Әртүрлі байланыс арналары болуы мүмкін. Желілік технологиялар, байланыс арналары және олардың негізгі сипаттамалары
Алдын ала қарау:
Презентацияларды алдын ала қарауды пайдалану үшін өзіңізге тіркелгі жасаңыз ( тіркелгі) Google және кіріңіз: https://accounts.google.com
Слайдтар тақырыбы:
Қолданылатын ақпарат алмасу құралдары мен технологиялары компьютерлік желілер(желілік технологиялар)
Қосылу арналары. Ақпаратты тасымалдау.
Байланыс арналары деп аталады техникалық құралдардеректерді қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндік береді. Байланыс арналарын қашықтағы компьютерлер арасында ақпаратты жіберуге арналған байланыс орнату құралы деп атаймыз.
Байланыс арналарының сипаттамасы: Өткізу қабілеттілігі – байланыс арнасы бойынша ақпаратты берудің максималды жылдамдығы (Кбит/с) Шуға төзімділік – бұрмалану деңгейінің параметрін орнатады. жіберілген ақпарат
Байланыс арналары: кодтау әдісі бойынша: цифрлық және аналогтық; байланыс әдісі бойынша: бөлінген (тұрақты қосылу) және диал-ап (уақытша қосылу); сигнал беру әдісі бойынша: кабель, телефон, радио
Байланыс арналары: Simplex (ақпарат тек бір бағытта беріледі) Дуплексті (ақпарат екі бағытта беріледі)
Интерференция: - меншікті араласу; - өзара араласу; - сыртқы кедергі (өндірістік, радиокедергілер, атмосфералық және ғарыштық болып бөлінеді).
Байланыс арналары бойынша тасымалдау кезінде ақпаратты қорғау функциясы үш құрамдас бөлікті қамтиды: Растау; қателерді анықтау және хабарлау; бастапқы күйіне оралу.
Прокси сервер – браузер мен соңғы веб-сервер арасында делдал ретінде пайдаланылатын аралық, транзиттік веб-сервер. Протокол (протокол) - толық жиынтығыбір объект басқа объектіде орындай алатын операциялар, сол операциялардың шақырылу реті дұрыс; екі тәуелсіз процесс немесе құрылғылар арасында ақпарат алмасудың форматы мен процедураларын реттейтін ережелер жиынтығы.
Internet Work Packet Exchange Protocol (IPX) Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) Желілік протокол Әр түрлі желілерде және әртүрлі желілерде жұмыс істейтін протоколдардың үш негізгі түрі бар. операциялық жүйелер: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Желілік BIOS пайдаланушы интерфейсі). Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCPMP.TCP/IP тобына мыналар кіреді: Telnet протоколы,; DNS доменін адрестеу жүйесі; тасымалдау протоколы FTP файлдары; HTTP гипермәтінді тасымалдау протоколы.
Алдыңғы талқылауда айтылғандай, байланыс арнасы таратқыш пен қабылдағыш арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Физикалық арна болуы мүмкін екі сымды желі, электр сигналын жіберетін немесе модуляцияланған жарық сәулесінің көмегімен ақпаратты тасымалдайтын шыны талшық немесе ақпарат акустикалық түрде берілетін мұхиттың су асты арнасы немесе тасымалдаушы ақпараттық сигналы арқылы шығарылатын бос кеңістік. антенна. Байланыс арналары ретінде сипатталатын басқа ақпарат құралдары магниттік таспа, магниттік және оптикалық дискілер сияқты деректерді сақтау құралдары болып табылады.
Бір ортақ мәселесигналды кез келген арна арқылы беру кезінде – аддитивті шу. Жалпы айтқанда, қосымша шу жиі байланыс жүйелерінде қолданылатын резисторлар мен қатты күйдегі құрылғылар сияқты әртүрлі электрондық компоненттерде жасалады. Бұл шулар көбінесе термиялық шу деп аталады. Басқа шу және бөгеуіл көздері жүйеден тыс пайда болуы мүмкін, мысалы, басқа арна пайдаланушыларының өзара сөйлесуі. Мұндай шу мен айқаспалы сөйлесу қажет сигнал сияқты жиілік диапазонында болған кезде, олардың әсерін қабылдағыштағы жіберілетін сигнал мен демодуляторды тиісті таңдау арқылы азайтуға болады. Арна бойынша сигнал беру кезінде кездесуі мүмкін сигнал бұрмалануының басқа түрлері сигналдың әлсіреуі, амплитудалық және фазалық сигналдың бұрмалануы және толқындардың көп жолақты таралуына байланысты сигналдың бұрмалануы болып табылады.
Шудың әсерін берілетін сигналдың қуатын арттыру арқылы азайтуға болады. Дегенмен, дизайн және басқа практикалық ойлар жіберілетін сигналдың қуат деңгейін шектейді. Тағы бір негізгі шектеу - қолжетімді арна өткізу қабілеті. Өткізу қабілеттілігін шектеу әдетте қоршаған ортаның физикалық шектеулеріне және таратқыш пен қабылдағышта қолданылатын электрлік компоненттерге байланысты. Бұл екі жағдай кітаптың кейінгі тарауларында көретініміздей, кез келген байланыс арнасы арқылы сенімді түрде берілуі мүмкін деректер көлемін шектеуге әкеледі. Төменде жеке байланыс арналарының кейбір маңызды сипаттамаларын сипаттаймыз.
сымды арналар. Телефондық желіні тарату үшін сымды желілерді кеңінен пайдаланады дыбыстық сигнал, сонымен қатар деректер мен бейне сигналдары. Бұралған сым жұптары және коаксиалды кабель негізінен салыстырмалы орташа өткізу қабілеттілігі арқылы өтуге мүмкіндік беретін электромагниттік арнаны қамтамасыз етеді. телефон сымы, әдетте клиентті қосу үшін пайдаланылады орталық станция, бірнеше жүз килогерц өткізу қабілеті бар. Екінші жағынан, коаксиалды кабельде бірнеше мегагерц жиі қолданылатын өткізу қабілеті бар. 1.2.1-суретте толқын өткізгіштер мен оптикалық кабельді қамтитын пайдаланылатын электромагниттік арналардың жиілік диапазоны түсіндіріледі.
Күріш. 1.2.1. Бағыттау жүйелері бар байланыс арналары үшін жиілік диапазондары
Мұндай арналар арқылы берілетін сигналдар амплитудасы мен фазасы бойынша бұрмаланады, сонымен қатар оларға қосымша шу пайда болады. Сымды бұралған жұп байланысы да көрші жұптардың айқаспалы кедергілеріне бейім. Сымды арналар бүкіл елдегі және дүние жүзіндегі байланыс арналарының үлкен пайызын құрайтындықтан, олардың беріліс қасиеттерін анықтауға және берілістің амплитудалық қасиеттерін азайтуға және арнадағы амплитудалық және фазалық бұрмалануларды азайтуға бағытталған ауқымды зерттеулер жүргізілді. Ch. 9 оптималды берілетін сигналдар мен демодуляторларды синтездеу әдісін сипаттаймыз; тармағында. 10 және 11, біз арнадағы амплитудалық және фазалық бұрмалануларды өтейтін арна эквалайзерлерінің (эквалайзерлердің) синтезін қарастырамыз.
Талшықты-оптикалық арналар. Fiberglass байланыс жүйесінің дизайнеріне коаксиалды кабельдік арналардан бірнеше рет үлкен өткізу қабілеттілігін ұсынады. Соңғы онжылдықта салыстырмалы түрде төмен сигналдың әлсіреуіне және сигналды генерациялауға және анықтауға арналған жоғары сенімді оптикалық құрылғыларға ие оптикалық кабельдер әзірленді. Бұл технологиялық жетістіктер мұндай арналарды отандық телекоммуникациялық жүйелер үшін де, трансатлантикалық және дүниежүзілік байланыс жүйелері үшін де жылдам қабылдауға әкелді. Талшықты-оптикалық арналардағы үлкен өткізу қабілеттілігін ескере отырып, телефон компаниялары абоненттерге телекоммуникациялық қызметтердің кең спектрін, соның ішінде дауыстық, деректер, факсимильдік және бейне сигналдарды ұсыну мүмкіндігіне ие болды.
