Канал связи

среда, проводящая информацию к получателю Из Википедии, свободной энциклопедии

Канал связи — совокупность технических средств для передачи информации от отправителя (от оконечного устройства) к получателю (к другому оконечному устройству). Техническими средствами являются усилители, различного рода преобразователи, электрические фильтры, кабели, антенны и другие устройства. Информация по каналу связи может передаваться в один или несколько пунктов, расположенных по пути следования сигнала, или по разветвлённой сети пунктов[1].

В зависимости от среды распространения различают каналы связи проводные (воздушные, кабельные, в том числе волоконно-оптические) и беспроводные (радиоканалы и оптические каналы). Связь между значительно удалёнными оконечными устройствами (дальняя связь) обычно осуществляется по составным каналам, включающих проводные и беспроводные каналы[1].

Терминологические особенности

В зависимости от контекста синонимом термина канал связи может быть термин линия связи[2]. Вместе с тем линия связи рассматривается как составная часть канала связи — иногда в состав протяжённого канала связи включается несколько линий связи разных типов (проводные и беспроводные). Кроме того, часто одна и та же линия связи применяется для передачи сигналов, принадлежащих нескольким каналам связи[3].

В канале связи сигнал передаётся от некоторой точки A системы связи до точки B, при этом точки A и B могут быть выбраны произвольно, лишь бы между ними проходил сигнал. Часть системы связи, расположенная до точки A, является источником сигнала для этого канала[4].

Классификация

Суммиров вкратце
Перспектива

Каналы связи в зависимости от среды распространения:

Каналы связи в зависимости от направления передачи информации[1]:

  • симплексные — сигнал передаётся только в одном направлении (например, телевизионные каналы);
  • полудуплексные — сигнал передаётся в обоих направлениях поочерёдно;
  • дуплексные — сигнал передаётся одновременно в обоих направлениях (например, телефонные каналы).
Thumb
Характерные виды сигналов

Каналы связи:

  • по характеру передаваемых сигналов[1] (или в зависимости от методов передачи сигналов[5]):
  • по характеру уровня передаваемого сигнала[6]:
    • непрерывные — входной и выходной сигналы непрерывные (по уровню);
    • дискретные — входной и выходной сигналы дискретные (по уровню);
    • непрерывно-дискретные — входной сигнал непрерывный, а выходной — дискретный;
    • дискретно-непрерывные — входной сигнал дискретный, а выходной — непрерывный.

В зависимости от назначения каналы связи могут разделяться на телеграфные, фототелеграфные, телефонные, звукового вещания, передачи данных, телевизионного вещания, телеметрические, смешанные и другие[7].

Характеристики

Суммиров вкратце
Перспектива

Используют следующие характеристики канала:

Объём канала

Объём канала (ёмкость канала) определяется по формуле: [8].

Для передачи сигнала по каналу без искажений объём канала должен быть больше объёма сигнала , то есть . Объем сигнала рассчитывается по формуле: , где  — длительность сигнала,  — ширина спектра сигнала,  — динамический диапазон сигнала[9].

Простейший случай вписывания объёма сигнала в объём канала — это достижение выполнения неравенств , , . Тем не менее, может выполняться и в других случаях, что даёт возможность добиться требуемых характеристик канала изменением других параметров. Например, с уменьшением времени, в течение которого по каналу возможна передача, можно увеличить полосу пропускания[10].

Помехоустойчивость

Помехоустойчивость — способность радиосистемы (устройства) противостоять воздействию помех (всех типов)[11].

Помехозащищенность

Помехоустойчивость — способность радиосистемы (устройства) противостоять воздействию помех определенного типа. Под помехами как правило понимаются радиоэлектронное противодействие и индустриальные помехи[11].

Математические модели канала

Суммиров вкратце
Перспектива

Канал связи описывается математической моделью, задание которой сводится к определению математической модели связи входного и выходного сигналов, характеризующейся оператором , то есть

[12].

По типу замирания сигнала модели канала связи делятся на релеевские, райссовские и с замираниями, моделируемые с помощью распределения Накагами.

Модели аналогового канала

Модели непрерывных каналов можно классифицировать на модель идеального канала, модель канала с аддитивным шумом, модель канала с неопределенной фазой сигнала и аддитивным шумом и модель канала с межсимвольной интерференцией и аддитивным шумом.

Идеальный канал

Модель идеального канала используется тогда, когда можно пренебречь наличием помех. При использовании этой модели выходной сигнал является детерминированным, то есть

где  — константа, определяющая коэффициент передачи,  — постоянная задержка.

Канал с аддитивным шумом

Модель канала с аддитивным шумом отличается от модели идеального канала тем, что в канале связи имеется шум, который складывается с полезным сигналом:

где  — аддитивный шум, в качестве которого как правило принимается белый гауссовский шум.

Канал с неопределённой фазой сигнала и аддитивным шумом

Модель канала с неопределённой фазой сигнала и аддитивным шумом отличается от модели канала с аддитивным шумом тем, что является случайной величиной. Например, если входной сигнал является относительно узкополосным, то сигнал на выходе канала с неопределённой фазой сигнала и аддитивным шумом определяется следующим образом:

где

где

 — случайная величина с равномерным распределением от до [13].

Канал с межсимвольной интерференцией и аддитивным шумом

Модель канала с межсимвольной интерференцией и аддитивным шумом учитывает появление рассеяния сигнала во времени из-за нелинейности фазо-частотной характеристики канала и ограниченности его полосы пропускания, то есть например, при передаче дискретных сообщений через канал на значение выходного сигнала будут влиять отклики канала не только на переданный символ, но и на более ранние или более поздние символы. В радиоканалах на возникновение межсимвольной интерференции влияет многолучевое распространение радиоволн.

Модель дискретного канала

Для задания модели дискретного канала необходимо определить множество входных и выходных сигналов, а также распределение условных вероятностей выходного сигнала при заданном входном. Входными и выходными сигналами являются последовательности кодовых символов[14].

См. также

Примечания

Литература

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.