În practică, adesea este necesar să se transmită simultan informații din mai multe surse printr-un canal către mai mulți destinatari, adică să se pună în aplicare o transmisie pe mai multe canale. Trebuie spus că sistemele moderne de transmitere a informației sunt aproape întotdeauna multi-canale.
Metoda de combinare a mesajelor individuale într-un singur semnal de grup și apoi împărțirea mesajelor în mesaje individuale se numește multiplexare sau multiplexare. Metodele clasice de multiplexare includ frecvența, timpul și codul.
Esența metodelor de multiplexare este că mesajele din mai multe surse sunt combinate într-un anumit mod într-un semnal de grup și sunt recepționate cu ajutorul unui transceiver. Deoarece sistemul modern de comunicații este de obicei multicanal, un multiplexor servește ca parte necesară a oricărui sistem de transmisie a informațiilor (figura 9).
Pentru multiplexarea de timp, într-un interval de timp condițional, segmentele de mesaje sunt aranjate secvențial, de exemplu secvențele de cod ale fiecărui canal privat. În cazul în care mesajele de frecvență de multiplexare de la diferiți abonați sunt transmise simultan, printr-un canal comun pentru transmiterea de multiplexare temporară se efectuează strict pe coadă, adică. Lățime de bandă E. Canalul este disponibil pe deplin pentru intervalul de timp specificat pentru fiecare abonat. În practică, în mod normal, grupurile de canale sunt combinate în supergrupuri și pentru fiecare îmbinare ierarhică poate fi utilizată o altă metodă de modulare a operatorului.
Deoarece sistemul de transmisie digitală multicanal fundație de bază este o scală de timp care definește informația de aliniere și semnalizare, conectarea sistemelor digitale de capacitate diferită într-o rețea este posibilă numai dacă mai multe potrivire scale de timp ale diferitelor sisteme și standardizarea semnalelor de grup și metode de sincronizare. În acest scop, se dezvoltă o ierarhie (coordonare) a sistemelor digitale.
Sub nivelul unui sistem digital se înțelege numărul de canale sau rata de transmisie. Ierarhia oferă posibilitatea formării sistemelor digitale de ordin inferior al unui sistem de ordin superior. La același nivel, un număr fix de semnale digitale ale unui sistem de nivel inferior este combinat pentru a forma un semnal digital total de un nivel mai înalt.
Există numeroase motive pentru necesitatea de a standardiza ratele de transmisie a informațiilor digitale. Acestea includ transmisie canale de echipamente pentru a cererilor consumatorilor de flexibilitate în ceea ce privește diferitele surse de informații, necesitatea de a planifica dezvoltarea de rețele de date bazate pe echipamente vechi și noi la sisteme de orchestratie, fiabilitate și flexibilitate a rețelei de date. Prin respectarea standardelor de ierarhie, este posibilă transmiterea informațiilor digitale asupra sistemelor combinate utilizând cabluri, radio, satelit, fibră optică și alte canale.
Aici, probabil, este oportun să se rezolve pe scurt codarea imaginilor de televiziune. Dificultățile legate de prezentarea imaginilor de televiziune în format digital sunt evidente. Fie ca fiecare element să aibă un număr de semnale, care trebuie convertit în combinația de coduri corespunzătoare, al cărui număr este determinat de numărul de nivel de cuantificare.
Numărul de nivele de cuantizare a eșantionului, bazat pe practică, se presupune a fi 256, prin urmare, pentru transmiterea unui semnal TV, sunt necesare combinații de coduri cu numărul de elemente n = log2 256 = 8.
Acum nu este greu să estimăm aproximativ viteza de transmisie necesară sau lărgimea spectrului semnalelor de televiziune digitale. Din teorema de eșantionare, se știe că frecvența lor ar trebui să fie egală cu dublul frecvenței superioare a semnalului continuu. Aceasta înseamnă că pentru un semnal de televiziune la o rată de eșantionare standard de 6 MHz este de 12 MHz și, dacă este necesar, intervalul dintre eșantioane pentru transferul codewords 8 element al doilea să fie transmis 12 · 8 = 96 milioane. Pulsurile t. E. lucrați la o viteză de 96 Mbit / s. Prin urmare, lățimea spectrului semnalului de televiziune digitală este de aproximativ 100 MHz.
Astfel, dispozitivele pentru conversia semnalelor de televiziune trebuie să funcționeze cu impulsuri mai mici de 0,01 μs. Cu câțiva ani în urmă, această tehnică tocmai a început să fie dezvoltată.
Din tabelul ierarhiilor de niveluri ale sistemelor digitale rezultă că fluxul de impulsuri cu o viteză de aproximativ 100 Mbit / s poate fi transmis numai prin intermediul sistemelor de transmisie ale celui de-al patrulea nivel. De aceea, sarcina de a reduce rata de transmisie a televiziunii digitale, și anume, îngustarea lărgimii de bandă a semnalului transmis, este cea mai importantă.