Талшықты-оптикалық байланыс жүйесіндегі таратқыш немесе модулятор жарық көзі, жарық диод (жарық диод) немесе лазер болып табылады. Ақпарат хабар сигналы арқылы жарық көзінің қарқындылығын өзгерту (модуляциялау) арқылы беріледі. Жарық талшық арқылы жарық толқыны ретінде таралады және ол мерзімді түрде күшейеді (жағдайда сандық берусигналдың әлсіреуін өтеу үшін тарату жолы бойымен қайталағыштармен анықталған және қалпына келтірілген.
Қабылдағышта жарық интенсивтілігі фотодиодтың кірісіндегі жарықтың қуатына пропорционалды түрде өзгеретін шығысы электрлік сигнал болып табылатын фотодиод арқылы анықталады. Талшықты-оптикалық арналардағы шу көздері фотодиодтар мен электронды күшейткіштер болып табылады.
Талшықты-оптикалық арналар сымды байланыс желісінің барлық дерлік арналарын алмастырады деп болжануда телефон желісіғасырлар тоғысында.
Сымсыз (радио) арналар.Жүйелерде сымсыз байланыс(радиобайланыс) электромагниттік энергия таралу ортасына радиатор қызметін атқаратын антенна арқылы беріледі. Антеннаның физикалық өлшемдері мен құрылымы ең алдымен жұмыс жиілігіне байланысты. Электромагниттік энергияның тиімді сәулеленуін алу үшін антеннаның өлшемдері толқын ұзындығының 1/10 бөлігінен үлкен болуы керек. Демек, радиостанцияның AM бар тасымалдаушыда, айталық, МГц толқын ұзындығына сәйкес берілуі. 
м, диаметрі кемінде 30м антеннаны қажет етеді. Басқа маңызды сипаттамаларыжәне сымсыз таратуға арналған антенналардың қасиеттері тарауда сипатталған. 5.
1.2.2-суретте радиобайланыстың әртүрлі жиілік диапазондары түсіндіріледі. Атмосферада және ауада электромагниттік толқындардың таралу жолдары бос орынүш категорияға бөлуге болады, атап айтқанда: беттік толқынның таралуы, аспан толқынының таралуы, тікелей толқынның таралуы. Өте ауқымда төмен жиіліктер(VLF) және толқын ұзындығы 10 км-ден асатын дыбыс диапазоны, жер мен ионосфера электромагниттік толқындардың таралуы үшін толқындық бағыттаушыны құрайды. Бұл жиілік диапазондарында байланыс сигналдары іс жүзінде бүкіл жер шарында таралады. Осы себепті бұл жиілік диапазондары негізінен жағадан кемелерге дейінгі навигация тапсырмалары үшін бүкіл әлемде қолданылады.
Бұл жолақтарда қолжетімді арна өткізу қабілеттілігі салыстырмалы түрде аз (әдетте орталық жиіліктің 1-10% құрайды), сондықтан осы арналар арқылы берілетін ақпарат салыстырмалы түрде аз. төмен жылдамдықжіберу және әдетте сандық беру үшін қолайсыз.
Осы жиіліктердегі шудың басым түрі жер шарындағы, әсіресе тропикалық аймақтардағы найзағай белсенділігіне байланысты. Кедергі осы жиілік диапазонындағы станциялардың көп болуына байланысты пайда болады.
Жер толқынының таралуы, суретте көрсетілгендей. 1.2.3, орташа жиілік диапазонында (0,3 ... 3 МГц) сигналдарды таратудың негізгі режимі болып табылады. Бұл AM және теңіз хабарларын тарату үшін пайдаланылатын жиілік диапазоны. AM хабарларын тарату және жердегі толқындардың таралуы кезінде, тіпті қуатты радиостанцияларды пайдаланған кезде байланыс ауқымы 150 км-ге дейін шектеледі. Атмосфералық шу, техногендік шу және қабылдағыш электроникасының жылулық шуы орташа жиілік диапазонында берілетін сигналдардың бұрмалануының негізгі себептері болып табылады.
Күріш. 1.2.2. Сымсыз байланыс арналарына арналған жиілік диапазондары
Аспан толқынының таралуының ерекше жағдайы ионосфералық таралу болып табылады, суретте көрсетілген. 1.2.4. Ол жер бетінен 50...400 км биіктікте орналасқан зарядталған бөлшектердің бірнеше қабаттарынан тұратын ионосферадан берілетін сигналдың шағылысуына (толқынның ауытқуы немесе сынуы) келеді. Күндізгі уақытта күннің әсерінен атмосфераның төменгі қабаттарының қызуы 120 км-ден төмен биіктікте төменгі қабаттың пайда болуын тудырады. Бұл төменгі қабаттар, әсіресе D қабаты 2 МГц-тен төмен жиіліктердің жұтылуын тудырады, осылайша AM хабарларының аспан толқынының таралуын шектейді. Бірақ түнгі сағаттарда төменгі ионосферадағы бөлшектердің электронды тығыздығы күрт төмендейді, ал күндізгі уақытта болатын жартылай жұтылу айтарлықтай төмендейді. Нәтижесінде қуатты AM хабар тарату сигналдары ионосфера қабаттарынан (жер бетінен 140-400 км биіктікте орналасқан) және жер бетінен шағылысу арқылы ұзақ қашықтыққа жүре алады.
Күріш. 1.2.3. Беттік толқынның таралуының суреті
ЖЖ жиілік диапазонында электромагниттік толқынның ионосфералық таралуындағы жиі кездесетін мәселе. көпжолды. Көпжолдылық жіберілген сигнал қабылдағышқа әртүрлі кідірістермен көптеген жолдар бойынша жететіндіктен пайда болады. Бұл әдетте жүйеде таңбааралық кедергіге әкеледі. цифрлық байланыс. Сонымен қатар, әртүрлі таралу жолдары бойынша келетін сигнал компоненттері деп аталатын құбылысқа әкелетін етіп жинақтауға болады. өшуі. Бұл көптеген адамдар түнде, аспан толқыны таралудың басым режимі болған кезде, алыстағы радиостанцияны тыңдағанда бастан кешірді. Қосымша РЖ шуы атмосфералық шу мен термиялық шудың қосындысы болып табылады. Skywave таралуы 30 МГц-ден жоғары жиіліктерде тоқтайды, бұл ЖЖ диапазонының шекарасы болып табылады. Бірақ ионосфера-тропосфералық таралу ионосфераның төменгі қабаттарынан сигналдардың шашырауына байланысты 30-дан 60 МГц диапазонындағы жиіліктерде мүмкін. Сондай-ақ 40-тан 300 МГц диапазонында тропоскатер көмегімен бірнеше жүз мильден астам байланыс орнатуға болады. Тропосфералық шашырау шамамен 10 км биіктікте атмосферадағы бөлшектердің әсерінен сигналдың шашырауынан туындайды. Әдетте, ионосфералық және тропосфералық шашырау сигналдың үлкен шығындарын тудырады және жоғары қуаттаратқыш және салыстырмалы түрде үлкен антенналар.
Күріш. 1.2.4. Ғарыштық толқынның таралу иллюстрациясы
30 МГц-тен жоғары жиіліктер ионосфера арқылы салыстырмалы түрде аз шығынмен өтеді және спутниктік және жерүсті байланыстарға мүмкіндік береді. Сондықтан, UHF диапазонындағы және одан жоғары жиіліктерде электромагниттік толқынның таралуының негізгі әдісі көру сызығы (LOS) болып табылады. Жер үсті байланыс жүйелері үшін бұл жіберуші және қабылдау антеннасысалыстырмалы түрде аз (немесе жоқ) кедергісі бар көру сызығында болуы керек. Осы себепті кең қамту аймағына жету үшін UHF және микротолқынды жиілік диапазонында теледидар станцияларын беру биік мұнаралардағы антенналар арқылы жүзеге асырылады.
