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:
- проводные: воздушные, кабельные, в том числе волоконно-оптические[1];
- беспроводные:
- радиоканалы: наземные, атмосферные (использующие свойства атмосферы на разных высотах, например, тропосферное и ионосферное распространение), спутниковые, космические;
- оптические каналы[1];
- инфракрасные каналы.
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).

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:
- Время, в течение которого по каналу возможна передача ;
- Полоса пропускания ;
- Динамический диапазон ;
- Объём [8];
- Пропускная способность.
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
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.