O modalitate de a reduce rata de transmisie a imaginilor de televiziune se bazează pe codarea imaginilor cu predicție. Există motive întemeiate pentru acest lucru. Faptul este că observațiile statistice ale imaginilor de televiziune arată că probabilitatea apariției modificărilor elementelor imaginii de la cadru la cadru este în medie nesemnificativă. Astfel, atunci când observarea o imagine extrem de dinamică a copiilor care se joacă într-o schimbare elemente de 30% are loc cu o probabilitate de 0,1, atunci când cei doi oameni care vorbesc elemente de schimbare de 10% are loc cu o probabilitate de aproximativ 0,01, iar elementele 40% schimbare suta - cu probabilitatea de 0,001. La aceasta trebuie adăugat faptul că ochiul uman are o sensibilitate foarte scăzută la schimbările bruște ale culorilor, dar răspunde destul de bine semnalelor de luminozitate. Toate acestea servesc ca un argument în favoarea metodei în care sunt codificate și transmise numai modificările imaginii de televiziune de la cadru la cadru, care este esența modulației diferențiale de coduri de impulsuri (DPCM).
Modificările semnalului transmis sunt determinate prin compararea eșantionului semnalului la un anumit moment cu valoarea sa prezisă. Operația de predicție se efectuează pe baza unei estimări a proprietăților statistice ale semnalului transmis și a valorilor eșantionului la momentele anterioare. Din masă. 3 privind sistemele de televiziune digitală, se poate observa că metoda DPCM conduce la o scădere semnificativă a vitezei fluxului digital cu o calitate practic neschimbată.
Cu toate acestea, în domeniul digital, codarea semnalelor prin intermediul unor așa-numite filtre "potrivite" este o chestiune de tehnică.
O caracteristică a metodei semnalelor de multiplexare de cod este faptul că semnalele trebuie să fie complicată, t. E. Constau unui număr mare de 0 și 1, iar acest lucru înseamnă că transmiterea de informații în semnale în timp real trebuie să fie scurt, și, prin urmare, de bandă largă . Prin urmare, metoda a primit în literatura americană numele Comunicarea cu spectru de propagare (Spread Spectrum Communication), adică comunicarea atunci când se extinde spectrul de semnale. Ca urmare a faptului că semnalele ocupă un spectru larg de frecvențe, transmiterea informațiilor se dovedește a fi secretă și dificil de detectat în lățimea de bandă acceptată în mod normal. Acesta este unul dintre principalele avantaje ale acestei metode.
Să explicăm principiul multiplexării codurilor de semnale. Să presupunem că parcelele de cod 0 și 1 ale semnalului sunt înlocuite de semnale speciale reprezentând într-un anumit mod compuse secvențe de impulsuri. Să presupunem, de asemenea, că suntem capabili să generăm astfel de semnale, să le primim și să le distingem. Apoi, dacă în loc de un impuls "informațional", pentru același timp, spun 1000 de impulsuri de semnal special, lățimea spectrului crește și de 1000 de ori. Prin urmare, semnalul ocupă o gamă largă de frecvențe. Aici, evident, este necesară utilizarea circuitelor integrate de mare viteză.
Acum cateva cuvinte despre semnalele aplicate care trebuie generate si distinse la receptor. Ele au un interes deosebit. Punctul-cheie pentru dezvoltarea de semnale complexe, este forma de funcția de autocorelație a semnalului în sine. Reader fără concepte complexe obositoare de semnalizare teorie, noi spunem că o mai mare semnal în formă de zgomot electric, mai uniformă și spectrul său este mai acută sub forma unui puls scurt a funcției sale de autocorelare a cărei formă repetă semnalul de la ieșirea unui receptor filtru de potrivire.
La un moment dat, s-au găsit niște semnale regulate asemănătoare zgomotului electric în caracteristicile lor. Astfel de semnale includ secvențe de impuls de lungime maximă sau secvențe M. Ele sunt un set consecutiv de 0 și 1, în care numărul lor este aproape egal, iar perioada de repetiție a oricărei combinații este absentă. Se pare că o secvență "pseudo-aleatoare" de 0 și 1, deși structura acestui semnal este strict definită.
O secvență de impulsuri este generată de un registru de schimbare a feedback-ului n-biți, lungimea secvenței sau cea mai lungă perioadă este 2 n-1. Pentru fiecare valoare a n există secvențe liniare de lungime maximă. De exemplu, secvența M a perioadei n = 15 are forma 000100110101111. Există secvențe cu o perioadă foarte lungă, de exemplu, 1023 sau 8191. Generarea unor astfel de semnale nu este acum atât de dificilă.
Astfel, este posibilă organizarea unei transmisii multicanal, alocând fiecărei surse de mesaje cel puțin două semnale din setul grupului dat. Transmiterea informațiilor are loc într-o bandă comună de frecvențe, fiecare receptor detectează semnalul, la care este reglat filtrul corespunzător.
Sistemele cu diviziune de coduri sunt deosebit de populare în comunicațiile spațiale, în comunicațiile militare, unde este necesară observarea transmisiei stealth.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: