МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Новочеркасский политехнический институт Факультет Информационных Технологий и Управления Кафедра Автоматики и Телемеханики Специальность Управление и информатика в технических системах РЕФЕРАТ по информатике На тему Каналы связи Выполнил студент I - 1а Свинарев Т.И Ф.И.О. Руководитель ассистент Малашенко Л.И. Должность, звание Ф.И.О. Консультант ассистент Малашенко Л.И. Должность, звание Ф.И.О. К защите Защита принята с оценкой 2000г. 2000г. Подпись Подпись Новочеркасск 2000 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ 1.1 Сетевые устройства и средства коммуникаций 2. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ В СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМАХ. 1. Особенности использования спутниковых каналов. 2. Передача сигналов в аналоговой форме. 3. Передача сигналов в цифровой форме. 4. Передача ТВ-сигналов в цифровой форме. 5. Передача циркулярных сигналов . 6. Методы коммутации и передачи данных в ССС 1. Системы с коммутацией каналов с временным уплотнением 2. Коммутация пакетов. 7. Многостанционный доступ в ССС. 1. Описание основных методов многостанционного доступа. 1. Доступ с частотным разделением каналов МДЧР. 2. Доступ с временным разделением МДВР. 3. Доступ с кодовым разделением МДКР. 2. Сравнительное сопоставление основных методов. 8. Земные станции ЗС спутниковых систем связи. 15 2.8.1. Антенны ЗС. 2. Построение типовой ЗС. 3. Малые ЗС. 9. Бортовые ретрансляторы ССС. 1. Антенны. 2. Ретрансляторы. 18 ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 19 ВВЕДЕНИЕ В нашей стране создается единая автоматизированная система связи. Для этого развиваются, совершенствуются и находят новые области применения различные технические средства связи.
Еще недавно междугородняя телефонная связь осуществлялась исключительно по воздушным линиям связи при этом на надежность связи влияли грозы и возможность обледенения проводов.
В настоящее время все шире применяются кабельные и радиорелейные линии, повышается уровень автоматизации связи.
Все разнообразие используемых в технике и быту систем связи, в основном радиосвязи, можно свести к трем видам, отличающимся способами передачи сигнала от передатчика к приемнику. В первом случае используется ненаправленная радиосвязь от передатчика к приемнику, типичная для широкого вещания радио и телевидения.
Такой способ радиосвязи имеет то преимущество, что позволяет охватить практически неограниченное число абонентов - потребителей информации.
Недостатками такого способа являются неэкономное использование мощностей передатчика и мешающее влияния на другие аналогичные радиосистемы.
В тех случаях, когда число абонентов ограничено и нет необходимости в широковещании, используется передача сигнала с помощью направленно излучающих антенн, а также при помощи специальных устройств, называемых линиями передачи сигнала. В широковещательной связи обычно используется однонаправленная передача сигнала от радиостанции к потребителю, при направленной же связи, как правило, применяется двусторонняя связь, то есть на каждом конце системы связи имеются и передатчик и приемник приемопередатчик - ПП. При направленной связи не нужны передатчики большой мощности, и их можно установить на обоих концах системы.
При направленной магистральной связи на дальние расстояния через пространства и в линиях передачи используются ретрансляторы, которые ставятся вдоль трассы. Они усиливают сигнал, очищают его от помех и передают дальше. Рассмотрим принципы работы основных видов линий передачи сигналов, начиная от двухпроводной линии, которая начала применятся в начале нашего века и кое-где в сельских местностях используется до сих пор для передачи телеграфных и телефонных сигналов, и кончая современной волоконно-оптической линией, которая наряду с космической спутниковой связью, несомненно, составит связь будущего. 1. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ Двухпроводная линия провода подвешиваются на столбах, расстояние между которыми порядка метра. Применяется для передачи сигналов на волнах порядка сотен и более метров, что соответствует частотам в диапазоне практически от 0 до 1 МГц. Используется для трансляции местного радиовещания.
Электрический кабель.
Эл. каб. делятся на низкочастотные и высокочастотные, одножильные и многожильные. Кабеля применяются для передачи сигналов на частотах до 1 ГГц, что соответствует длинам волн от 30 см и более. Примером может служить телевизионный кабель, соединяющий антенну с телевизионным приемником.
Метрический волновод представляет собой полую металлическую трубку круглого или прямоугольного сечения. Электр. волны могут распространятся по волноводу отражаясь от стенок. Металл. волноводы получили применение в качестве линий передачи сантиметровых и миллиметровых волн. Круглый волновод не получил применение для дальней связи, так как требуется выполнить прямолинейность трассы. Это оказалось очень дорогостоящим. Диэлектрический волновод - это стержень из диэлектрического материала, в котором могут распространятся электромагнитные волны с малыми потерями.
Они получили применения для передачи сигнала на миллиметровых волнах на сравнительно короткие расстояния метры, десятки метров. Они оказались чрезвычайно перспективными для применения в диапазоне световых волн, точнее, в диапазоне инфракрасных волн с длиной волны порядка микрометра. Радиорелейная линия. Чтобы обеспечить передачу сигнала за пределы прямой видимости, антенны с ретрансляторами помещали на высоко летящие объекты самолеты и спутники, а также на специальные мачты высотой до 100 метров, устанавливаемые вдоль трассы на расстоянии 40-50 км друг от друга.
