ЦИФРОВАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ. - раздел Приборостроение, ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ Вот Как Описывал Процесс Телефонной Связи На Заре Возникновения Цифровых Теле...
Вот как описывал процесс телефонной связи на заре возникновения цифровых телефонных систем автор книги «Посвящение в радиоэлектронику» В.Т. Поляков.
«Несколько лет назад мне довелось пройти на гидрографическом судне от Владивостока до Петропавловска-Камчатского. Естественно, что из каждого порта я звонил домой, в Москву, чтобы справиться о делах и здоровье близких. Владивосток был еще связан с Москвой старой системой аналоговой телефонной связи. Часа три приходилось ждать, пока телефонистки соединят линию. Наконец, еле-еле, сквозь шумы и трески послышался голос жены. Совсем иная картина была в Петропавловске. Там действовала цифровая телефонная связь. Прямо из кабины телефона-автомата можно набрать код Москвы, затем две-три служебные цифры и нужный номер в Москве. Весь процесс занял не более минуты, причем более половины этого времени ушло на то, чтобы разобраться в правилах пользования автоматом, вывешенных в кабине: какие набирать цифры, каких ждать гудков и т.д. Слышно было лучше, чем когда я звонил соседу по дому в Москве, так же хорошо слышали и меня, а помех практически не было. Надо ли говорить, что после состоявшегося разговора я стал ярым приверженцем цифровой телефонной связи»
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ПО ВРЕМЕНИ.
Так как же обычная человеческая речь превращается в поток цифр, ведь на выводах микрофона имеется быстро изменяющийся аналоговый речевой сигнал? Берутся отсчеты, т.е. значения этого сигнала через равные промежутки времени . Интервал должен быть настолько мал, чтобы речевой сигнал не успевал намного измениться между отсчетами.
Теорема Котельникова определяет минимальную частоту взятия отсчетов при равномерной дискретизации сигнала с ограниченным спектром, т.е. величину, обратную максимальному временному шагу дискретизации (интервалу Найквиста): . Минимальная частота отсчетов значений в секунду должна быть вдвое больше самой высокой частоты спектра, т.е. .
В телефонии принято передавать частоты только до 3400 колебаний в секунду, т.е. до 3,4 кГц. При этом разборчивость речи еще очень хорошая. Значит, частота взятия отсчетов должна быть не менее 6800 в секунду, или 6,8 кГц. Процесс взятия отсчетов называют дискретизацией по времени.
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ПО УРОВНЮ.
Для цифровой оценки отсчетов нужен процесс дискретизации по уровню. Каждый отсчет можно представить числом, соответствующим значению отсчета звукового напряжения. Например, если звуковое напряжение измерять в милливольтах, то число целых милливольт и будет отсчетом, а один милливольт - шагом дискретизации по уровню. Ошибка квантования по уровню в данном случае не превзойдет половины шага квантования, т.е. 0,5 мВ. Отношение максимальной амплитуды звукового напряжения к шагу квантования дает максимальное число, которое можно получить при отсчетах. Оно определяет динамический диапазон передаваемого сигнала.
Для хорошего качества речи, передаваемой по телефону, необходимо обеспечить отношение сигнал-шум по мощности примерно 10000, или 40 децибел (дБ): (дБ). Другими словами, необходимо обеспечить отношение сигнал-шум по напряжению примерно 100: (дБ). В приведенных формулах логарифм – десятичный. Для передачи одного отсчета двоичным кодом в этом случае достаточно разрядов: . В приведенной формуле логарифм – двоичный. Для хорошей передачи музыки требуется гораздо больший динамический диапазон.
Оценим поток информации при телефонном разговоре с хорошим качеством. Полагая полосу звуковых частот равной 3.4 кГц и частоту взятия отсчетов 6,8 кГц, получаем количество отсчетом в секунду 6800. При 40 шагах квантования по уровню каждый отсчет занимает 6 разрядов. Следовательно, в секунду передастся 6800 * 6 = 40800 двоичных разрядов, или бит информации.
Максимальную скорость передачи информации, измеренную в битах в секунду, можно выразить формулой:
(бит/c)
(бит/c)
Перейдя на цифровую передачу, мы существенно улучшили качество связи. Но не даром же это досталось! Чтобы передать. цифровой сигнал со скоростью 40800 бит/c или 40,8 кбит/с, нужна полоса частот, пропускаемых каналом связи, не менее 40,8 кГц. А теперь вспомним, что для передачи обычного аналогового телефонного сигнала требуется полоса частот всего 3,4 кГц. Таким образом, цифровые системы связи оказываются широкополосными. Происходит как бы обмен полосы частот на отношение сигнал-шум, но обмен достаточно выгодный. Расширяя полосу частот примерно в десять раз при переходе к цифровой передаче, мы намного снижаем допустимое отношение сигнал-шум, или сигнал-помеха, в канале связи, и это при общем существенном улучшении качества.
