Скачать презентацию Основные определения Гришин ОПТСС Информация — совокупность сведений Скачать презентацию Основные определения Гришин ОПТСС Информация — совокупность сведений

Телекоммуникационные системы и сети1.pptx

  • Количество слайдов: 127

Основные определения Гришин ОПТСС Информация - совокупность сведений о каких-либо событиях, явлениях, фактах, предметах Основные определения Гришин ОПТСС Информация - совокупность сведений о каких-либо событиях, явлениях, фактах, предметах и лицах независимо от формы их представления Сообщение – форма представления информации для передачи ее от источника к получателю Данные - информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека Сигнал – материальный носитель или физический процесс, отображающий сообщение Связь – обмен информацией с помощью средств, функционирующих в соответствии с согласованными правилами Сеть связи - технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи Электросвязь – передача и прием сообщений с помощью сигналов электросвязи по проводным, оптическим или беспроводным средам распространения Система электросвязи – комплекс технических средств, обеспечивающих электросвязь определенного типа Средства связи - технические и программные средства, используемые для формирования, приема, обработки, хранения, передачи, доставки сообщений электросвязи или почтовых отправлений, а также иные технические и программные средства, используемые при оказании услуг связи или обеспечении функционирования сетей связи Линии связи - линии передачи, физические цепи и линейно-кабельные сооружения связи

Обобщенная модель системы передачи системa передачи Модель цифровой системы передачи Гришин ОПТСС Обобщенная модель системы передачи системa передачи Модель цифровой системы передачи Гришин ОПТСС

Классификация систем электросвязи Гришин ОПТСС ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ Виды передаваемых сообщений Число источников сообщений Передачи данных Классификация систем электросвязи Гришин ОПТСС ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ Виды передаваемых сообщений Число источников сообщений Передачи данных Малоканальные N≤ 12 Телефонные Среднеканальные N≈ 12− 60 Телеграфные Многоканальные N>300 Среда распространения Кабельные линии связи Проводная Воздушные линии связи Наземная Беспроводная Факсимильные Передача газет Сверхмногоканаль ные N» 3000 Форма передаваемых сигналов Звукового вещания Цифровые Телевизионного вещания Аналоговые Космическая Спутниковая Волоконнооптические ЛС Оптическая Свободное пространство

Местные Зоновые Магистральные Международные Специального назначения Технологические Выделенные Общего пользования Коммутация сообщений По территориальному Местные Зоновые Магистральные Международные Специального назначения Технологические Выделенные Общего пользования Коммутация сообщений По территориальному делению Коммутация пакетов Фиксированной связи По типу коммутации Коммутация каналов По типу абонентских терминалов Подвижной связи Вторичные Первичные По способу организации каналов Мультисервисные Моносервисные Количество служб электросвязи Доступа Транспортные По функциональному признаку По категориям Классификация сетей связи Гришин ОПТСС СЕТИ СВЯЗИ

Топология сетей связи Гришин ОПТСС • • 1. полносвязная 2. радиальная 3. радиально-узловая (каждый Топология сетей связи Гришин ОПТСС • • 1. полносвязная 2. радиальная 3. радиально-узловая (каждый с каждым) (звезда) (древовидная) • 4. кольцо 5. комбинированная

Структура телекоммуникационной сети Структура телекоммуникационной сети

Структура первичной сети Гришин ОПТСС Структура первичной сети Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Нерайонированная сеть Районированная сеть Гришин ОПТСС Нерайонированная сеть Районированная сеть

Уровни передаваемых сигналов • • Гришин ОПТСС • • • Преимущества использования относительных величин: Уровни передаваемых сигналов • • Гришин ОПТСС • • • Преимущества использования относительных величин: 1. Чувствительность слухового аппарата к воздействию звукового сигнала подчиняется логарифмическому закону 2. Потери сигнала в линии подчиняются экспоненциальному закону 3. Порядок логарифмических величин оказывается меньшим, чем в случае использования абсолютных величин 4. Операции умножения и деления заменяются операциями сложения и вычитания • Уровень по мощности: • Уровень по напряжению: • Уровень по току: • Абсолютный уровень:

Гришин ОПТСС • Относительный уровень: • Затухание м : Усиление м : Коэффициент усиления Гришин ОПТСС • Относительный уровень: • Затухание м : Усиление м : Коэффициент усиления м : • Затухание н: Усиление н : Коэффициент усиления н : • Динамический диапазон: • Помехозащищенность сигнала: • Диаграмма уровней: Пик –фактор :

Основные характеристики сигналов электросвязи Гришин ОПТСС Пример: Основные характеристики сигналов электросвязи Гришин ОПТСС Пример:

Иллюстрации к примеру Гришин ОПТСС Иллюстрации к примеру Гришин ОПТСС

Теорема Котельникова Пусть Гришин ОПТСС Теорема Котельникова Пусть Гришин ОПТСС

Последовательность отсчетных значений (к теореме Котельникова) Гришин ОПТСС е Последовательность отсчетных значений (к теореме Котельникова) Гришин ОПТСС е

Гришин ОПТСС Информационные параметры сигналов электросвязи Объем сигнала База сигнала узкополосный сигнал Общее число Гришин ОПТСС Информационные параметры сигналов электросвязи Объем сигнала База сигнала узкополосный сигнал Общее число различных сообщений, широкополосный сигнал – объем алфавита Количество информации (формула Хартли) Количество информации на один символ Среднее количество информации (энтропия ). Ф-ла Шеннона Условная энтропия Производительность источника

Гришин ОПТСС Вероятностные характеристики сигналов • Математическое ожидание: • Средний квадрат случайного процесса: • Гришин ОПТСС Вероятностные характеристики сигналов • Математическое ожидание: • Средний квадрат случайного процесса: • Средняя мощность случайного процесса: • Эффективное напряжение случайного процесса: • Дисперсия: • Корреляционная функция: • Кросскорреляционная функция: • Эргодический процесс:

Аналоговые сигналы электросвязи Аналоговые сигналы электросвязи

Одномерные цифровые сигналы электросвязи Одномерные цифровые сигналы электросвязи

Двумерные цифровые сигналы электросвязи Двумерные цифровые сигналы электросвязи

Ширина спектра двумерного сигнала Двумерный цифровой сигнал на входе и выходе канала Ширина спектра двумерного сигнала Двумерный цифровой сигнал на входе и выходе канала

Структурная схема многоканальной системы передачи • • • Гришин ОПТСС ИС- источник сигнала М- Структурная схема многоканальной системы передачи • • • Гришин ОПТСС ИС- источник сигнала М- модулятор Д- демодулятор ПС- приемник сигнала ГОпд , ГОпр- генераторное оборудование передачи / приема

Пояснения к структурной схеме МСП Гришин ОПТСС Пояснения к структурной схеме МСП Гришин ОПТСС

Линейное разделение сигналов Гришин ОПТСС Линейное разделение сигналов Гришин ОПТСС

Пример Гришин ОПТСС Пример Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Условие линейного разделения сигналов Линейно независимы Линейно зависимы Гришин ОПТСС Условие линейного разделения сигналов Линейно независимы Линейно зависимы

Пример => Сигналы линейно независимы Гришин ОПТСС Пример => Сигналы линейно независимы Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС => Сигналы линейно зависимы Гришин ОПТСС => Сигналы линейно зависимы

Гришин ОПТСС Максимальное количество линейно разделимых сигналов в N-мерном линейном пространстве Гришин ОПТСС Максимальное количество линейно разделимых сигналов в N-мерном линейном пространстве

Формирование группового сигнала Гришин ОПТСС Формирование группового сигнала Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Разделение линейно-независимых сигналов Гришин ОПТСС Разделение линейно-независимых сигналов