Жалпы алғанда, PWV таралуының қамту аймағы жер бетінің қисықтығымен шектеледі. Егер таратқыш антенна жерден м биіктікте орнатылса, таулар сияқты физикалық кедергілерді есепке алмағанда, радио горизонтқа дейінгі қашықтық шамамен км құрайды. Мысалы, 300 м биіктікте орнатылған теледидар антеннасы шамамен 67 км аумақты қамтуды қамтамасыз етеді. Тағы бір мысал, телефон және бейне сигналдарын 1 МГц-тен жоғары жиілікте жіберу үшін кеңінен қолданылатын, антенналары биік тіректерге немесе биік ғимараттардың үстіне орнатылған микротолқынды радиорелелік жүйелер.
HF және UHF диапазондарындағы байланыс жүйесінің сапасын шектейтін басым шу қабылдағыштың кіріс тізбектерінде пайда болатын термиялық шу және антенна қабылдайтын ғарыштық шу болып табылады. 10 ГГц жоғары микротолқынды жиіліктерде атмосфералық жағдайлар сигналдың таралуында үлкен рөл атқарады. Мысалы, 10 ГГц жиілікте әлсіреу шамалы жаңбырда шамамен 0,003 дБ/км-ден қатты жаңбырда 0,3 дБ/км-ге дейін өзгереді. 100 ГГц жиілікте әлсіреу шамалы жаңбырда шамамен 0,1 дБ/км-ден қатты жаңбырда 6 дБ/км-ге дейін өзгереді. Сондықтан, осы жиілік диапазонында қатты жаңбыр өте жоғары таралу шығынын тудырады, бұл қызмет көрсету жүйесінің істен шығуына (байланыс жүйесіндегі толық үзіліс) әкелуі мүмкін.
EHF (өте жоғары жиіліктер) жолақтарынан жоғары жиіліктерде бізде инфрақызыл және көрінетін сәулелену диапазоны бар - EPV қолдану үшін пайдаланылуы мүмкін электромагниттік спектр аймағы. оптикалық байланысбос кеңістікте. Осы уақытқа дейін бұл жиілік диапазондары спутниктер арасындағы байланыс сияқты тәжірибелік байланыс жүйелерінде қолданылған.
Су астындағы акустикалық арналар.Соңғы 40 жыл ішінде мұхиттағы әрекеттерді зерттеу үздіксіз кеңейтілді. Бұл су астында және мұхит бетінде орналасқан сенсорлар жинаған деректерді беру қажеттілігінің артуына байланысты. Ол жерден мәліметтер ақпарат жинау орталығына жіберіледі.
Электромагниттік толқындар өте төмен жиіліктерді қоспағанда, су астында ұзақ қашықтыққа жүрмейді. Дегенмен, өте үлкен және қуатты таратқыштардың арқасында мұндай төмен жиілікті сигналдарды беру өте қымбатқа түседі. Судағы электромагниттік толқындардың әлсіреуін көрсетуге болады беткі қабаттың тереңдігі, бұл сигналдың фактормен әлсіреу қашықтығы. Теңіз суы үшін жер үсті қабатының тереңдігі герцпен көрсетіледі және метрмен көрсетіледі. Мысалы, 10 кГц жиілік үшін беткі қабаттың тереңдігі 2,5 м.Керісінше, дыбыстық сигналдар ондаған, тіпті жүздеген километрлік қашықтыққа таралады.
Су асты акустикалық арнасы теңіз бетінен және түбінен сигналдардың шағылысуына байланысты өзін көпжолақты арна сияқты ұстайды. Толқынның кездейсоқ қозғалысына байланысты көп жолды (көпжолды) таралудың сигнал өнімдері уақыт бойынша кездейсоқ таралу кешігуіне және нәтижесінде сигналдың әлсіреуіне әкеледі. Сонымен қатар, сигнал жиілігінің квадратына шамамен пропорционалды жиілікке тәуелді әлсіреу бар. Тереңдік жылдамдығы номиналды шамамен 1500 м/с, бірақ нақты мән сигнал таралатын тереңдікке байланысты номиналды мәннен жоғары немесе төмен.
Қоршаған мұхиттың акустикалық шуын асшаяндар, балықтар және әртүрлі сүтқоректілер тудырады. Жақын маңдағы айлақтар қоршаған шуға өндірістік шуды қосады. Бұл алаңдатарлық ортаға қарамастан, тиімді және қауіпсіз су астын жобалауға және енгізуге болады Акустикалық жүйелерсандық сигналдарды ұзақ қашықтыққа беруге арналған коммуникациялар.
Ақпаратты сақтау жүйелері. Ал ақпаратты іздеу жүйелері күнделікті деректерді өңдеу жүйелерінің маңызды бөлігін құрайды. Бұл магниттік таспа, оның ішінде сандық қиғаш сызықты дыбыс жазуы және бейне таспа, магниттік дискілеркомпьютерлік деректердің үлкен көлемін сақтау үшін пайдаланылады, компьютер деректерін сақтау үшін қолданылатын оптикалық дискілер. Компакт-дискілер де байланыс арналары ретінде қарастырылатын ақпаратты сақтау жүйелерінің мысалы болып табылады. Мәліметтерді магниттік таспада немесе магниттік немесе оптикалық дискіде сақтау процесі телефон немесе радиоарна арқылы сигнал берумен бірдей. Сақталған ақпаратты алу үшін сақтау жүйелерінде қолданылатын оқу процесі және сигнал беру процестері жіберілген ақпаратты қалпына келтіру үшін байланыс жүйесіндегі қабылдағыш орындайтын функцияларға тең.
Электрондық контактілерден шығатын аддитивті шу және іргелес жолдардың кедергілері әдетте сымды телефония немесе радиобайланыс жүйесіндегі сияқты жазылған ақпаратты оқу сигналында болады. Сақтауға болатын деректер көлемі дискінің немесе таспаның өлшемімен және электронды жүйелер мен оқу/жазу механизмдері арқылы қол жеткізуге болатын жазу тығыздығымен (аудан бірлігінде сақталатын биттердің саны) шектеледі. Мысалы, бір шаршы сантиметрге биттердің орау тығыздығы тәжірибелік магниттік дискілерді сақтау жүйесінде көрсетілді. (Қазіргі коммерциялық магниттік сақтау өнімдері айтарлықтай төменірек тығыздыққа қол жеткізеді.) Деректерді дискіге немесе таспаға жазу жылдамдығы және ақпаратты оқуға болатын жылдамдық, сонымен қатар компьютерді құрайтын механикалық және электрлік ішкі жүйелермен шектеледі. сақтау жүйесі.
Арналарды кодтау және модуляциялау жақсы жобаланған сандық магниттік немесе оптикалық сақтау жүйесінің маңызды құрамдас бөліктері болып табылады. Оқу процесінде сигнал демодуляцияланады және оның арна кодерімен енгізілген артықшылығы оқу қателерін түзету үшін қолданылады.
Ақпараттық жүйенің негізгі қызметі ақпаратты сақтау және оны кеңістікте тасымалдау болып табылады. Хабарламаларды көзден тұтынушыға беруге арналған техникалық құралдар жиынтығын байланыс жүйесі деп атайды.Бұл құралдар таратқыш, байланыс желісі және қабылдағыш болып табылады. Кейде коммуникациялық жүйе түсінігі хабарламалардың көзі мен тұтынушысын қамтиды.
