Понятие модуляции. Виды модуляции

Понятие сигнала. Структурная схема одноканальной системы передачи информации. Классификация систем передачи информации.

Двоично-десятичный код.

В двоично-десятичной (BCD – Binary-Coded Decimal) или более точно двоично-кодированной десятичной системе (ДКДС) каждую цифру десятичного числа представляют в виде четырехразрядного двоичного числа (тетрады) и в таком виде записывают последовательно друг за другом.

Пример 8. Десятичное число 9703 в двоично-десятичной системе выглядит так: 1001 0111 0000 0011.

Расширением двоично-десятичного кода является расширенный двоично-десятичный код обмена информацией (EBCDIC – Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code), который преобразует как числовые, так и буквенные строки.

В этом коде для каждой десятичной цифры отводится по целому байту, при этом старшие полубайты каждого байта заполняются кодом 0011 (в соответствии с ASCII-кодом), а в младших полубайтах обычным образом кодируются десятичные цифры.

Формы вещества или энергии, с помощью которых переносятся сообщения, будем называть переносчиками сообщений.

В большинстве случаев переносчик имеет не материальную, а энергетическую природу. Он должен хорошо распространяться по линиям связи. В качестве таких переносчиков используют:

l гармонические (или, другими словами, синусоидальные) высокочастотные колебания;

l последовательности импульсов.

Сам переносчик не содержит информации (сообщения). Как только в него закладывают информацию, он превращается в информационный сигнал или кратко – сигнал.

Под СИГНАЛОМ понимают физический процесс энергетической природы, отображающий (несущий) сообщение.

Для обеспечения передачи сообщений между объектами посредством сигналов служат различные технические устройства связи, объединяемые в системы передачи информации (СПИ). Примеры таких систем: телефон, радио, телевидение, компьютерная сеть.

Классификация СПИ

l Для передачи звуковых сообщений (речи) (звуковое радиовещание и телефонная связь);

l для передачи оптических неподвижных сообщений, в том числе текста (фототелеграф, факсимильная связь);

l для передачи подвижных изображений и звукового сопровождения (телевизионное вещание, видеотелефонная связь);

l для передачи измерительной информации(телеметрические системы);

l для передачи команд управления (телеуправление);

l для передачи данных между ЭВМ (компьютерные сети, на базе которых могут быть организованы различные службы: www-сервис, обмен файлами, электронная почта, телеконференции, удаленный доступ к базам данных и т.п.).

Для того чтобы заложить в пере носчик информацию, содержащуюся в сообщении, т.е. превратить переносчик в сигнал, применяют операцию МОДУЛЯЦИИ, которая заключается в изменении во времени одного или нескольких параметров переносчика в соответствии с передаваемым сообщением. Такие параметры называются информативными, т.е. сообщение модулирует информативный параметр переносчика.

Это преобразование осуществляется в модуляторе, который входит в состав передатчика (transmitter). Наряду с модуляцией при передаче непрерывных сообщений цифровыми методами или цифровых (дискретных) сообщений передающее устройство может осуществлять операции дискретизации по времени, квантования по уровню и кодирования (это понятие является более широким, чем модуляция).

Для передачи цифровых данных в аналоговых каналах (например, телефонных сетях) в качестве переносчиков применяются гармонические электромагнитные колебания, частота которых называется несущей частотой. Это гармоническое колебание, может быть представлено как

где U₀, ω₀, φ₀ – амплитуда, частота и начальная фаза колебания переносчика.

В этом случае информативными (изменяемыми) могут быть такие параметры переносчика, как амплитуда, частота и фаза. Соответственно возможны следующие способы модуляции:

a. амплитудный,

b. частотный

с. фазовый.

При передаче цифровой информации управление колебанием переносчика производят информационные биты – последовательность единиц и нулей.

Амплитудная модуляция состоит в изменении амплитуды переносчика: "0" – амплитуда колебаний равна 0, "1"– амплитуда колебаний равна исходной U₀.

Частотная модуляция предусматривает передачу сигналов 0 и 1 на разной частоте.

При фазовой модуляции при переходе от 0 к 1 и от 1 к 0 меняется фаза колебаний на 180°, т.е. их направление.

Пример 1. Типичным аналоговым каналом является телефонный канал. Когда абонент снимает трубку, то слышит равномерный звуковой сигнал – это и есть сигнал несущей частоты. Так как он лежит в диапазоне звуковых частот, то его называют тональным сигналом. Для передачи по телефонному каналу речи необходимо управлять сигналом несущей частоты – модулировать его. Воспринимаемые микрофоном звуки преобразуются в электрические первичные сигналы, а те, в свою очередь, и модулируют сигнал несущей частоты.

В приемном устройстве (receiver) происходит обратная операция восстановления сообщения по принятому сигналу, которая осуществляется демодулятором. Совокупность модулятора и демодулятора образует подсистему, называемую модемом. Совокупность передатчика и приемника называется трансивером (tranceiver).

В современной терминологии, модемом называют устройство, осуществляющее все функции приемника и передатчика при передаче данных из ЭВМ в линию связи и, наоборот, при приеме сигналов в ЭВМ из линии связи.

Дата добавления: 2015-04-24