Скорость передачи 40,8 кбит/с достаточно большая, но надо учесть, что при телефонном разговоре с речью как таковой передаются и интонации голоса, и эмоциональная окраска, что хорошо знают все, кто разговаривал друг с другом по телефону, да и не только по телефону. Телеграф, к сожалению, таких нюансов передать не может.
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ... Кафедра ИС Информационное обеспечение робототехнических и мехатронных...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
ЦИФРОВАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
ФОРМУЛА ХАРТЛИ.
Если число состояний системы равно N, то это равносильно информации, даваемой I ответами типа «ДА-НЕТ» на вопросы, поставленные так, что «ДА» и «НЕТ» одинаково вероятны.
N=2I
ЭНТРОПИЯ В ИНФОРМАТИКЕ И ФИЗИКЕ.
Как в физическом, так и в информационном смысле величина энтропии характеризует степень разнообразия состояний системы.
Формула Шеннона совпадает с формулой Больцмана для энтропии физическ
РАЗЛИЧНЫЕ АСПЕКТЫ АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИИ.
Как ни важно измерение информации, к нему не сводятся все связанные с этим понятием проблемы. При анализе информации на первый план могут выступить такие ее свойства как истинность
БУКВА (ЗНАК, СИМВОЛ). АЛФАВИТ.
Информация передается в виде сообщений. Дискретная информация записывается с помощью некоторого конечного набора знаков, которые будем называть буквами, не вкладывая в это слово привычного ограниче
КОДИРОВЩИК И ДЕКОДИРОВЩИК.
В канале связи сообщение, составленное из букв (знаков, символов) одного алфавита, может преобразовываться в сообщение из букв другого алфавита. Кодом называется правило, описывающее однозначное со
МЕЖДУНАРОДНЫЕ СИСТЕМЫ БАЙТОВОГО КОДИРОВАНИЯ.
Информатика и ее приложения интернациональны. Это связано как с объективными потребностями человечества в единых правилах и законах хранения, передачи и обработки информации, так и с тем, что в это
ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ.
Теория помехоустойчивого кодирования является достаточно сложной, и наши рассуждения носят весьма упрощенный характер. Основным условием обнаружения и исправления ошибок в принимаемых кодовых комби
ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ.
Теоретической основой передачи информации является Теория сигналов и передачи информации. Теория сигналов и передачи информации изучает процессы формирования, накопления, сбора, измерения, перерабо
ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ.
Проблемы организации связи уходят в глубь веков. Само существо человека требовало общения и обмена информацией. Прообразом линий связи была сигнализация с помощью костров, использование оптических
ТЕОРЕМА КОТЕЛЬНИКОВА.
Теорема Котельникова называется также теоремой отсчетов или теоремой о выборках. Выборкой называется отсчет амплитуды сигнала в
РЕГЕНЕРАЦИЯ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ.
Сигналы, передаваемые двоичным кодом, удобны во многих отношениях. Как и любые цифровые дискретные сигналы, их можно регенерировать, т.е. восстановить, воссоздать их форму, искаженную помехами. Кос
ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТЬ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ.
Большое достоинство двоичных цифровых сигналов заключается в том, что они требуют минимального отношения сигнал - помеха в канале связи, т.е. являются наиболее помехозащищенными. Поясним, что это т
КОДИРОВАНИЕ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ.
Любой сигнал переносится либо энергией, либо веществом. Это либо акустическая волна (звук), либо электромагнитное излучение (свет, радиоволна), либо лист бумаги (написанный текст), либо каменная ск
АНАЛОГОВЫЕ И ДИСКРЕТНЫЕ СИГНАЛЫ.
Чтобы сообщение было передано от источника к получателю, необходима некоторая материальная субстанция - носитель информации. Сообщение, передаваемое с помощью носителя, называется сигналом. В общем
ДИСКРЕТИЗАЦИЯ И КОДИРОВАНИЕ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА.
Непрерывное сообщение может быть представлено непрерывной функцией, заданной на некотором отрезке [а, Ь]. Непрерывное сообщение можно преобразовать в дискретное (такая процедура называется дискрети
ЦИФРОВАЯ ТЕЛЕГРАФНАЯ СВЯЗЬ.
Оценим, каков будет поток информации, если телефонный разговор заменить телеграфной передачей того же текста. При среднем темпе речи человек произносит 1 - 1,5 слова в секунду. Каждое слово состоит
ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ.
Трудности представления телевизионных изображений в цифровой форме очевидны. Пусть на каждый элемент приходится один отсчет сигнала, который необходимо преобразовать в соответствующую кодовую комби
ПАРАМЕТРЫ РАДИОСИГНАЛОВ.