Ең қарапайым байланыс жүйесінің құрылымдық схемасы 2-суретте көрсетілген. Мұнда бастапқы нүкте хабарламаның көзі болып табылады. Көз үздіксіз немесе дискретті хабарламаларды жасай алады. Кейбір коммуникациялық жүйелерде хабарламалардың көзі және қабылдаушы адам, басқаларында әртүрлі құрылғылар (автоматты машина, компьютер және т.б.) болуы мүмкін. Хабарламаларды қашықтыққа жіберу қандай да бір материалдық тасымалдаушы (қағаз, магниттік таспа және т.б.) немесе физикалық процесс (дыбыс немесе электромагниттік толқындар, ток және т.б.) арқылы жүзеге асырылады.
Ақпараттың немесе хабарламаның көзі – жіберілетін хабарламаны құрайтын физикалық объект, жүйе немесе құбылыс.
Хабарлама – объектінің (жүйенің немесе құбылыстың) күйін көрсететін шама немесе кейбір физикалық шаманың өзгеруі. Әдетте, бастапқы хабарламалар - сөйлеу, музыка, бейнелер, қоршаған орта параметрлерін өлшеу және т.б. уақыт функциялары болып табылады - f (t) немесе басқа дәлелдер - f (x, y, z) электрлік емес табиғат (акустикалық қысым, температура, белгілі бір жазықтықта жарықтылық таралуы және т.б.).
2-сурет. Байланыс жүйесінің құрылымдық схемасы.
Әрбір
мен
- th бастапқы хабарлама - алфавиттік элементтердің ерікті тізбегі 
(
,
,
...,
) ұзындығы
м
, мұндағы элементтердің үстіңгі таңбасы реттік нөмір болып табылады, ал төменгі көрсеткіш хабарламадағы әріптің орнын ғана білдіреді, бірақ оның түрін емес.
Сағат м
= 1
хабар бір әріп, яғни мұндай хабарлама бар қарапайым хабарлама
. Жалпы, қашан м
> 1
сол әріп хабарламада пайда болуы мүмкін 
бірнеше рет. Элементар хабардың ортақ қасиеті оның кішірек хабарламаларға бөлінбейтіндігі.
Хабарлардың ақырлы жиыны X в онда берілген ықтималдық үлестірімі б ( x ) дискретті хабарлама ансамблі деп аталады және ( арқылы белгіленеді) X , б ( x )}.
Хабарламаны сигналға түрлендіретін құрылғы таратқыш, ал қабылданған сигналды хабарламаға түрлендіретін құрылғы таратқыш деп аталады. қабылдау құрылғысы.
Таратқыштағы түрлендіргіштің көмегімен хабарлама а, кез келген физикалық сипатта болуы мүмкін (бейне, дыбыс дірілі және т.б.) бастапқы электрлік сигналға түрлендіріледі. б(т). Мысалы, телефонияда бұл операция дыбыс қысымын микрофонның пропорционалды өзгеретін электр тогына айналдыруға дейін төмендейді. Телеграфияда алдымен кодтау орындалады, соның нәтижесінде хабарлама элементтерінің (әріптердің) тізбегі кодтық белгілер тізбегімен (0, 1 немесе нүкте, сызықша) ауыстырылады, ол кейіннен тұрақты токтың электр импульстерінің тізбегіне түрленеді. телеграф аппаратын пайдалану.
Таратқышта бастапқы сигнал б(т) (әдетте төмен жиілік) екіншілік (жоғары жиілікті) сигналға түрленеді u(т) пайдаланылатын арна арқылы жіберуге жарамды. Бұл модуляция арқылы жүзеге асады.
Хабарламаның сигналға айналуы қайтымды болуы керек. Бұл жағдайда шығыс сигнал, негізінен, кірістің бастапқы сигналын қалпына келтіре алады, яғни жіберілген хабарламадағы барлық ақпаратты ала алады. В әйтпесесигнал қабылдаушы құрылғыға бұрмаланбай жетсе де, беру кезінде кейбір ақпарат жоғалады.
Жіберілген хабарламаны көрсететін (тасымалдайтын) физикалық процесс сигнал деп аталады.
Сигнал ақпаратты бейнелеудің материалдық және энергетикалық формасы болып табылады. Басқаша айтқанда, сигнал - бұл бір немесе бірнеше параметрі өзгере отырып, хабарламаны көрсететін ақпарат тасымалдаушысы.
Ақпараттық-хабарлама-сигнал тізбегі ақпарат көзі орналасқан жерде талап етілетін өңдеудің мысалы болып табылады. Ақпаратты тұтынушы жағында өңдеу кері тәртіпте жүзеге асырылады: «сигнал - хабарлама - ақпарат».
Олардың арасында жеке сәйкестікті орнату арқылы хабарламаны белгілі бір сигналға кез келген түрлендіру кең мағынада кодтау деп аталады.
Кодтау үздіксіз хабарламаларды түрлендіру және іріктеу (аналогтық-цифрлық түрлендіру), модуляция (цифрлық байланыс жүйелерінде кілттеу) және сөздің тар мағынасында кодтау процестерін қамтуы мүмкін. Кері операция декодтау деп аталады.
Байланыс желісі – сигналдарды таратқыштан қабылдағышқа жіберу үшін қолданылатын орта.
Электрлік байланыс жүйелерінде бұл кабель немесе толқын өткізгіш, радиобайланыс жүйелерінде бұл электромагниттік толқындар таратқыштан қабылдағышқа таралатын кеңістік аймағы. Тасымалдау кезінде сигнал бұрмаланып, оған кедергі болуы мүмкін. n(т).
Қабылдағыш қабылданған толқын пішінін өңдейді z(т)=u(т)+n(т), бұл кіріс бұрмаланған сигналдың қосындысы u(т) және кедергі n(т) және одан хабарды қалпына келтіреді 
, ол жіберілген хабарламаны қандай да бір қатемен көрсетеді
а. Басқаша айтқанда, қабылдағыш тербеліс талдауына негізделген z(т) ықтимал хабарлардың қайсысы жіберілгенін анықтаңыз. Сондықтан қабылдау құрылғысы байланыс жүйесінің ең маңызды және күрделі элементтерінің бірі болып табылады.
Байланыс арнасы – жүйенің қандай да бір А нүктесінен В нүктесіне сигналдың берілуін қамтамасыз ететін құралдар жиынтығы(Cурет 3).
ұпай Ажәне Волардың арасында сигнал өтетін болса, ерікті түрде таңдалуы мүмкін. Байланыс жүйесінің нүктесіне дейінгі бөлігі А, осы арна үшін сигнал көзі болып табылады.
Күріш. 3. Байланыс арнасы.
Арна кедергі көзі ретінде жіберілетін сигналға белгілі бір әсер етеді. Қабылдаушының міндеті – жіберілген хабарды шулы сигналдан шығарып, тұтынушыға жіберу.
Байланыс арналары әртүрлі критерийлер бойынша жіктеледі, соның ішінде математикалық сипаттама (үздіксіз және дискретті арналар, үздіксіз және дискретті уақыт).
Арнаның кірісіне түсетін және оның шығысынан алынған сигналдар күйлер бойынша дискретті болса, онда арна дискретті деп аталады. Егер бұл сигналдар үздіксіз болса, онда арна үздіксіз деп аталады. Сондай-ақ дискретті-үздіксіз және үздіксіз-дискретті арналар бар, олардың кірісінде дискретті сигналдар қабылданады, ал шығыстан үздіксіз сигналдар алынады немесе керісінше. Айтылғандардан каналдың берілетін хабарлардың сипатына қарамастан дискретті немесе үздіксіз болуы мүмкін екенін көруге болады. Сонымен қатар, бір байланыс жүйесінде дискретті де, үздіксіз арналарды да ажыратуға болады. Мұның бәрі ұпайлардың қалай таңдалғанына байланысты. Ажәне Варнаның кірісі мен шығысы.