Пример Гришин ОПТСС Пример Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Разделение сигналов с конечной энергией Гришин ОПТСС Разделение сигналов с конечной энергией

Гришин ОПТСС Разделение сигналов с конечной мощностью Гришин ОПТСС Разделение сигналов с конечной мощностью

Аналоговые системы передачи с частотным разделением каналов Гришин ОПТСС Аналоговые системы передачи с частотным разделением каналов Гришин ОПТСС

Структурная схема МСП с ЧРК Гришин ОПТСС Структурная схема МСП с ЧРК Гришин ОПТСС

Амплитудная модуляция Гришин ОПТСС Виды амплитудной модуляции 1. 2. 3. 4. 5. Спектр модулированного Амплитудная модуляция Гришин ОПТСС Виды амплитудной модуляции 1. 2. 3. 4. 5. Спектр модулированного сигнала АМ-ДБП-Н АМ-ДБП АМ-ОБП-Н АМ-ОБП АМ-ЧП

Универсальный квадратурный модулятор , Гришин ОПТСС Универсальный квадратурный модулятор , Гришин ОПТСС

Системы передачи с временным разделением каналов Гришин ОПТСС Системы передачи с временным разделением каналов Гришин ОПТСС

Структурная схема МСП с ВРК Гришин ОПТСС Структурная схема МСП с ВРК Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Построение группового сигнала МСП с ВРК Гришин ОПТСС Построение группового сигнала МСП с ВРК

Гришин ОПТСС Амплитудно-импульсная модуляция 1 -го рода Гришин ОПТСС Амплитудно-импульсная модуляция 1 -го рода

Гришин ОПТСС Спектр сигнала АИМ-1 Гришин ОПТСС Спектр сигнала АИМ-1

Гришин ОПТСС sвых(t)=fд. E 0(0)[A 0+A 1 cos(ft)] fд. E 0(0)<1 Гришин ОПТСС sвых(t)=fд. E 0(0)[A 0+A 1 cos(ft)] fд. E 0(0)<1

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Пример Пример

Гришин ОПТСС Амплитудно-импульсная модуляция 2 -го рода Гришин ОПТСС Амплитудно-импульсная модуляция 2 -го рода

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Спектр сигнала АИМ-2 Демодулятор сигнала АИМ-2 Ф К Гришин ОПТСС Спектр сигнала АИМ-2 Демодулятор сигнала АИМ-2 Ф К Гришин ОПТСС

Дискретизация полосовых сигналов Гришин ОПТСС НБП при n-й гармонике fд Δfф НБП при (n+1)-й Дискретизация полосовых сигналов Гришин ОПТСС НБП при n-й гармонике fд Δfф НБП при (n+1)-й гармонике fд Δfф nfд – fн fн fв (n+1)fд – fв nfд – fн+Δfф ≤ fн (n+1)fд – fв ≥ fв+Δfф, f (39) (40)

Структурная схема МСП с ФРК Гришин ОПТСС Структурная схема МСП с ФРК Гришин ОПТСС

Характеристики канала передачи Гришин ОПТСС Характеристики канала передачи Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Сигнал на входе и выходе канала передачи с амплитудночастотными искажениями. Гришин ОПТСС Сигнал на входе и выходе канала передачи с амплитудночастотными искажениями.

Гришин ОПТСС АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ Разложение амплитудно-частотной характеристики в ряд Фурье Гришин ОПТСС АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ Разложение амплитудно-частотной характеристики в ряд Фурье

Гришин ОПТСС Сигнал на входе и выходе канала передачи с амплитудночастотными искажениями. Гришин ОПТСС Сигнал на входе и выходе канала передачи с амплитудночастотными искажениями.

ФАЗО-ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ Гришин ОПТСС Разложение амплитудно-частотной характеристики в ряд Фурье ФАЗО-ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ Гришин ОПТСС Разложение амплитудно-частотной характеристики в ряд Фурье

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Влияние линейных искажений на передачу групповых сигналов в системах с ВРК Гришин ОПТСС Влияние линейных искажений на передачу групповых сигналов в системах с ВРК

НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ Гришин ОПТСС НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ Гришин ОПТСС

Основные параметры выходного сигнала Гришин ОПТСС Основные параметры выходного сигнала Гришин ОПТСС

Квантование сигнала по уровню Квантование сигнала по уровню

ИПС К ОКУ – 1 К кодеру Опознаватель знака Квантующее устройство для передачи двухполярных ИПС К ОКУ – 1 К кодеру Опознаватель знака Квантующее устройство для передачи двухполярных сигналов

а) Квантование сигнала по уровню, б) Шум квантования. а) Квантование сигнала по уровню, б) Шум квантования.

Мощность шумов квантования Мощность шумов квантования

Выбор числа уровней квантования Для биполярных сигналов Для униполярных сигналов Выбор числа уровней квантования Для биполярных сигналов Для униполярных сигналов

Выбор числа уровней квантования Выбор числа уровней квантования

Выбор числа уровней квантования Выбор числа уровней квантования

Цифро-аналоговый преобразователь Цифро-аналоговый преобразователь

ЦАП с коммутацией токов ЦАП с коммутацией токов

ЦАП с коммутацией напряжений ЦАП с коммутацией напряжений

Резистивная матрица R-2 R Резистивная матрица R-2 R

АЦП с единичными приближениями АЦП с единичными приближениями

АЦП с последовательных приближений АЦП с последовательных приближений

АЦП непосредственного сравнения АЦП непосредственного сравнения

Шифратор Шифратор

Неравномерное квантование Неравномерное квантование

Амплитудные характеристики компрессора и экспандера Амплитудные характеристики компрессора и экспандера

(65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71)

Защищенность сигнала от шумов квантования для μ закона компрессии Защищенность сигнала от шумов квантования для μ закона компрессии

Нелинейное кодирование Нелинейное кодирование

Алгоритм кодирования номера сегмента Алгоритм кодирования номера сегмента

Кодирование номера уровня квантования Кодирование номера уровня квантования

Номер сегмента Код до компрессии (12 битов) Код после компрессии (8 битов) Код после Номер сегмента Код до компрессии (12 битов) Код после компрессии (8 битов) Код после экспандирования (12 битов) 7 P 1 WXYZ? ? ? P 111 WXYZ P 1 WXYZ 000000 6 P 01 WXYZ? ? ? P 110 WXYZ P 01 WXYZ 00000 5 P 001 WXYZ? ? P 101 WXYZ P 001 WXYZ 0000 4 P 0001 WXYZ? ? ? P 100 WXYZ P 0001 WXYZ 000 3 P 00001 WXYZ? ? P 011 WXYZ P 00001 WXYZ 00 2 P 000001 WXYZ? P 010 WXYZ P 000001 WXYZ 0 1 P 0000001 WXYZ 0 P 0000000 WXYZ

Схема ИКМ-30 Схема ИКМ-30

Cинхронное объединение цифровых потоков Cинхронное объединение цифровых потоков

Блок синхронного объединения Блок синхронного объединения

Асинхронное объединение цифровых потоков Асинхронное объединение цифровых потоков

Блоки асинхронного сопряжения передачи/ приема КП И ЗУ От ГО 1 пр. ВТЧ ИЗ Блоки асинхронного сопряжения передачи/ приема КП И ЗУ От ГО 1 пр. ВТЧ ИЗ ИС ИЗ АП АП ГО 1 пер. + ИЛИ Пер. КСС От ГО 2 пер. ФД – + Пр. НЕТ + – – ИЗ БАСпер. СУ ФАПЧ (ГО 2 пр. ) От ГО 1 пр. К ГО 1 пр. Пр. ЦСС От других ГУН КСС ВТЧ ИС ИС НЕТ ИЛИ ФД КП ЗУ К ГО 1 пр. К другим БАСпр.

f 1 – f 2 ДС ДС ДС f 1 – f 2 ДС f 1 – f 2 ДС ДС ДС f 1 – f 2 ДС

Развязывающие устройства Гришин ОПТСС Развязывающие устройства Гришин ОПТСС

Условие баланса дифференциальной системы Гришин ОПТСС Условие баланса дифференциальной системы Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС -коэффициент неуравновешенности Гришин ОПТСС -коэффициент неуравновешенности

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Однополосная четырехпроводная система передачи Гришин ОПТСС Однополосная четырехпроводная система передачи Гришин ОПТСС

Двухполосная двухпроводная система передачи Гришин ОПТСС Двухполосная двухпроводная система передачи Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Однополосная двухпроводная система передачи Гришин ОПТСС Однополосная двухпроводная система передачи

Методы построения МСП с ЧРК • Индивидуальный и групповой методы построения МСП с ЧРК Методы построения МСП с ЧРК • Индивидуальный и групповой методы построения МСП с ЧРК • Каналообразование в МСП с ЧРК • Способы формирования стандартных групп • Способы преобразования группового спектра в линейный

Индивидуальный метод М 1 ПФ 1 Ус1 fн 1 МN ПФN Ус. N 1 Индивидуальный метод М 1 ПФ 1 Ус1 fн 1 МN ПФN Ус. N 1 кан N Nкан fн. N Апп. ОП Основные недостатки метода: - малая дальность связи L; - малое число каналов N. Апп. ППП

Групповой метод 1 n N Апп. ППП 1 n 1 Апп. ОП Основные достоинства Групповой метод 1 n N Апп. ППП 1 n 1 Апп. ОП Основные достоинства метода: - большая дальность связи L; - большое число каналов N.

Каналообразование в МСП с ЧРК Основа – групповой метод на базе многократного преобразования частоты Каналообразование в МСП с ЧРК Основа – групповой метод на базе многократного преобразования частоты Инд. об. Групповое. об. n 1 n 1×n 2×n 3 n 1×n 2×n 3×n 4 N n 1 По МККТТ Nчрк=12 x 5 x 5 x 3 Инд. пр. Станд. ПГ Гр. пр. Станд. ВГ Станд. ТГ Станд. ЧГ

Способы формирования стандартных групп Формирование стандартной ПГ: а) на основе одной ступени преобразования БМ Способы формирования стандартных групп Формирование стандартной ПГ: а) на основе одной ступени преобразования БМ ПФ(НБП) 1 108 ПГ (60 -108) 12 0, 3 64 3, 4 12 12 60 (0, 3– 3, 4) 64 Особенность – дорогостоящие ПФ (кварцевые или магнитострикционные) 1 108 f

Способы формирования стандартных групп б) на основе двух ступеней преобразования ПФ(ВБП) ПФ(НБП) 308 1 Способы формирования стандартных групп б) на основе двух ступеней преобразования ПФ(ВБП) ПФ(НБП) 308 1 1 200 308 12 200 ПГ (60 -108) 12 0, 3 (0, 3– 3, 4) 200 264 1 12 264 200 3, 4 12 60 Особенность: ПФ(ВБП) – сложные электромеханические, ПФ(НБП) – простые LC. 1 108 f

Способы формирования стандартных групп в) на основе двух ступеней преобразования четырёх трехканальных групп ПФ(ВБП) Способы формирования стандартных групп в) на основе двух ступеней преобразования четырёх трехканальных групп ПФ(ВБП) 1 1 ПФ(НБП) 12 16 2 2 20 3 16 120 1 ПГ 3 4 6 12 12 (60 -108) 20 II II 108 7 9 III 10 12 IV III 96 IV 2 3 24 f IV III II I 84 60 Особенность – все ПФ простые LC. IV III II I 108

