Файл: Емельянов Г.А. Передача дискретной информации и основы телеграфии учеб. для вузов.pdf

В В Е Д Е Н И Е

Системы связи служат для передачи информации. Под инфор­ мацией понимаются сведения о каком-либо событии или предмете, поступающие к получателю извне в результате его взаимодейст­

представления информации. При телефонной передаче и вещании

Дискретными называются такие сообщения, которые характе­ ризуются конечным числом символов, подлежащих передаче за конечный промежуток времени. В отличие от дискретных, не­ прерывные (или, как их иногда называют, аналоговые) сообщения характеризуются бесечетньвм 'множеством значений на протяжении конечного промежутка времени.

В зависимости от характера передаваемых сообщений системы

зи. Изобретателем и творцом электрического телеграфа был наш соотечественник член-корреспондент Петербургской Академии наук П. Л. Шиллинг. Построенная им в 1832 г. линия телеграфной свя­ зи содержала многие элементы, использованные в последующих более совершенных системах. Так, например, им был предложен первый телеграфный код — основа всех систем передачи дискрет­ ных сообщений.

Продолжателем работ П. Л. Шиллинга в области телеграфии был другой выдающийся русский ученый академик Б. С. Якоби — изобретатель первого в мире буквопечатающего аппарата (1850 г.). Им же впервые осуществлена передача телеграфных сигналов по одному проводу, разработан принцип синхронной передачи, ис­ пользована телеграфная трансляция, т. е. многое из того, что до настоящего времени широко используется в системах передачи ди­ скретных сообщений.

В 1837 г. американец Морзе разработал свою систему теле­ графного аппарата, которая с различными усовершенствованиями применялась более 100 лет. Большой вклад в развитие телеграф­ ной техники внесли американец Юз, англичанин Уитстон, француз Бодо. Разработанная ими в 60—80 годах прошлого века аппара­ тура применялась на телеграфной сети в царской России.

После Великой Октябрьской социалистической революции те­ леграфная техника в нашей стране начала быстро развиваться и достигла значительных успехов. В 1929 г. А. Ф. Шориным, а в 1931 г. Л. И. Тремлем были сконструированы простые и удобные буквопечатающие телеграфные аппараты, затем был разработан аппарат СТ-35, усовершенствованные конструкции которого при­ меняются и в настоящее время. Инженеры А. Д. Игнатьев, Л. П. Гурин, Г. П. Козлов и В. И. Керби разработали многократные бы­ стродействующие телеграфные аппараты для радиосвязи.

Развитие оконечной телеграфной аппаратуры идет по пути ав­ томатизации процессов передачи и приема, увеличения скорости

передачи на базе внедрения электроники вместо электромеханиче­ ских устройств.

Одновременно с совершенствованием оконечной телеграфной аппаратуры происходил переход от передачи по физическим цепям к более совершенным в технико-экономическом отношении спосо­ бам передачи по каналам систем уплотнения. Были разработаны и непрерывно совершенствовались системы тонального телеграфи­ рования, в последние годы появились системы телеграфирования, базирующиеся на импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).

Развиваются и методы коммутации. На смену ручному пере­ приему телеграмм пришел полуавтоматический метод, а затем ав­

или уже обработанной ими. Передача данных предусматривает пе­ редачу информации от различных источников — телеграфных ап­ паратов, трансмиттеров, датчиков, накопителей на магнитных лен­ тах (НМЛ), магнитных барабанах (НМБ), машитных дисках (НМД) к ЭВМ, от ЭВМ к различным приемникам информации— реперфораторам, печатающим устройствам, устройствам отобра­ жения, графопостроителям, НМЛ, НМБ, Н М Д « т. п., а также пе­ редачу данных между ЭВМ. Развитие П Д в значительной степени определяется темпами роста числа ЭВМ, совершенствованием их характеристик и расширением областей использования.

Можно назвать следующие основные тенденции развития ЭВМ:

— бурный количественный рост (если в 1950 г. число ЭВМ со­ ставляло несколько десятков, то в 1970 г. их было несколько де­ сятков тысяч, а к 1975 г. планируется увеличение до сотен тысяч);

— непрерывное увеличение числа ЭВМ, работающих с непо­

лишь около 7% работало по системе с непосредственным вводом— выводом информации в линии связи. Можно полагать, что к 1975 г.