Бұл оқулықта біз қарастырамыз дискретті байланыс арнасы .
Егер арнадағы кедергінің зиянды әсерін елемеуге болатын болса, онда идеалдандырылған арна түріндегі модель деп аталады. кедергісіз арна. Идеал арнада кірістегі әрбір хабарлама шығыстағы белгілі бір қатынасқа бірегей сәйкес келеді және керісінше. Сенімділік талаптары жоғары болған кезде және хабарламалар арасындағы байланыстың анық еместігін елемегенде xжәне ж қабылданбайды, неғұрлым күрделі модель қолданылады - шулы арна.
Арна модельдерінің ең қарапайым класы дискретті жадысыз арналар болып табылады; олар келесідей анықталады. Кіріс - бұл ақырлы алфавиттің әріптерінің (элементтерінің) тізбегі
,
шығыс бір немесе басқа алфавиттің әріптерінің тізбегі, айталық 
. Соңында, шығыс ретінің әрбір әрпі статистикалық түрде кіріс ретіндегі сәйкес позициядағы әріпке ғана тәуелді және берілген шартты ықтималдықпен анықталады. 
барлық әріптер үшін анықталған 
алфавитті және барлық әріптерді енгізіңіз 
шығуда. Мысал ретінде екілік симметриялық арнаны келтіруге болады (4-сурет), ол кірісте және шығыста екілік реттіліктері бар дискретті жадысыз арна болып табылады, онда 1-q ықтималдығы бар кірістегі тізбектің әрбір таңбасы шығысында дұрыс шығарылады. арнаның және қарама-қарсы таңбада q шуыл ықтималдығымен өзгереді. Жалпы жағдайда, дискретті жадысыз арнада өту ықтималдықтары кіріс сигналының шумен әрекеттесу арқылы шығыс сигналын қалай құрайтыны туралы барлық белгілі ақпаратты жояды.
Күріш. 4. Бинарлы симметриялы арна.
Арналардың анағұрлым кеңірек класы - жады бар арналар, кіріс сигналдары ақырғы алфавиттердің әріптерінің тізбегі болып табылатын, бірақ шығыстағы әрбір әріп тек кіріс тізбегінің сәйкес әрпіне ғана емес статистикалық тәуелді болуы мүмкін арналарды құрайды.
| " |
Байланыс сигналдарды (хабарламаларды) беруге арналған құралдар жиынтығы болып табылады.
Бар әртүрлі түрлеріәртүрлі критерийлер бойынша жіктелуі мүмкін арналар:
1. Байланыс желілерінің түрлері бойынша: сымды; кабель; талшықты-оптикалық; электр желілері; радиоарналар және т.б.
2. Сигналдардың табиғаты бойынша: үздіксіз; дискретті; дискретті-үздіксіз (жүйенің кірісіндегі сигналдар дискретті, ал шығысында үздіксіз және керісінше).
3. Шуға қарсы иммунитет арқылы: кедергісіз арналар; кедергімен.
Байланыс арналары мыналармен сипатталады:
1. Арна сыйымдылығыарнаны пайдалану уақыты Tk, Fk арнасы арқылы берілетін жиілік спектрінің ені және Dk динамикалық диапазонының көбейтіндісі ретінде анықталады, ол арнаның әртүрлі деңгейдегі сигналдарды беру мүмкіндігін сипаттайды Vk = Tk Fk Dk. (1) Сигналдың арнамен сәйкестік шарты: Vc Vk; Tc Tk; Fc Fk; Vc Vk; DC Dk.
2. Ақпаратты тасымалдау жылдамдығы- уақыт бірлігінде берілетін ақпараттың орташа мөлшері.
3.Байланыс арнасының өткізу қабілеті- қателік берілген мәннен аспаған жағдайда, теориялық қол жеткізілетін ақпаратты берудің ең жоғары жылдамдығы.
4. Артықшылық- берілетін ақпараттың сенімділігін қамтамасыз етеді (R = 01).
Ақпарат теориясының міндеттерінің бірі ақпаратты тасымалдау жылдамдығының тәуелділігін анықтау және өткізу қабілетіарна параметрлері және сигналдар мен кедергілердің сипаттамалары бойынша байланыс арнасы. Байланыс арнасын бейнелі түрде жолдармен салыстыруға болады. Тар жолдар – өткізу қабілеті төмен, бірақ арзан. Кең жолдар – көлік өткізу қабілеті жақсы, бірақ қымбат. Өткізгіштік кедергі арқылы анықталады. Мәліметтерді беру жылдамдығы көбінесе байланыс арналарының әртүрлі типтері болып табылатын байланыс арналарындағы тасымалдау ортасына байланысты.
Сымды:
1. Сымды - бұралған жұп. Тасымалдау жылдамдығы 1 Мбит/с дейін.
2. Коаксиалды кабель . Тасымалдау жылдамдығы 10-100 Мбит/с
3. Оптикалық талшық. Тасымалдау жылдамдығы 1 Гбит/с.
радио сілтемелері:
радиоарна. Тасымалдау жылдамдығы 100-400 Кбит/с. 1000 МГц дейінгі радиожиіліктерді пайдаланады. Ионосферадан шағылысу есебінен 30 МГц-ке дейін электромагниттік толқындар көру сызығынан тыс тарай алады.
микротолқынды желілер. Тасымалдау жылдамдығы 1 Гбит/с дейін. 1000 МГц жоғары радиожиіліктерді пайдаланыңыз. Бұл көру сызығын және жоғары бағытталған параболалық антенналарды қажет етеді. Регенераторлар арасындағы қашықтық 10-200 км. үшін пайдаланылады телефон байланысы, теледидар және деректерді беру.
Спутниктік байланыс.Микротолқын жиіліктері пайдаланылады және спутник регенератор ретінде қызмет етеді.
Кедергісіз арналар үшін Шеннон теоремасыәрқашан дискретті хабарламаларды тиімді кодтау жүйесін құруға болады, онда хабарламаның бір символына шаққандағы екілік кодтық сигналдардың орташа саны хабарлама көзінің энтропиясына ерікті түрде жақындайды.
Хабарлама көзінің сыйымдылығы H ¢(U) = u C ×H(U), ал арнаның сыйымдылығы C = u K ×log M болсын. хабарлама элементі h = u K /u C = (H(U)/ log M)+e (2.2), мұндағы e ерікті түрде кіші (тікелей теорема). h (кері теорема) аз мәнін алу мүмкін емес. h = u K / u C мәнін алу мүмкін емес екенін көрсететін теореманың кері бөлігі< H(U)/ log M (2.3), может быть доказана если учесть, что неравенство (2.3) эквивалентно неравенству u C × H(U) >u K × log M, H¢ (U) > C. Соңғы теңсіздікті қанағаттандыру мүмкін емес, себебі қарастырылып отырған кодтау қайтымды түрлендіру (яғни шығынсыз) болуы керек. Арнаның кірісіндегі секундына энтропия немесе кодтаушы өткізу қабілеті арнаның өткізу қабілетінен аспауы керек. Ал қабылданған сигналдардың энтропиясы H'(y)= log m максималды мәнінің шартынан анықталады.
үшін Шеннон теоремасы дискретті арнашумен Шеннонның негізгі кодтау теоремасы деп те атайды. Хабарлама көзінің өнімділігі H¢ (U) C арнасының сыйымдылығынан аз болса, яғни. H¢(U)< C, то существует такая система кодирования которая обеспечивает возможность передачи сообщений источника со сколь угодно малой вероятностью ошибки (или со сколь угодно малой ненадежностью).
Егер H¢(U) > C болса, онда хабарлама уақыт бірлігіндегі сенімсіздік H¢(U)-C+ e төмен болатындай етіп кодталуы мүмкін, мұндағы e ®0(тікелей теорема).
