.

Общие понятия о каналах и системах связи.

Всякое сообщение для передачи преобразуется в электрический сигнал, который представляет собой изменение напряжения или тока и отражает каким-либо образом содержание передаваемой информации. Преобразование сообщений в сигнал производится передающим устройством. Обратное преобразование электрического сигнала в сообщение осуществляется приемным устройством. От передающего до приемного устройства сигнал проходит среду распространения. По характеру передаваемых сообщений можно выделить следующие виды связи:

  • телефонная;
  • телеграфная;
  • передача данных;
  • факсимильная;
  • визиотелефонная;
  • сигнальная.

В зависимости от среды распространения и применяемых технических средств различают по родам:

  • электропроводная связь;
  • радиосвязь, к ней относятся:
  • радиорелейная связь;
  • радиосвязь;
  • тропосферная связь;
  • космическая связь;
  • метеорная связь.
  • оптоэлектронная связь;
  • гидроакустическая связь;

По своей структуре сообщения и электрические сигналы делятся на

  •  непрерывные (аналоговые) 
  • дискретные.
  • Непрерывным называют сообщение, представляющее собой непрерывную функцию с бесконечным множеством значений. Дискретным называют сообщение, характеризующееся конечным числом значений функции за определенный промежуток времени. Соответственно, дискретный (цифровой) и аналоговый электрические сигналы имеют разную форму Все сообщения передаются по каналам передачи.  Каналом передачи называется совокупность средств связи и среды распространения, обеспечивающие передачу сигналов электросвязи между узлами связи в определенной полосе частот или с определенной скоростью передачи. В зависимости от используемых технических средств и вида сообщений сигналы делятся на: 
  • аналоговые;  
  • цифровые.

Для увеличения пропускной способности системы связи применяют многоканальные системы передачи. В этом случае каждое сообщение следует по своему каналу  В передающем устройстве сигналы всех каналов объединяются , образуя групповой спектр (сигнал) , в приемном слова разделяются и преобразуются в сообщение. В настоящее время для объединения (разделения) каналов используют следующие методы:

  • Метод частотного разделения каналов (ЧРК);
  • Метод временного разделения каналов (ВРК);
  • Метод кодового разделения каналов (КРК).

 Современные системы сбора и обработки информации содержат обычно несколько взаимодействующих между собой устройств (контроллеры, микро-ЭВМ и др.), которые разнесены на десятки, сотни, иногда даже на тысячи метров. Это обстоятельство выдвигает проблему передачи информации по каналам связи. Эти каналы связи должны работать в промышленной среде, которая может характеризоваться высоким уровнем помех, запыленностью, химической агрессивностью, большими колебаниями температуры, вибрациями. В зависимости от назначения к каналам связи могут предъявляться требования высокого быстродействия и высокой достоверности передаваемых сигналов. Канал связи состоит из оконечной аппаратуры и линии передачи, то есть среды, по которой распространяется сигнал. В функции оконечной аппаратуры входит согласование сигналов на выходе передатчика и сигналов, распространяющихся по линии передачи, а также сигналов на выходе из линии передачи и на входе приемника. Эти функции обычно разделяют на два уровня: - управления линией; - управления каналом. К задачам управления линией относят формирование на передающей стороне сигнала, непосредственно направляемого в линию, преобразование на приемной стороне поступившего из линии сигнала в сигнал, воспринимаемый аппаратурой информационного канала, синхронизацию сигналов и контроль их достоверности. Линия передачи вместе с узлами оконечной аппаратуры образует физический канал. Для связи с АЦП и ЦАП, с одной стороны, датчиками и исполнительными механизмами - с другой, используют аналоговые физические каналы. Для передачи сообщений узлам обработки данных используют дискретные физические каналы, передающие сигналы кодом. Импульсы, используемые для передачи цифровой информации по физическому каналу, занимают определенный спектр частот. Этот спектр совпадает с полосой эффективно пропускаемых линией частот только в том случае, когда полоса частот, занимаемая сигналом в линии, начинается с нулевой частоты, то есть, когда передача осуществляется видеоимпульсами. Если же спектр сигнала не совпадает с рабочим диапазоном канала связи, его преобразуют с помощью модуляции. Использование для передачи сигнала той части полосы частот, которую пропускает физический канал, позволяет уплотнить его по частоте. То есть несколько абонентов могут пользоваться одним физическим каналом одновременно. Чаще всего используется стандартный телефонный канал. Он размещается в полосе частот от 300 до 3400 Гц. Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (МККТТ) рекомендует шесть вариантов деления этого диапазона: максимум на 26, 13, 8, 6, 2 или 1 канал В системах связи и телемеханики обычно используется частотное разделение (уплотнение) каналов. В локальных сетях АСУ ТП (децентрализованные системы) к частотному уплотнению в последнее время не прибегают. Данные передаются последовательно, по битам, физический канал используется для обмена данными между различными абонентами в режиме разделения времени.