Информация есть совокупность сведений о событиях, явлениях, предметах - одним словом, обо всем, что имеется и происходит в мире. Информацию представляют в виде письменного текста, шифрованной цифро
МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ. УПЛОТНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ.
МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ТЕЛЕФОННЫЕ ЛИНИИ.
В нашей стране развивается и совершенствуется Единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС). Ее основу составляют кабельные и радиорелейные линии связи, прич
ИЗ ИСТОРИИ КАБЕЛЬНОЙ СВЯЗИ.
В 1876 г. Александр Белл получил патент на изобретение "Телеграф, при помощи которого можно передавать человеческую речь". Телефон был встречен во всем мире с большим энтузиазмом и через
ПРИНЦИП ОПТОВОЛОКОННОЙ СВЯЗИ.
Благодаря огромной пропускной способности оптический кабель все шире применяется в информационно-вычислительных и телевизионных сетях, где требуется передавать большие объемы информации с исключите
АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА.
Локальные сети (ЛС) объединяют относительно небольшое число компьютеров (обычно от 10 до 100, хотя изредка встречаются и большие) в пределах одного помещения (учебный компьютерный класс), здания ил
КОНФИГУРАЦИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
В простейших сетях с небольшим числом компьютеров они могут быть полностью равноправными; сеть в этом случае обеспечивает передачу данных от любого компьютера к любому другому для коллективной рабо
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ.
В любой физической конфигурации поддержка доступа от одного компьютера к другому выполняется программой – сетевой операционной системой, которая по отношению к операционным системам (ОС) отдельных
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ.
Идея использования космического пространства давно волновала лучшие умы человечества. Пока не могли вывести на околоземную орбиту летательный аппарат с отражателем на борту, космическая связь остав
ПРИНЦИПЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ.
Рассмотрим некоторые наиболее важные принципы, используемые в спутниковых системах, предназначенных для передачи информации. Остановимся сначала на ретрансляторе информации. Особенность спутниковог
НЕПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ.
В непозиционной системе значение каждого символа в числе не зависит от позиции, которую занимает знак в записи числа (может быть зависимость от места символа по отношению к другому символу.). Наибо
ПОЗИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ.
В позиционной системе значение каждого знака в числе зависит от позиции, которую занимает знак в записи числа.
Основанием системы счисления называетсяколичество различ
ПЕРЕВОД ЧИСЕЛ ИЗ ДЕСЯТИЧНОЙ СИСТЕМЫ В ДРУГУЮ СИСТЕМУ.
Ø Целая и дробная части переводятся порознь.
Ø Чтобы перевести целую часть числа из десятичной системы в систему с основанием В, необходимо разделить ее на В. О
ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.
Языки программирования являются искусственными языками, специально созданными для общения человека с ЭВМ. Языки программирования представляют собой системы обозначений, предназначенные для точного
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИ. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.
Язык программирования C (Си) был разработан Деннисом Ритчи (Dennis Ritchie) в 1972 году как инструмент написания операционной системы (ОС) UNIX для электронной вычислительной машины (ЭВМ) PDP-11 фи
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.
Идентификаторы – это имена переменных, констант, функций, меток и т.п. Внешние идентификаторы (имена функций и глобальных переменных, участвующих в процессе компоновки) согласно AN
Базовые типы данных;
· char- символьные;
· int - целые;
· float – с плавающей точкой;
· double – с плавающей точкой двойной длины;
· void – пустой, не имеющий значения.
Тип
Строковые константы.
Строковые константы определяется как последовательность символов, заключенная в двойные кавычки: ”Строковая константа”.
ПРИМЕЧАНИЕ: См. 4. СТРОКИ И СТРОКОВЫЕ КОНСТАНТЫ.
Ко
Инициализаторы.
Для присваивания начальных значений переменным при их определении используются инициализаторы.
Инициализаторы имеют форму:
= значение;
= {список значений}; /* сложные зна
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ СИ. СТРУКТУРА ПРОСТОЙ ПРОГРАММЫ.
/* ПРОГРАММА:
information.c – пример вывода сообщения. /* 1 */
*/
/*#############################################*/ /* 2 */
/*============================= inclu
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
. Интервал 
. Минимальная частота отсчетов значений в секунду должна быть вдвое больше самой высокой частоты спектра, т.е. 
.
(дБ). Другими словами, необходимо обеспечить отношение сигнал-шум по напряжению примерно 100: 
(дБ). В приведенных формулах логарифм – десятичный. Для передачи одного отсчета двоичным кодом в этом случае достаточно разрядов: 
. В приведенной формуле логарифм – двоичный. Для хорошей передачи музыки требуется гораздо больший динамический диапазон.
(бит/c)
(бит/c)
Новости и инфо для студентов