разделения времени, который позволяет многим абонентам одно­ временно вести с ЭВМ непрерывный диалог, а также нескольким абонентам обмениваться информацией друг с другом при посред­

—централизация и укрупнение информационных систем и си­ стем управления в крупных вычислительных центрах, обусловлен­ ные высокой стоимостью математического обеспечения и целесо­ образностью концентрации высококвалифицированных кадров алгоритмистов, математиков-программистов и эксплуатационного персонала;

—преимущественное использование ЭВМ в автоматизирован­ ных комплексах управления, сбора и обработки информации по сравнению с использованием их для вычислительных операций;

—значительное повышение надежности действия ЭВМ в ре­ зультате совершенствования радиоэлектронных компонентов (пе­ реход от ламп к полупроводниковым приборам и интегральным схе­ мам) и резервирования отдельных узлов, блоков.

Перечисленные тенденции развития ЭВМ определили быстро •растущую потребность в обмене диоюретной информацией террито­ риально удаленных ЭВМ между собой и со своими абонентами, следовательно, бурное развитие систем ПД.

Директивами XXIV съезда КПСС по__пятилетпему плану раз­

ванной системы планирования и управления отраслями, террито­ риальными организациями, объединениями, предприятиями, имея в виду создать общегосударственную автоматизированную систему сбора и обработки информации для учета, планирования и управ­ ления народным хозяйством на базе государственной сети вычис­

Выполнение этой грандиозной задачи требует развития средств связи для' организации передачи информации от ее источников к ЭВМ, между ЭВМ и от ЭВМ к потребителям информации.

Язык, на котором обмениваются информацией ЭВМ, представ­ ляет собой последовательность дискретных (обычно двоичных) си­ гналов, которые применялись в телеграфии. Однако передача дво-

ичной информации между ЭВМ и передача телеграфных сообще­ ний существенно отличаются по основным характеристикам — скорости передачи, .верности и надежности.

Если в телеграфии объем информации, передаваемой операто­ ром, не превышает нескольких десятков бит/с, то между ЭВМ он может достигать нескольких миллионов бит/с. Если в телеграфии

ЭВМ требуется во много раз меньшая вероятность ошибки — по­ рядка 10~6, а иногда Ю - 9 . Это объясняется тем, что в телеграфии передаются в основном смысловые сообщения, которые обладают большой внутренней избыточностью, позволяющей получателю ис­ правлять значительную долю искажений «по смыслу». Избыточ­ ность языка, составляющая 60—70%, значительно облегчает тре­ бования к верности телеграфной передачи. Цифровая информация, передаваемая ЭВМ, не обладает избыточностью, позволяющей ис­ правлять искажения. Д а ж е сравнительно редкие помехи, возни­ кающие в каналах связи, могут совершенно исказить резуль­ таты работы ЭВМ или содержание вводимой в нее информации. Поэтому при передаче информации между ЭВМ приходится при­ нимать специальные меры для повышения верности передачи. И, тмнадцец, учитывая исключительную важность автоматизированных комплеТїСову^гюстроенньїх на базе ЭВМ, к передаче информации в таких комплексная предъявляют очень высокие требования по на­ дежности — значительно выше тех, которые предъявляются к те­

устройства для передачи данных появились в начале 50 годов) пе­ редача данных достигла огромного развития (в 1970 г. в мире насчитывалось более 150 000 установок аппаратуры передачи дан- -і«=*^4-ДіЛЩОдолжает развиваться такими темпами, которых не знал 'ни адинідр^гТгй-^ид электросвязи.

Несмотря на указанныё~въ1ше~различия между П Д и телегра­ фией, многие принципы классической телеграфии широко исполь­ зуются (в новых схемных и конструктивных решениях) в системах передачи данных. В то же время некоторые ранее применяемые методы, как, например, методы кодирования, коммутации и дру­ гие, получили в П Д настолько большее развитие, что оказывают значительное влияние на прогресс телеграфии. Таким образом, пе­ редачу данных и телеграфию объединяет множество общих идей и методов их реализации. Так, например, телеграфные аппараты все больше приспосабливаются к нуждам ПД, а устройства вво­ да—вывода информации ЭВМ оснащаются приспособлениями для стыка с каналами связи, т. е. грань между устройствами ввода— вывода аппаратуры передачи данных (АПД) и телеграфной ап­ паратурой в значительной мере стирается. Появились универсаль­ ные устройства, сочетающие функции ввода—вывода АПД и те-