Демодулятор и модуляторы АМ сигналов. Преимущества и недостатки цифровых систем передачи

1. Показатели качества систем передачи информации

Показатели качества тракта передачи, определяющие степень со­вершенства средств связи, комплексны и зависят от вида и назначения последних. При телефонной связи должны обеспечиваться разборчи­вость речи и узнаваемость голоса, скорость и безотказность соедине­ния, надежность.Разборчивость речи измеряется процентом правильно переданных элементов сообщений. Различают разборчивость слогов, слов и фраз. Качество тракта передачи считается хорошим, если раз­борчивость слогов лежит в пределах 55—80 %. При этом разборчивостьслов оказывается равной 90—100 % , а разборчивость фраз — почти абсолютной, обеспечивается и узнаваемость. Ясно, однако, что при оп­ределении качества каждого тракта передачи ставить опыт по установ­лению разборчивости затруднительно.

При телеграфировании или передаче данных основными показате­лями качества являются верность полученного сообщения, своевремен­ность его доставки, а также надежность.

Верность измеряется вероятностью неправильного приема элемента сообщения (вероятностью ошибки). Допустимое значение вероятности ошибки значительно зависит от вида связи и характера данных. При телеграфной передаче она может быть 10-⁴, при передаче данных 10-⁸—10-⁹.При телеизмерениях показателем качества является погреш­ность — отклонение результата передачи от истинного значения измеряемой величины.

Результирующую погрешность, появляющуюся при передаче изме­рительной информации, подразделяют на помеховую (воздействие по­мех) и динамическую  (искажения сигналов), обусловленную несовер­шенством частотных характеристик элементов каналов передачи. В большинстве практических случаев обе составляющие суммарной погрешности носят случайный характер.

Помеховую составляющую погрешности в свою очередь подразделя­ют на нормальную и аномальную. Нормальная составляющая погрешности — это сравнительно небольшая (допустимая) погреш­ность, вызываемая постоянно действующими помехами. Она характери­зует точность передачи измерительной информации. Аномаль­ная составляющая погрешности — это  большая по­грешность, возникающая при эпизодическом повышении уровня помех в радиоканалах или при работе устройств железнодорожной телемеха­ники по цепям, находящимся в общем кабеле с цепями связи, или вследствие других внешних помех на цепи связи. Аномальные погреш­ности характеризуют надежность связи.

Способность системы связи обеспечивать верную передачу при на­личии помех в цепях и каналах называют помехоустойчи­востью. Помехоустойчивость систем повышается при применении более совершенных способов преобразований сигналов и помехоустой­чивого кодирования.

Надежность устройств связи есть их способность к безот­казной работе, т. е. к сохранению заданных значений параметров в пределах, установленных нормами. Показателем качества здесь могут служить время безотказной работы или другие, рассматриваемые в тео­рии надежности.

2.Основные модели и статистические характеристики помех в кана­лах передачи.

Помехи представляют собой постороннее воздействие, приводящее к искажению передаваемого сигнала (и соответственно сообщения) и затрудняющее правильный его прием и выделение сообще­ния. Источники помех могут находиться как вне, так и внутри самой системы передачи информации. Внутренние помехи обусловлены в основном тепловым хаотическим движением электронов. Источниками таких помех служат электрон­ные лампы, полупроводниковые приборы, резисторы, резонансные контуры и т. п. К внешним помехам относятся атмосферные, космиче­ские и от посторонних средств связи.

К гауссовским помехам уверенно можно отне­сти лишь тепловой шум. По своей структуре и статистическим характе­ристикам помехи обычно подразделяются на следующие три основные группы: флуктуационные, импульсные ,синусоидальные (сосредоточенные по частоте, или станцион­ные).

В общем случае влияние помехи п (t) на передаваемый сигнал s (A,, t) может быть выражено оператором у (t) = V [s (К, t), n (t).

Если у (t) можно представить в виде суммы у (I) = s (К, t) + п (t), то помеху п (t) называют аддитивной. Если оператор V [• ] может быть представлен в виде у (t) = п_м (t) s (К, t), то помеху п_м (t) вызывают мультипликативной [при этом процесс п_м (t) считается неотрицательным].

Мультипликативные помехи возникают из-за изменений во време­ни амплитудных и фазовых характеристик канала связи, например при прохождении сигнала через среду с изменяющимися во времени пара­метрами, при многолучевом распространении и т.д.

   3,4 Флуктуационные помехи и  импульсные помехи

Флуктуационные помехи являются наиболее распростра­ненным видом помех в различных системах передачи информации. Их источниками являются прежде всего входные элементы приемного уст­ройства, а также атмосфера, галактика, Земля и др. В устройствах ав­томатики и связи флуктуационные помехи создаются в основном вход­ными цепями этих устройств.