Радиорелейные линии сейчас широко применяются. Их можно увидеть вдоль магистральных шоссе и железнодорожных линий. Лучеводная линия. В коротковолновой части миллиметрового диапазона волн, субмиллиметровом диапазоне и вплоть до светового диапазона используются лучеводные линии передач. Представляют собой рад линз на подставках в свободном пространстве или помещенных в трубу, выполняющую роль механической защиты.
Как и волноводные, лучеводные линии не нашли широкого применения в качестве магистральных линий дальней связи, прежде всего по экономическим причинам. Слишком дорого обходится прокладка таких линий из-за требований к точности установки линз или зеркал. Земля дышит, и линзы смещаются. Волоконно-оптическая линия. Основу вол опт. линии составляет волоконно-оптический кабель, главным элементов которого является волоконный световод -стеклянное волокно из высококачественного оптического стекла.
Стекла оказались более прозрачными в инфракрасном диапазоне. В настоящее время глубоко начались развиваться компьютерные сети. С помощью их можно осуществить практически любой способ передачи информации. 1.1
. Вследствие помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным к... Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбитс. Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное пров... Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбитс, а в некоторых случаях м...
МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ В СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМАХ 2.1.
При появлении в телефонном канале двух и более спутниковых участков ка... 2.3. Передача сигналов в аналоговой форме Передача сигналов в аналоговой фо... . Рост общей пропускной у способности, расширение услуг ввод в эксплуата...
Исследования показали, что качественные показатели речи в междугородны... Эффективным средством повышения пропускной способности системы телефон... Передача ТВ-сигналов в цифровой форме Передача ТВ-сигналов в цифровой ... Одной из новых форм использования ССС является организация конференц-с... 2.5.
Передача циркулярных сигналов. Таким способом удается организавать не более трех звуковых каналов. Сигналы звукового вещания и другие виды циркулярной информации передаю... Широкое применение нашел способ одновременной передачи в спутниковом с... .
Распределение ресурсов ИСЗ мощности и полосы по требованиям различных ... При МДЧУ формирование каналов достигается путем разделения полной поло... При временном разделении каналов используется кадровая структура, что ... В случае МДВУ один пакет может содержать сообщения, предназначенные дл... Эти методы разделяют на две группы методы коммутации каналов, предназн...
Таким образом, каждой станции в кадре служебного канала постоянно выде... При наличии хотя бы одного свободного канала между вызывающей и вызыва... . Когда на интерфейс ЗС по линии наземной связи поступает новый запрос н... пары каналов из совокупности перераспределяемых каналов МДЧУ.
Коммутация пакетов. Для нужд пакетной связи потребовались разработки новых методов распред... Последнее обстоятельство стало и технически и экономически преодолимо ... Описание организации множественного или многостанционного доступа расс... 2.7.
Особенностью спутниковой связи, обусловленной самим принципом этого ви... 2.7.1. Пропускная способность ретранслятора оказывается при этом несколько ни... . Многостанционный доступ в ССС.
Описание основных методов многостанционного доступа В данном разделе не преследуется цель подробного описания всех существующих в спутниковых системах связи методов управления доступом к среде.
Рассматриваются те, которые в большей степени совместимы с принципами организации взаимодействия ССС с компьютерными абонентскими станциями, автономными или подключаемых к сети ЭВМ. 2.7.1.1.
МДЧР является наиболее простым и распространенным методом, используемы... При МДЧР каждая ЗС передает свои сигналы в отведенном ей участке полос... Метод ОКН применяют в основном в сети станций с небольшим числом канал... Метод МДЧР широко используется в ССС Интерспутник, intelsat, националь... 2.7.1.2.
При этом каждой ЗС для излучения сигналов выделяется определенный, пер... Интервалы излучения всех станций взаимно синхронизованы, в силу чего п... В каждый момент времени через ретранслятор проходит сигнал только одно... Для подключения большого числа автономных компьютерных абонентских ста... 2.7.1.3.
Доступ с кодовым разделением МДКР. 2.7.2. Широкополосные сигналы используются в радиоастрономии и военной связи ... К преимуществам их использования в спутниковой связи относятся - малые... .
В простейшем случае ЗС передают свои сообщения в виде пакетов в произв... Этот метод совместим с существующими МДЧР-сетями, требует не очень бол... В режиме МДВР с многими несущими полоса частот ретранслятора делится н... Разностный сигнал транслируется на ЗС и используется для подстройки та... Недостатком метода обработки на борту является жесткая привязка констр...
ЗС принято разделять в зависимости от выполняемых функций - приемо-пер... 2.8.1. Основными показателями для всех ЗС являются - диапазон частот на перед... . Земные станции ЗС спутниковых систем связи.
Антенны ЗС. Антенна ЗС должна иметь высокий коэффициент использования поверхности,... В системах с разделением по поляризации антенна должна обеспечивать кр... Наилучшим образом этим требованиям удовлетворяет двухзеркальная антенн... 2.8.2.
Построение типовой ЗС. Для работы в диапазоне 3020 ГГц в Японии используются ЗС с антенной ди... По данным США , создание в рамках компании частной спутниковой сети оп... долл. Стоимость данной ЗС составляет около 10000 долларов и продолжает быстр...
В первую очередь это относится к конструктивным особенностям, технолог... Так в ССС типа ACTS используется процессор фирмы Motorola США, который... Радиотехническое оборудование космической станции - ретрансляторы и ан... Антенны Учитывая перечисленные требования, для изготовления бортовых а... Приемная часть бортового ретранслятора обычно начинается с МШУ, в каче...