Файл: Образования российской федерации.docx

При непрерывных методах модуляции используется некоторый переносчик сигнала в виде гармонического колебания высокой частоты – несущее колебание (часто говорят несущая частота). В этом случае модуляция представляет собой процесс изменения одного из нескольких параметров (частоты, амплитуды фазы) по закону первичного сигнала, т. е. несущее колебание наделяется признаками первичного сигнала. На входящем конце осуществляется обратное преобразование (демодуляция), при котором из модулированного сигнала выделяется первичный сигнал.

Таким образом, при амплитудной модуляции (АМ) в несущем колебании изменяется амплитуда» [Лазарев В. Г. Интеллектуальные цифровые сети. стр. 33-36] (рисунки Амплитудная модуляция и Временная диаграмма, иллюстрирующая амплитудную модуляцию, файл PP_Разработка Web-служб)
Рассмотрим передачу человеческого голоса по электрической линии связи. Звук представляет собой механические колебания сплошной среды (газа или жидкости), которые воспринимает человеческое ухо. Их можно представить в виде ряда, членами которого являются гармонические колебания вида

вещественные параметры , , называются соответственно амплитудой, частотой и фазой гармонического колебания; значения частот находятся в диапазоне от 6 Гц (герц) до 20 кГц (килогерц).

Устройство, которое преобразует звуковые колебания в электрические, называется микрофоном. Чувствительным элементом порошкового угольного микрофона служит капсюль с угольным порошком и диафрагмой, На два контакта, между которыми находится угольный порошок, подаются разные электрические потенциалы. Диафрагма воспринимает звуковые колебания, в результате чего изменяется её давление на угольный порошок, угольные зёрна прижимаются друг к другу то сильнее, то слабее, поэтому изменяется электрическое сопротивление порошка и сила тока, проходящего через порошок (рисунок Амплитудная модуляция речевого сообщения, файл PP_Разработка Web-служб). Предположим, что разность потенциалов между контактами является гармоническим колебанием с частотой (заглавная греческая буква омега), а сопротивление угольного порошка меняется с частотой

---

. В этом случает частота называется несущей частотой высокочастотного колебания, а частота – частотой модулирующего колебания. При линейной амплитудной модуляции сила тока, протекающего через микрофон, в момент времени равна






Если частоты модулирующих сигналов не превосходят значения , то частоты модулированных колебаний лежат в диапазоне

Такой интервал называется полосой частот, которую занимает сигнал. Частоты модулированных сигналов с несущей частотой будут лежать в диапазоне

В том случае, когда разность между несущими частотами и больше чем , полосы частот, которые занимают передаваемые сигналы, не пересекаются. Следовательно, модулированные сигналы можно разделить с помощью электрических фильтров, а затем выделить из каждого модулированного сигнала модулирующий сигнал. Таким образом с помощью амплитудной модуляции сигналов можно передавать по одной и той же линии связи сообщения большого количества абонентов одновременно.

«При изменении частоты несущего колебания имеем частотную модуляцию (ЧМ)… При передаче дискретного сигнала по аналоговой среде также используется модуляция первичным дискретным сигналом гармонического несущего колебания. При этом, как и ранее возможны три вида модуляции: амплитудная, частотная и фазовая…

В импульсных видах модуляции в качестве переносчика сигнала используются периодические последовательности прямоугольной формы.

В соответствии с функцией непрерывного сигнала может изменяться один из параметров двоичной последовательности импульсов: амплитуда импульса (амплитудно-импульсная модуляция - АИМ), частота следования импульсов (частотно-импульсная модуляция - ЧИМ), ширина импульса (широтно-импульсная модуляция - ШИМ), фаза импульса, т.е. положение импульсов относительно тактовых (синхронизирующих) моментов времени (фазо-импульсная модуляция – ФИМ)» [Лазарев В. Г. Интеллектуальные цифровые сети. стр. 33-36]

---

Терминологический словарь
Дуплексная связь – связь между двумя абонентами по одной физической линии или по одному каналу связи, позволяющая одновременно передавать сообщения в обеих направлениях.

Полудуплексная связь – связь между двумя абонентами по одной физической линии или по одному каналу связи, позволяющая в каждый момент времени передавать сообщения в одном направлении.

