Вопрос №2 Принципы преобразования информации

Другие технологии DSL

HDSL (High-data rate Digital Subscriber Line) — высокоскоростная цифровая абонент­ская линия, реализуется двумя модемами, соединенными между собой одной или несколь­кими парами проводов (обычно 1, 2,3 пары).

При этом обеспечивается симметричная дуплексная передача цифровых потоков на ско­ростях 1,544 Мбит/с и 2,048 Мбит/с. По сравнению с аппаратурой ИКМ, обеспечивающей ту же скорость обмена, новая технология позволяет значительно увеличить длину перепри­емного участка.

SDSL (Simmetric Digital Subscriber Line) — представляет собой однопарную версию HDSL и обеспечивает симметричную дуплексную передачу цифрового потока со скоростью 2,048 Мбит/с.

VDSL (Very High date rate Digital Subscriber Line) — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия. Технология предназначена для создания в основном ассиметричных ли­ний связи на основе медных пар и волоконно-оптического кабеля.

Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция

Увеличение объема передаваемой информации без увеличения линейной скорости в кана­ле — одна из важнейших задач техники связи. Особое значение оно приобретает при нали­чии в последовательности каналов обмена информацией радиоканалов или при коммутации речи через компьютеры. В первом случае это вызвано ограниченной пропускной способно­стью радиоэфира, высоким уровнем помех и влиянием внешней среды. Во втором случае — требованием экономии ресурсов компьютера.

В отличие от стационарной сети, где улучшение характеристик кабелей, введение но­вых способов переноса информации, например, волоконно-оптических кабелей, позволяет улучшить среду обмена сигналами, радиотракт может только оперировать способами пере­дачи. Поэтому в радиотехнике давно ведется борьба за информационность частотного диа­пазона (показатель бит/Гц). Выше уже рассмотрены способы транспортировки информации с помощью многоуровневых сигналов, где каждый из передаваемых сигналов переносит большую информацию, что позволяет увеличить объем передачи, не изменяя скорость.

Известны также принципы воздействия на информацию перед передачей. Это, к приме­ру, алгоритмы сжатия данных (протокол V.42) или сжатия неподвижных изображений (про­токол JPEG — Joint Photographic Expert Group). Они основаны на сокращении объема пере­даваемой информации благодаря повторяющимся элементам текста или изображения. Этот же принцип лежит в основе сжатия подвижных изображений (MPEG — Motion Picture Ex­pert Group), основанного на передаче только изменений соседних кадров.

Для передачи речи применяются другие алгоритмы. При этом наибольший эффект дос­тигается при их комбинации. Рассмотрим два алгоритма, совместно применяемые в сети подвижной связи стандарта GSM.

Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ) применяется для уменьше­ния скорости передачи речи. При этом используется следующее свойство: значения дис­крет, которые определяют величину сигнала в заданное время, больше, чем разность этих дискрет. Если для кодирования дискретами при использовании метода ИКМ требуется один байт, то для этого же действия в случае использования разности между дискретами можно использовать 7 разрядов с сохранением качества речи. Может быть достигнута и большая разница. Поэтому для передачи речи с использованием метода ДИКМ возможна меньшая скорость передачи (48-56 кбит/с) при том же качестве речи, что и в ИКМ. Функциональная схема устройства ДИКМ показана на рис. 14.

На рисунке представлено суммирующее устройство, которое позволяет получить раз­ность входного сигнала и его предыдущего значения, затем полученная разность кодирует­ся в цифровую форму и передается в линию. Одновременно эти значения передаются в циф­ро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который восстанавливает значение сигнала, сумми­руя с предыдущим значением, преобразует его в аналоговую форму и в следующем такте передает на вход сумматора для получения разности. Это классическая схема ДИКМ.

В настоящее время предпочтительным является другой вариант (рис. 1.65), основанный на том, что все преобразования в цепи обратной связи делаются в цифровой форме.

Рис. 14 Структурная схема ДИКМ с использованием аналогового суммирования

Систему ДИКМ можно рассматривать как систему предсказания первого порядка, когда исходят из предположения, что в следующий момент сигнал не изменится. Разность сигна­лов в моменты t и t - 1 можно рассматривать как ошибку предсказания, которая передается на приемный конец. Можно увеличить степень предсказания и прогнозировать по большо­му числу отсчетов, используя, например, расчеты математического ожидания и применяя статистические оценки (вероятности появления величин дискрет) как взвешивающие коэф­фициенты.

Рис. 15 Структурная схема ДИКМ с цифровой обработкой в цепи обратной связи.

Однако имеются методы, позволяющие в сочетании с ДИКМ еще более снизить требуемую скорость передачи. В настоящее время все подобные методы основаны на ис­пользовании модели речевого сигнала. Одним из способов снижения требований к скорости передачи является компандирование мощности.

Дата добавления: 2014-01-13