Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 194
Скачиваний: 1
аппаратуры передачи данных на бесконтактных элементах и применения для передачи дискретной информации телефонных каналов, групп телефонных каналов и широкополосных каналов.
3. К системам и аппаратуре передачи данных обычно предъ являются повышенные требования по надежности. Эти требова ния обусловлены важностью задач, решаемых с помощью АСУ, а также дороговизной процессов в АСУ. Вопросы повышения надежности решаются соответствующим выбором элементной базы для построения аппаратуры, резервированием оконечной аппаратуры, каналов связи и т. п.
4. При передаче данных в большинстве случаев информация формируется и принимается с помощью технических средств, поэтому в аппаратуре передачи данных должны быть макси мально автоматизированы все процессы по передаче, преобразо ванию и приему информации. С этой целью в настоящее время ведутся работы по изысканию способов автоматического вхож дения в связь, автоматизированного контроля качества каналов, их автоматического переключения и т. п.
Конкретные системы передачи данных могут иметь все выше указанные особенности или только часть из них, но, как правило, технические требования, предъявляемые к оконечной аппаратуре и каналам связи при передаче данных, значительно выше, чем при телеграфной связи.
Передача данных — совсем еше молодой, но бурно развиваю
щийся |
вид связи. |
Интенсивное |
развитие Э В М и их внедрение в |
АСУ |
народного |
хозяйства и |
науки сопровождается широким |
развитием систем связи для целей сбора и обработки дискрет ной информации в АСУ.
В принятых на X X I V съезде КПСС Директивах по пятилет нему плану развития народного хозяйства СССР сказано: «Раз вернуть работы по созданию и внедрению автоматизированных систем планирования и управления отраслями, территориаль ными организациями, объединениями, предприятиями, имея в виду создать в дальнейшем общегосударственную автоматизиро ванную систему сбора и обработки информации для учета, пла нирования и управления народным хозяйством на базе государ ственной системы вычислительных центров и единой автомати
зированной сети |
связи |
страны». |
|
В настоящее |
время внедряются отраслевые и территориаль |
||
ные АСУ. Каждая такая система имеет |
обычно головную Э В М |
||
(одну или несколько) |
и разветвленную |
сеть каналов передачи |
данных, связывающую машину со всеми предприятиями данной отрасли народного хозяйства. К подобным системам относятся система учета банковских операций, производимых за сутки от делениями Госбанка; система контроля почтовых и телеграфных переводов в масштабе Министерства связи СССР; система управ ления формированием и движением поездов на крупных сорти ровочных пунктах и т. п.
Наибольшая оперативность управления будет достигнута на
втором |
этапе |
развития АСУ, когда все |
вычислительные |
центры |
|
и АСУ |
будут |
объединены между собой через Главный вычисли |
|||
тельный центр с помощью общегосударственной системы |
пере |
||||
дачи данных, |
представляющей |
собой |
составную часть единой |
||
автоматизированной сети связи |
( Е А С С ) . |
|
Важнейшей проблемой, связанной с интенсивным развитием техники передачи данных, является подготовка высококвалифи цированных специалистов в области передачи дискретной инфор мации, разработки и эксплуатации оконечной аппаратуры и ка налов передачи данных. Настоящий учебник может послужить основой для подготовки специалистов в области передачи дан ных и телеграфной связи.
Г Л А В А і
О С Н О В Н ЫЕ ПОНЯТИЯ И О П Р Е Д Е Л Е Н И Я
§ 1.1. Информация, сообщение, сигнал
Область техники, занимающаяся вопросами передачи инфор мации на расстояние с помощью электрических сигналов, назы вается электросвязью. Любой вид электросвязи—телефон, фото телеграф, телевидение, телеграф, передача данных и др. — пред назначен для передачи информации.
Под информацией понимается совокупность сведений о явле ниях природы и общества, которые могут быть объектами хра- «ен'ия, передачи и преобразования [6].
Форма представления информации называется |
сообщением, |
||
т. е. информация передается в виде сообщений |
и является основ |
||
ным содержанием |
сообщения. |
|
|
По своей структуре сообщения разделяются на |
непрерывные |
||
и дискретные. |
|
|
|
Непрерывными |
называют сообщения, которые |
в конечном |
|
интервале времени |
принимают бесконечное |
множество значе |
ний. К числу непрерывных сообщений можно отнести речь, му зыку, подвижное изображение в телевидении и неподвижное — в фототелеграфии.
Дискретное сообщение характеризуется тем, что за конечный отрезок времени может принимать' лишь конечное количество значений, отличающихся друг от друга.
Дискретные сообщения обычно разделяются на последова тельности некоторых элементарных сообщений. В качестве эле ментарного сообщения в общем случае могут быть выбраиы отдельный символ, группа символов и т. д. В учебнике рассмат ривается первый случай, при котором дискретное сообщение со стоит из вполне определенного количества символов (букв, цифр, арифметических знаков, знаков препинания и т. п.).'Совокуп ность используемых символов образует алфавит, называемый также алфавитом сообщений. Количество символов в алфавите называется объемом алфавита. Наиболее характерным приме ром рассматриваемого дискретного сообщения является обычная телеграмма, состоящая из ограниченного количества символов. Для европейских языков число символов колеблется от 52 до 55,
И
для ряда восточных языков объем алфавита может исчисляться несколькими тысячами символов.