Симплексная связь – связь между двумя абонентами по одной физической линии или по каналу связи, по которому можно передавать сообщения только в одном направлении.
«Кто изобрел телефон? Большинство ответят – Александр Белл и окажутся неправы. Первым, кто продемонстрировал аппарат, передающий звук посредством электрических сигналов, был Иоганн Рейс, он же и придумал название – «телефон», и было это 26 октября 1851 года. Когда Иоганн Рейс, школьный учитель, сообщил о своих опытах профессору Берлинского университета Поггендорфу, тот воспринял идею передачи звуков по проводам как фантазию. Не заинтересовал телефон и инспектора Прусского телеграфа фон Легата. А вот американцы отнеслись к изобретению по-другому. В 1872 году аппарат Рейса был показан заокеанским изобретателям, в том числе Эдисону и Беллу. Те досконально изучили устройство и уже на его основе стали конструировать свои телефоны. Интересно, что если бы Белл на 2 часа позже принес в патентное бюро заявку на приобретение телефона, его опередил бы изобретатель Элиша Грей, придумавший такое же устройство.» [Юный эрудит. 2021. № 10. С. 3]
Радиосвязь
Физическим полем называется среда, заполняющее часть пространства, через которую тела взаимодействуют друг с другом. Для того, чтобы описать состояние физического поля в определённый момент времени, необходимо задать значение некоторой физической величины в каждой точке этого пространства. Воздействие друг на друга тел, обладающих электрическим зарядом, осуществляется через электромагнитное поле. Математической моделью электромагнитного поля служит пара функций, аргументами которых служат момент времени и координаты точки пространства, значением функции является вектор напряжённости электрической составляющей электромагнитного поля в точке с координатами в момент времени , а значением функции

---

является вектор магнитной индукции магнитной составляющей электромагнитного поля в этой точке в этот момент времени. Часто вместо магнитной индукции используют вектор напряжённости магнитной составляющей электромагнитного поля (жирным шрифтом набирают буквы, обозначающие векторные величины). В том случае, когда в электромагнитном поле двигается заряженная частица (материальная точка), в момент времени на неё действует сила Лоренца:

где – заряд частицы, - скорость частицы в момент времени , – координаты частицы в момент времени , символ обозначает операцию векторного произведения: вектор перпендикулярен к векторам-сомножителям, его модуль равен произведению модулей векторов-сомножителей на синус угла между ними и три вектора


образуют правую тройку (направлены вдоль большого, указательного и среднего пальцев правой руки).

В процессе радиосвязи передатчик изменяет значения напряжённости и магнитной индукции вблизи точки , а приёмник фиксирует изменения значений этих величин вблизи точки .

«Для передачи двоичных импульсов по радио- или спутниковым каналам, в которых передающая среда является непрерывной, двоичный цифровой сигнал подвергается вторичному преобразованию с использованием гармонического несущего колебания достаточно высокой частоты. В результате будут получены радиоимпульсы, способные распространяться в эфире» [Лазарев В. Г. Интеллектуальные цифровые сети. стр. 38]
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЛОБАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

---

Базовая эталонная модель OSI ISO
Понятие информации относится к системе, содержащей, по крайней мере, три компонента: источник информации, её потребителя (адресата) и среду передачи. Источник информации и её потребитель могут быть отдельными людьми, группами людей или компонентами технических систем. Источник информации определённым образом воздействует на среду передачи информации, потребитель информации фиксирует значение физической величины, характеризующей изменения среды. Эта величина называется сигналом.
Линия связи — физическая среда и совокупность технических систем, обеспечивающие распространение сигнала.
Канал связи — физическая среда и совокупность технических систем, обеспечивающие передачу сигнала от источника информации к её адресату.
Открытая техническая система — техническая система, удовлетворяющая международным стандартам и спецификациям в области обмена информацией. Открытая система выполняет обработку и передачу данных, представленных в виде сигналов.
После запуска программы в системе возникает вычислительный процесс, который завершается после окончания выполнения программы. Прикладные вычислительные процессы, функционирующие в открытой системе, удовлетворяют информационные и вычислительные потребности конечных пользователей.
Международные стандарты и спецификации регламентируют взаимодействие открытых систем друг с другом и с абонентами — людьми, юридическими лицами или техническими системами. Международная организация по стандартизации (ISO) разработала базовую эталонную модель взаимодействия открытых систем (OSI), которая позволяет обеспечить:
связь программно-аппаратных комплексов, выпущенных разными производителями, друг с другом;

единые форматы представления данных;

диагностику программного обеспечения и технических средств и т. п.

Базовая эталонная модель рассматривает информационно-вычислительную сеть, образованную взаимодействующими открытыми системам и абонентами. Компоненты этой сети, которым присвоены адреса, называются её узлами.
Документы базовой эталонной модели описывают процессы, протекающие в информационно-вычислительной сети, в виде взаимодействия объектов разных уровней. Всего выделено 7 таких уровней:
прикладной;

представления данных;

сеансовый;

транспортный;

сетевой;

канальный;

физический.
Объектами прикладного уровня являются прикладные вычислительные процессы. Объекты физического уровня представляют механические, электрические, оптические и другие средства, обеспечивающие передачу и обработку сигналов. Объекты нижних шести уровней предоставляют сервисы объектам вышестоящих уровней. Стандарты и спецификации, регламентирующие взаимодействие объектов одного и того же уровня, называются протоколами.

---