H¢(U)-C-ден аз уақыт бірлігіне сенімсіздікті қамтамасыз ететін кодтау әдісі жоқ(кері теорема).
Бұл тұжырымда бұл теореманы Шеннонның өзі берген. Әдебиеттерде тікелей теореманың екінші бөлігі мен кері теорема көбінесе келесідей тұжырымдалған кері теорема түрінде біріктіріледі: егер H¢(U) > C болса, онда мұндай кодтау әдісі жоқ.
2. Сигналдардың түрлері, оларды таңдау және қалпына келтіру. Сигналдардың спектрлік тығыздығы. Найквист жиілігі, Котельников теоремасы. Дискретті сигналдардың жиілік көрінісі. Дискретті сигналдардың ортогональды түрлендірулері. Сигналдарды интерполяциялау және жұқарту мәселелері.
Сигналдардың түрлері, оларды іріктеу және қалпына келтіру
Авторы сигналдардың түрлері (түрлері).мыналар көзге түседі:
1. аналогты
2. дискретті
3. сандық
аналогтық сигнал (аналогтық сигнал) - үздіксіз аргументтің үздіксіз функциясы, яғни. кез келген аргумент мәні үшін анықталған. Аналогтық сигналдардың көздері, әдетте, уақыт бойынша, кеңістікте немесе кез келген басқа тәуелсіз айнымалыда даму динамикасында үздіксіз физикалық процестер мен құбылыстар, бұл ретте жазылған сигнал оны тудыратын процеске ұқсас («аналогтық»). Сигналдың математикалық жазылуының мысалы: y(t) = 4,8 exp /2,8]. Бұл жағдайда функцияның өзі де, оның аргументтері де белгілі y J , t J аралықтарында кез келген мәндерді қабылдай алады. Егер сигналдың немесе оның тәуелсіз айнымалыларының мәндерінің интервалдары шектелмесе, олар әдепкі бойынша -Ґ -дан +Ґ -ге дейін қабылданады. Ықтимал сигнал мәндерінің жиынтығы континуумды құрайды - кез келген сигнал нүктесін шексіздікке дейін анықтауға болатын үздіксіз кеңістік. Табиғаты бойынша аналогты сигналдарға мысал ретінде уақыт пен кеңістіктегі электр, магниттік, электромагниттік өрістер күшінің өзгеруін келтіруге болады.
дискретті сигнал (дискретті сигнал) өз мәндерінде де үздіксіз функция болып табылады, бірақ аргументтің дискретті мәндерінде ғана анықталады. Оның мәндерінің жиынына сәйкес ол ақырлы (есептелетін) және үлгілердің (үлгілердің) дискретті тізбегімен сипатталады y(nDt), мұндағы y J , Dt – үлгілер арасындағы интервал (аралық немесе іріктеу қадамы, іріктеу уақыты) , n = 0, 1, 2, ...,N. Сынама алу қадамының кері шамасы: f = 1/Dt, іріктеу жиілігі деп аталады. Егер дискретті сигнал аналогтық сигналды таңдау (дискреттеу) арқылы алынса, онда бұл мәндері nDt бойынша бастапқы сигналдың мәндеріне тура тең болатын үлгілер тізбегі.
сандық сигнал (цифрлық сигнал) өз мәндері бойынша квантталған және аргументінде дискретті. Ол yn = Qk квантталған тор функциясымен сипатталады, мұндағы Qk - кванттау деңгейлерінің саны k болатын кванттау функциясы, ал кванттау интервалдары біркелкі таралатын да, біркелкі емес, мысалы, логарифмдік болуы мүмкін. Сандық сигнал әдетте сандық деректердің дискретті қатары түрінде беріледі - сандық массивАргументтің дәйекті мәндері бойынша Dt = const, бірақ жалпы жағдайда сигналды аргументтің ерікті мәндері үшін кесте түрінде де көрсетуге болады.
Сигналдарды дискретизациялау, қалпына келтіру (интерполяция).
Дискретизация процесі белгілі бір уақыт аралықтарында түрлендірілген сигналдың мәндерін алу процесі ( оқулар).
Сигналдарды дискретизациялау деп үздіксіз айнымалылардың функцияларын дискретті айнымалылардың функцияларына түрлендіру түсініледі, олардан бастапқы үздіксіз функцияларды берілген дәлдікпен қалпына келтіруге болады. Дискретті оқулардың рөлі, әдетте, координаттардың дискретті шкаласындағы функциялардың квантталған мәндері арқылы орындалады. Кванттау деп мәндердегі үздіксіз шаманы кванттау деңгейлері деп аталатын рұқсат етілгендердің шекті жиынынан мәндердің дискретті шкаласы бар шамаға түрлендіру түсініледі. Егер кванттау деңгейлері нөмірленген болса, онда түрлендіру нәтижесі кез келген санау жүйесінде өрнектеуге болатын сан болады. Аргументте біркелкі қадаммен үздіксіз аналогтық мәннің лездік мәндерінің белгілі бір бит тереңдігімен дөңгелектеу сигналдарды цифрлық сигналдарға түрлендіру кезінде дискретизациялаудың және кванттаудың ең қарапайым жағдайы болып табылады.
Дискретизация принциптері. Аналогтық сигналдарды таңдаудың мәні мынада: s(t) аналогтық функцияның уақытындағы үздіксіздігі амплитудалық мәндері салмақтық функциялардың көмегімен анықталатын қысқа импульстар тізбегімен немесе тікелей үлгілермен (үлгілермен) ауыстырылады. s(t) сигналының лездік мәндері кейде дискретті мәндер жиыны арқылы T интервалындағы s(t) сигналы былай жазылады:
(c1, c2, ... , cN) = A,
мұндағы A дискреттеу операторы. Сигналдарды қалпына келтіру операциясын жазу s(t):
s"(t) = B[(c1, c2, ... , cN)].
А және В операторларын таңдау сигналды қайта құрудың қажетті дәлдігімен анықталады. Ең қарапайымдары – сызықтық операторлар. Жалпы алғанда:
(5.1.1)
Салмақтық функциялар жүйесі қайда орналасқан.
(5.1.1) өрнектегі көрсеткіштер сынама алудың жоғары шуға төзімділігін қамтамасыз ететін интеграциялық операциямен байланысты. Дегенмен, «салмақталған» интеграцияны техникалық жүзеге асырудың күрделілігіне байланысты соңғысы өте сирек қолданылады, бұл кезде жоғары деңгейлеркедергі. Сигнал s(t) кейде оның s() лездік мәндерінің жиынымен ауыстырылатын әдістер кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда салмақтық функциялардың рөлін жоталы (торлы) функциялар атқарады. Көршілес үлгілер арасындағы Dt уақыт аралығы сынама алу қадамы деп аталады.Егер сигналды түрлендірудің барлық диапазонында Dt мәні тұрақты болса, дискретизация F=1/Dt жиілігімен біркелкі деп аталады. Біркелкі емес іріктеу кезінде үлгілер арасындағы Dt мәні белгілі бір бағдарламаға сәйкес немесе кез келген сигнал параметрлерінің өзгеруіне байланысты өзгеруі мүмкін.
Сигналды қалпына келтіру
Қалпына келтіру үздіксізсигналүлгілер бойынша ортогональды және ортогональды емес базистік функциялар негізінде де жүзеге асырылуы мүмкін. Қайта шығару функциясы s "(t) сәйкесінше жуықтауыш көпмүшемен берілген: 
Базистік функциялар жүйесі қайда орналасқан. Ортогональды базистік функциялар қатардың s(t) n Yu Ґ үшін жинақталуын қамтамасыз етеді. Таңдаудың оңтайлы әдістері берілген сигналды жаңғырту қатесі үшін минималды сандар қатарын қамтамасыз ететін әдістер болып табылады. Ортогональды емес базистік функциялар үшін негізінен түрдегі дәрежелік алгебралық көпмүшелер қолданылады:
Егер жуықтауыш көпмүшенің мәндері үлгілердің санау сәтіндегі мәндерімен сәйкес келсе, онда мұндай көпмүше интерполяция деп аталады. Лагранж көпмүшелері әдетте интерполяциялық көпмүшелер ретінде пайдаланылады. Интерполяциялық көпмүшеліктерді жүзеге асыру үшін нақты уақыттағы жүйелерде белгілі бір техникалық шешімдерді қажет ететін дискреттеу интервалына сигнал кідірісі қажет. Тейлор көпмүшелері әдетте экстраполяциялық көпмүшеліктер ретінде пайдаланылады.