Способы формирования стандартных групп Формирование стандартной ВГ ПФ(НБП) 1 ПГ 420 ВГ (312 -552) Способы формирования стандартных групп Формирование стандартной ВГ ПФ(НБП) 1 ПГ 420 ВГ (312 -552) 5 ПГ 612 Основной 420 I Дополнительный 420 I 564 612 V I 312 II IV V 552 252(48) I 444 V Инверсный 444 V I 312 II IV V 552 Особенность – все ПФ простые LC. I 312 II IV V 552

Способы формирования стандартных групп Форм. станд. ТГ Форм. станд. ЧГ ПФ(НБП) 1 ВГ 1364 Способы формирования стандартных групп Форм. станд. ТГ Форм. станд. ЧГ ПФ(НБП) 1 ВГ 1364 ПФ(НБП) 1 ТГ ТГ (812 -2044) 5 ВГ (8516 -12388) 5 ТГ 2356 13200 1364 (240+8) I 2356 V I ЧГ 10560 II 812 III IV I 11880 II III V 2044 8 10560 (1232+88) 13200 I 8516 II III 12388

Преобразование группового спектра в линейный Структурная схема аппаратуры ОП N КОО (инд. + гр. Преобразование группового спектра в линейный Структурная схема аппаратуры ОП N КОО (инд. + гр. ) ГС ЛС АС а) Спектры ГС и ЛС не перекрываются (К - 60 П) ЛТ АОЛТ б) Спектры ГС и ЛС значит. перекрыв. (К - 24) в) Спектры ГС и ЛС частично перекрыв. (К - 1920) 312 552 I ГС II ГС ГС 0 f 60 НБП 108 НБП ЛС fн=564 f 6 НБП ЛС fн 2=18, 0 ЛС fн =120 fн 1=15, 5 2 1 12 252 f 12 60 108 f 2, 5 8, 5 f

Простейший преобразователь частоты Гришин ОПТСС Простейший преобразователь частоты Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Временные диаграммы работы простейшего преобразователя Сигнал a(t) Амплитуда 1 0 -1 5 Гришин ОПТСС Временные диаграммы работы простейшего преобразователя Сигнал a(t) Амплитуда 1 0 -1 5 0 Амплитуда 0 5 0 5 15 20 АМ колебание 15 20 10 Время 15 20 Несущая e(t) 1 0 -1 Функция переключения G(t) Амплитуда 1. 5 1 0. 5 0 Амплитуда 2 1 0

Гришин ОПТСС Гришин ОПТСС

Балансный преобразователь частоты Гришин ОПТСС Балансный преобразователь частоты Гришин ОПТСС

Гришин ОПТСС Временные и спектральные диаграммы работы балансного преобразователя частоты Амплитуда Сигнал a(t) 1 Гришин ОПТСС Временные и спектральные диаграммы работы балансного преобразователя частоты Амплитуда Сигнал a(t) 1 0 -1 Амплитуда 0 20 0 5 АМ колебание 15 20 0 5 10 Время 15 20 1. 5 1 0. 5 0 -0. 5 Амплитуда 5 Функция переключения G(t) 15 1 0 -1

Альтернативные схемы балансного преобразователя частоты Гришин ОПТСС Альтернативные схемы балансного преобразователя частоты Гришин ОПТСС

Балансный преобразователь частоты Гришин ОПТСС Балансный преобразователь частоты Гришин ОПТСС

Временные диаграммы работы двойного балансного преобразователя Амплитуда Сигнал a(t) 1 0 -1 Амплитуда 5 Временные диаграммы работы двойного балансного преобразователя Амплитуда Сигнал a(t) 1 0 -1 Амплитуда 5 Функция переключения G(t) 15 20 0 Амплитуда 0 5 АМ колебание 15 20 0 5 10 Время 15 20 1 0 -1