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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.