Таңдау жиілігін таңдаудың табиғи талабы сигнал функцияларының өзгеру динамикасына минималды бұрмалануларды енгізу болып табылады. Ақпараттың бұрмалануы неғұрлым аз болса, F іріктеу жиілігі соғұрлым жоғары болады деп болжау қисынды. Екінші жағынан, F мәні неғұрлым үлкен болса, соғұрлым жоғары болатыны анық. үлкен мөлшерсандық деректер сигналдары көрсетіледі және оларды өңдеуге көбірек уақыт жұмсалады. Оңтайлы нұсқада F сигналды таңдау жиілігінің мәні берілген дәлдікпен ақпараттық сигналды өңдеу үшін қажетті және жеткілікті болуы керек, яғни. аналогтық сигнал нысанын қайта құруда рұқсат етілген қатені қамтамасыз ету (сигнал интервалы бойынша тұтастай түбір-орташа квадрат немесе сигналдардың сипаттамалық ақпарат нүктелерінде ақиқат пішіннен максималды ауытқулар бойынша).
Сигналдарды кванттау.
Цифрлық түрге түрлендіру арқылы аналогтық сигналдарды таңдау сигналды кванттаумен байланысты. Кванталаудың мәні функцияның мүмкін мәндерінің сансыз жиынын, әдетте кездейсоқ, сандық үлгілердің соңғы жиынымен алмастыру болып табылады және кейде s(ti) кіріс функциясының лездік мәндерін дөңгелектеу арқылы орындалады. ti ең жақын мәндерге дейін si(ti) = niDs, мұнда Ds – цифрлық көрсеткіштер шкаласын қадамдық кванттау. Ds тұрақты қадамымен кванттау біркелкі деп аталады. Математикалық тұрғыдан кванттау операциясын мына формуламен көрсетуге болады:
мұндағы жақшалар [..] жақшадағы мәннің бүтін бөлігін білдіреді.
Үлкен көлемдегі сигналдарды кванттау кезінде динамикалық диапазонмәндері, кванттау қадамы да біркелкі емес болуы мүмкін, мысалы, логарифмдік, т.б. кіріс сигнал мәндерінің логарифміне пропорционал. Орнатылған кванттау шкаласы smin-ден smax-қа дейінгі диапазон және Ds кванттау қадамы Ns = (smax-smin)/Ds шкаласының бөлімшелерінің санын және сәйкесінше цифрлық кванттау разрядының тереңдігін анықтайды. Дискреттеу және кванттау нәтижесінде үзіліссіз функция s(t) сандық тізбекпен (s(kDt)) ауыстырылады. Дөңгелектеу қатесі ei = s(kDt)-si(kDt) -Ds/2 шегінде Кванттау қадамы жеткілікті түрде аз болса, оның ішіндегі кез келген мәнді тең ықтимал деп санауға болады, ал e мәндері біркелкі заң бойынша бөлінеді: p(e) = 1/Ds, -Ds/2 J e J Ds/2. Сәйкесінше кванттау шуының дисперсиясы мен RMS мәні: e2 = Ds2/12, » 0,3 Ds. .бір) (5.5.1) өрнегі арқылы кванттау шуының деңгейін көрсеткенде кванттау қадамының рұқсат етілген мәнін анықтау оңай. Кіріс сигналы, әдетте, сәйкесінше sq2 дисперсиясы бар нақты сигналдың s(t) және шудың q(t) қосымша қоспасын қамтиды. Егер шу сигналмен корреляцияланбаса, онда кванттаудан кейін шудың жалпы дисперсиясы: Практикада кванттау қадамы әдетте сигнал-шу қатынасында айтарлықтай өзгеріс болмайтындай таңдалады, яғни. e2< Жергілікті желілер Компьютерлік желілерді құру үшін басқа физикалық ортаны пайдаланатын байланыс желілері қолданылады. Байланыстағы физикалық орта ретінде металдар (негізінен мыс), ультра мөлдір шыны (кварц) немесе пластик пен эфир қолданылады. Физикалық тасымалдау ортасы бұралған жұп кабель, коаксиалды кабель, талшықты-оптикалық кабель және айнала болуы мүмкін. Байланыс желілері немесе деректерді беру желілері ақпараттық сигналдар (деректер) жіберілетін аралық жабдық және физикалық орта болып табылады. Бір байланыс желісінде бірнеше байланыс арналары (виртуалды немесе логикалық арналар) құрылуы мүмкін, мысалы, арналарды жиілік немесе уақыт бойынша бөлу. Байланыс арнасы мәліметтерді бір жақты тасымалдау құралы болып табылады. Егер байланыс желісін тек байланыс арнасы пайдаланса, онда бұл жағдайда байланыс желісі байланыс арнасы деп аталады. Мәліметтерді беру арнасы – бұл байланыс желілері мен мәліметтерді жіберу (қабылдау) жабдықтарын қамтитын екі жақты мәліметтер алмасу құралы. Мәліметтерді беру арналары ақпарат көздері мен ақпаратты қабылдау құрылғыларын байланыстырады. Мәліметтерді тасымалдаудың физикалық ортасына байланысты байланыс желілерін келесіге бөлуге болады: Сымды (әуе) байланыс желілері телефон және телеграф сигналдарын беру үшін, сонымен қатар компьютерлік мәліметтерді беру үшін қолданылады. Бұл байланыс желілері магистральдық байланыс желілері ретінде пайдаланылады. Сымды байланыс желілерін аналогтық және цифрлық деректерді беру арналарын ұйымдастыру үшін пайдалануға болады. Primitive Old Telephone System (POST) сымды желілері бойынша тарату жылдамдығы өте баяу. Сонымен қатар, бұл желілердің кемшіліктері шуға қарсы иммунитетті және желіге қарапайым рұқсатсыз қосылу мүмкіндігін қамтиды. Кабельдік байланыс желілері біршама күрделі құрылымға ие. Кабель оқшаулаудың бірнеше қабаттарымен қоршалған өткізгіштерден тұрады. Компьютерлік желілерде кабельдердің үш түрі қолданылады. бұралған жұп(бұралған жұп) - экрандалған қабықпен қоршалған мыс сымдардың (немесе бірнеше жұп сымдардың) бұралған жұбы болып табылатын байланыс кабелі. Кедергілерді азайту үшін жұп сымдар бірге бұралған. Бұралған жұп шуға төзімді. Бұл кабельдің екі түрі бар: UTP экрандалмаған бұралған жұп және STP экрандалған бұралған жұп. Бұл кабельдің ерекшелігі - орнатудың қарапайымдылығы. Бұл кабель жұлдызды топологияда құрылған Ethernet архитектурасы бар кең таралған жергілікті желілерде кеңінен қолданылатын байланыстың ең арзан және кең таралған түрі болып табылады. Кабель желілік құрылғыларға RJ45 қосқышы арқылы қосылады. Кабель 10 Мбит/с және 100 Мбит/с жылдамдықта деректерді беру үшін пайдаланылады. Бұралған жұп әдетте бірнеше жүз метрден аспайтын қашықтықтағы байланыстар үшін қолданылады. Бұралған жұп кабельдің кемшіліктері желіге қарапайым рұқсатсыз қосылу мүмкіндігін қамтиды. Коаксиалды кабель(коаксиалды кабель) – орталық өткізгішті сыртқы өткізгіш қалқаннан (мыс өрімінен немесе алюминий фольга қабатынан) бөлу үшін оқшаулағыш материал қабатымен қоршалған орталық мыс сымы бар кабель. Кабельдің сыртқы өткізгіш экраны оқшаулағышпен жабылған. Коаксиалды