К |
дискретным относится |
также |
основная |
часть |
сообщений |
при |
передаче данных. Например, |
результаты |
вычислений или |
||
решения информационных |
задач, |
производимых с |
помощью |
Э В М , представляются в виде последовательности цифр, которые нужно передать получателю. Вместе с тем в связи с автомати зацией процессов сбора и регистрации информации определен
ная часть сообщений, образуемая автоматическими |
датчиками |
информации и другими техническими устройствами, |
является |
непрерывными сообщениями (сведения о результатах |
измерения |
по радиационной и химической обстановке, по местоположению подвижных объектов и т. п.).
Для передачи по каналам связи любой вид сообщения дол жен быть преобразован в электрический сигнал. Сигналом назы вается изменяющаяся физическая величина (ток, напряжение, электромагнитное поле и т. п.), отображающая в процессе пере дачи сообщение. Между сообщением и сигналом должно быть однозначное соответствие, чтобы при обратном преобразовании в пункте приема можно было получить переданное сообщение.
Сигналы, отображающие сообщения, могут быть непрерыв ными (аналоговыми) и дискретными. В технике телеграфной связи и передаче данных используются дискретные сигналы. По этому перед передачей в канал связи как дискретные, так и не прерывные сообщения преобразуются в дискретные сигналы. Однозначное соответствие между сигналом и сообщением дости гается тем, что каждому символу дискретного сообщения или каждой точке отсчета непрерывной величины соответствует опре деленный электрический сигнал.
Так как одной из общих особенностей телеграфной связи и передачи данных является использование дискретных сигналов, то эти два вида электросвязи часто условно объединяют единым понятием и называют передачей дискретных сообщений или передачей дискретной информации.
§ 1.2. Кодирование
Кодом называют систему соответствий между символами со общений и сочетаниями дискретных сигналов. Сочетание дис кретных сигналов, соответствующее определенному символу, именуется кодовой комбинацией. Процесс перевода (преобразо вания) символа сообщения в конкретную кодовую комбинацию называется кодированием, а обратное преобразование — декоди рованием.
Совокупность кодовых комбинаций и соответствующих им символов образует кодовую таблицу (кодовый алфавит или ал фавит сигналов). С помощью кодовой таблицы обеспечивается однозначная связь между символами сообщения и дискретными
сигналами. Благодаря этому передатчик сообщений формирует дискретные сигналы, соответствующие символам сообщения, а приемник сообщений распознает эти символы по принятым сиг налам.
Дискретные сигналы представляют собой последовательности различных комбинаций электрических импульсов, которые харак теризуются вполне определенными значениями параметра. Число а различных значений параметра, используемого для по
строения кодовых |
комбинаций, |
определяет |
основание |
кода. |
|||||
В зависимости от значения основания кода (числа позиций) |
|||||||||
различают двухпозиционные |
(а —2), |
трехпозиционные |
(а = 3) и, |
||||||
в общем случае, многопозиционные коды. |
|
|
|
|
|||||
Все современные методы кодирования базируются на зако |
|||||||||
нах счисления, для которых а является основанием |
системы |
||||||||
счисления. Поэтому |
по аналогии с |
двоичной |
(а = 2), |
троичной |
|||||
(а = 3) и другими |
системами |
|
счисления |
часто |
коды |
именуют |
|||
соответственно двоичными, троичными и т. д. |
|
|
|
||||||
Как известно, в системе счисления с основанием а положи |
|||||||||
тельное /-разрядное |
число At |
может |
быть |
записано в |
виде |
||||
At = х{_га1-1 |
+ х^а1-2 |
+ . . . + |
ххах |
+ |
х0а0, |
(1.1) |
где xL — коэффициенты, принимающие значения от 0 до а — \.
Кодовые комбинации, как и числа в любой системе счисле ния, записываются в виде последовательности коэффициентов при а1:
-*7_ 1> -*-г_2>*- - > "^2> |
*^0- |
Справа в этой последовательности записан младший разряд, слева — старший. Каждый из коэффициентов может принимать значения всех возможных цифр выбранной системы счисления: для двоичной системы счисления — 0 и 1, для троичной — 0, 1,2, для четверичной — 0, 1, 2, 3 и т. д. Например, кодовые комбина ции, соответствующие одному и тому ж е десятичному числу 21, для двоичного и троичного кода будут иметь вид:
— при |
а |
= 2 |
число |
At |
= |
1 -2* + |
0 - 2 3 |
+ |
1 -2* + |
0-21 + 1 - 2 е , |
|
комбинация |
1 — 10101; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
— при |
а = 3 |
число |
А2 |
= |
2-32 + |
1 -З1 |
+ |
0 - 3°, |
комбинация |
||
2 - 2 1 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каждую цифру, входящую в кодовую комбинацию, называют |
|||||||||||
элементом. |
Число |
элементов |
в |
кодовой комбинации |
будем обо |
||||||
значать через /. Тогда кодовая |
комбинация 1 является пятиэле- |
||||||||||
ментной |
(/=5), |
а |
кодовая |
|
комбинация |
2 — трехэлементной |
|||||
(/ = 3) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соответствующий одному элементу электрический сигнал на |
|||||||||||
зывается |
элементарной |
посылкой |
или элементарным |
импульсом. |
Длительность передачи элементарной посылки обозначают бук вой t0.