кабельдің екі түрі бар: диаметрі 5 мм жұқа коаксиалды кабель және диаметрі 10 мм қалың коаксиалды кабель. Қалың коаксиалды кабельдің жұқаға қарағанда әлсіреуі аз болады. Коаксиалды кабельдің құны бұралған жұптың құнынан жоғары, ал желіні орнату бұралған жұпқа қарағанда қиынырақ. Коаксиалды кабель, мысалы, «жалпы шина» топологиясына салынған Ethernet архитектурасы бар жергілікті желілерде қолданылады. Коаксиалды кабель бұралған жұпқа қарағанда кедергілерге төзімді және өзінің сәулеленуін азайтады. Өткізу қабілеті - 50-100 Мбит/с. Байланыс желісінің рұқсат етілген ұзындығы бірнеше километрді құрайды. Коаксиалды кабельге рұқсатсыз қосылу бұралған жұпқа қарағанда қиынырақ. Кабельдік талшықты-оптикалық байланыс арналары. Талшықты-оптикалық кабель - кремний немесе пластик негізіндегі, жарықтың сыну көрсеткіші төмен материалмен қоршалған, сыртқы қабықпен жабылған оптикалық талшық. Оптикалық талшық сигналдарды тек бір бағытта жібереді, сондықтан кабель екі талшықтан тұрады. Талшықты-оптикалық кабельдің таратқыш ұшында электр сигналын жарыққа түрлендіру, ал қабылдау ұшында кері түрлендіру қажет. Кабельдің бұл түрінің басты артықшылығы - шуға қарсы иммунитеттің өте жоғары деңгейі және радиацияның болмауы. Рұқсатсыз қосылу өте қиын. Деректерді тасымалдау жылдамдығы 3 Гбит/с. Талшықты-оптикалық кабельдің негізгі кемшіліктері оны орнатудың күрделілігі, механикалық беріктігінің төмендігі және иондаушы сәулеленуге сезімталдығы болып табылады. Жер үсті (радиорелелік және ұялы) және спутниктік байланыстың радиоарналары радиотолқындарды таратқыш пен қабылдағыштың көмегімен құрылады және деректерді сымсыз тарату технологиясына жатады. Радиорелелік мәліметтерді тарату арналары Радиорелелік байланыс арналары қайталағыш болып табылатын станциялар тізбегінен тұрады. Байланыс көру шегінде жүзеге асырылады, көрші станциялар арасындағы қашықтық 50 шақырымға дейін жетеді. Цифрлық радиорелейлік желілер (CRRS) аймақтық және жергілікті байланыс және деректерді беру жүйесі ретінде, сондай-ақ ұялы байланыс базалық станциялары арасындағы байланыс үшін қолданылады. Спутниктік деректер арналары Спутниктік жүйелер жердегі станциялардан радиосигналдарды қабылдау және сол сигналдарды жердегі станцияларға қайта жіберу үшін микротолқынды антенналарды пайдаланады. Спутниктік желілер геостационарлық орбиталарда, орташа немесе төмен орбиталарда орналасқан жерсеріктердің үш негізгі түрін пайдаланады. Жер серіктері, әдетте, топпен ұшырылады. Бір-бірінен бөлінген олар жердің бүкіл бетін дерлік қамтуды қамтамасыз ете алады. Спутниктік деректерді беру арнасының жұмысы суретте көрсетілген Өте үлкен қашықтықта орналасқан станциялар арасындағы байланыс арнасын ұйымдастыру үшін спутниктік байланысты пайдалану және ең қолжетімсіз нүктелердегі абоненттерге қызмет көрсету мүмкіндігін пайдалану мақсатқа сай. Өткізу қабілеті жоғары – бірнеше ондаған Мбит/с. Ұялы деректер сілтемелері Ұялы радиоарналар ұялы телефон желілері сияқты принциптерге негізделген. Ұялы байланыс — жерүсті базалық қабылдағыш станциялар желісінен және ұялы коммутатордан (немесе жылжымалы коммутация орталығынан) тұратын сымсыз телекоммуникациялық жүйе. Базалық станциялар базалық станциялар арасында да, басқа телефон желілерімен де, ғаламдық Интернетпен де байланысты қамтамасыз ететін коммутация орталығына қосылған. Функциялары бойынша коммутация орталығы кәдімгі сымды АТС-ке ұқсас. LMDS (Local Multipoint Distribution System) – тіркелген абоненттерге арналған ұялы сымсыз деректерді беру желілеріне арналған стандарт. Жүйе ұялы байланыс принципіне негізделген, бір базалық станция бірнеше километр (10 км-ге дейін) радиусы бар аумақты қамтуға және бірнеше мың абонентті қосуға мүмкіндік береді. БС өзі бір-бірімен жоғары жылдамдықты жерүсті байланыс арналары немесе радиоарналармен біріктірілген. Деректерді беру жылдамдығы 45 Мбит/с дейін. WiMAX деректер радиоарналары(Микротолқынға қол жеткізу үшін дүниежүзілік өзара әрекеттесу) Wi-Fi-ға ұқсас. WiMAX, дәстүрлі радиоқабылдау технологияларынан айырмашылығы, сонымен қатар базалық станцияның көру сызығынан тыс, шағылысқан сигналда жұмыс істейді. Сарапшылардың пікірінше, мобильді WiMAX желілері корпоративтік тұтынушыларға арналған тіркелген WiMAX-ке қарағанда пайдаланушылар үшін әлдеқайда қызықты перспективалар ұсынады. Ақпаратты 50 км-ге дейінгі қашықтыққа 70 Мбит/с жылдамдықпен беруге болады. MMDS деректерінің радиоарналары(Көп арналы көп нүктелі тарату жүйесі). Бұл жүйелер 50-60 км радиуста аумаққа қызмет көрсетуге қабілетті, бұл ретте оператор таратқышының тікелей көрінуі қажет емес. Орташа кепілдік берілген деректер жылдамдығы 500 Кбит/с – 1 Мбит/с, бірақ бір арнаға 56 Мбит/с дейін қамтамасыз ете аласыз. Жергілікті желілерге арналған радио мәліметтерді тарату арналары. Жергілікті желілер үшін сымсыз байланыс стандарты Wi-Fi технологиясы болып табылады. Wi-Fi қосылымды екі режимде қамтамасыз етеді: нүктеден нүктеге (екі компьютерді қосу үшін) және инфрақұрылымдық қосылым (бірнеше компьютерді бір кіру нүктесіне қосу үшін). Мәлімет алмасу жылдамдығы нүктеден нүктеге қосылу кезінде 11 Мбит/с дейін және инфрақұрылымдық қосылыммен 54 Мбит/с дейін. Bluetooth деректер радиоарналарықысқа қашықтықта (10 м артық емес) деректерді беру технологиясы болып табылады және үй желілерін құру үшін пайдалануға болады. Деректерді беру жылдамдығы 1 Мбит/с аспайды.Тақырып 1.4: Жергілікті желілердің негіздері
Тақырып 1.5: LAN негізгі технологиялары
Тақырып 1.6: Жергілікті желінің негізгі бағдарламалық және аппараттық құрамдас бөліктері
1.2. Компьютерлік желілердегі мәліметтерді беру ортасы және әдістері
1.2.2. Байланыс желілері және деректер арналары
Сымды байланыс желілері
Кабельдік байланыс желілері
Сымсыз (жер үсті және спутниктік радиоарналар) деректерді беру арналары
Күріш. бір.
