A jelek tényleges továbbítása

A jelek tényleges továbbítása

Jelcsatorna

Csatorna kapacitása

　　Csatorna: általában az információ egy bizonyos irányba történő továbbítására szolgáló közegre vonatkozik. Az információ pedig analóg és digitális információra oszlik.

　　Sávszélesség: A jel maximális sávszélessége, amely hatékonyan áthaladhat a csatornán. A továbbított információtól függően analóg sávszélességre és digitális sávszélességre van osztva.

Analóg sávszélesség: az analóg sávszélesség esetében, amely sávszélességként is ismert, az a legmagasabb frekvencia, amelyen a csatorna áthaladhat – a legalacsonyabb frekvencia, amelyen a csatorna áthaladhat. Mindkettőt a csatorna fizikai jellemzői határozzák meg. Amikor a csatornát alkotó áramkör létrejön, a csatorna sávszélessége meghatározásra kerül. Annak érdekében, hogy a jelet kisebb torzítással továbbítsák, a csatornának elegendő sávszélességgel kell rendelkeznie.

Digitális sávszélesség: A sávszélesség az az adatmennyiség, amely időegységenként áthaladhat egy linken. A digitális jelek átvitele az analóg jelek modulációjával valósul meg. Az analóg sávszélességtől való megkülönböztetés érdekében a digitális csatornák sávszélességét általában közvetlenül átviteli sebességgel vagy szimbólumsebességgel írják le.

Kódelem: A digitális kommunikációban gyakran ugyanazt az időintervallumot használják a szimbólumok bináris számok ábrázolására, a jel ilyen időintervallumát (bináris) kódelemnek nevezzük. Ezt az intervallumot pedig kódelem hosszának nevezzük. Ha a kódelem diszkrét állapota 2-nél több (például M több mint 2), akkor a kódelem M bináris kódelem.

Kódelem sebesség: a jel hullámforma transzformációinak számát jelzi egységnyi idő alatt , azaz a csatornán keresztül továbbított kódelemek száma.

　　Bináris kódolás esetén csak két különböző kódelem létezik, az egyik a 0, a másik pedig az 1 állapotot képviseli.

　　Minél nagyobb a sebesség kódelem átvitel, vagy minél távolabbi a jelátviteli távolság, vagy minél nagyobb a zaj interferencia, vagy minél gyengébb az átviteli közeg minősége, annál komolyabb a hullámforma torzulása a vevő oldalon.

A vételi oldalon kapott hullámforma így a vevővég elveszíti a kódelemek közötti egyértelmű határt, ezt a jelenséget kódközi áthallásnak nevezik;

　　Nye kritériuma szerint: bármely csatornában van egy felső határ a kódelemek átviteli sebességének, és amikor a Az átviteli sebesség túllépi ezt a határt, komoly kódok közötti áthallási problémák lépnek fel, ami lehetetlenné teszi a kódelemek azonosítását a vevő oldalon.

　　Ha a csatorna sávszélessége szélesebb, vagyis a jel több nagyfrekvenciás komponense képes át kell adni, akkor a kódelemek nagyobb sebességgel továbbíthatók kódok közötti áthallás nélkül. A csatorna sávszélessége határozza meg azt a legnagyobb sebességet, amellyel egy impulzussorozat torzítás nélkül továbbítható a csatornában.

　　Ez megmagyarázza, hogy minél nagyobb a hálózat sávszélessége, annál gyorsabb az átviteli sebesség.

Signal-to- zajarány:

  Zaj: A jelátvitelt zavaró energiamezőt zajnak nevezzük. Ennek az energiamezőnek a forrása származhat belső rendszerekből, vagy előállítható a külső környezetből. Zaj jelen van minden elektronikus eszközben és kommunikációs csatornában. Ez itt nem fog megismétlődni (aki kíváncsi rá, nézzen utána az információknak, hogy tanulhasson), csak ne feledje.

　　Shannon képlete azt mutatja, hogy minél nagyobb a csatorna sávszélessége vagy a jel-zaj arány a csatornában, annál nagyobb az információ végső átviteli sebessége.

　　Ezért a csatorna sávszélességét meghatározták, ha a jel-zaj arány már nem növelhető, és a kód átviteli sebessége elem elérte a felső határt, ha továbbra is növelni szeretné az információ átviteli sebességét, akkor a kódolási módszert kell használnia, hogy minden kódelem több bit információt hordozzon.

Fizikai közeg a jelátvitelhez

Átviteli adathordozó:

  Az adó és a vevő közötti fizikai útként az átviteli közeg lényeges része. Két fő kategória létezik:

Irányított átviteli közeg: az elektromágneses hullámokat szilárd közegben (réz vagy optikai szál) vezetik, hogy továbbterjedjenek.

   Sodrott érpár: Általános célú huzalozás, amelyet két, kölcsönösen szigetelt vezeték egymás köré tekerésével készítenek. bizonyos előírásoknak megfelelően (általában az óramutató járásával megegyezően). A sodrott érpárú kábelt korábban főként analóg jelek továbbítására használták, de ma már digitális jelek továbbítására is alkalmazható.

  Elv: Két szigetelt rézvezetéket bizonyos előírásoknak megfelelően összecsavarnak a jel interferencia mértékének csökkentése érdekében , a kisugárzott hullámok átvitelében minden vezetéket ellensúlyoznak a másik vezetéken kibocsátott hullámok. A kettő-kettőre tekert huzal külső héja csavart érpárt képezve.

   Koaxiális kábelek: A koaxiális kábelek egy belső vezető rézmagból (egyszálú tömör vezeték vagy többszálú sodrott huzal), egy szigetelőrétegből, hálóval fonott külső vezetőpajzs (szintén egyszálú) és védő műanyag külső réteg.

　　Rövid távolságú koaxiális kábeleket otthoni audio- és videoberendezésekben és amatőr rádióberendezésekben is alkalmaznak. Széles körben használták Ethernet-kapcsolatokhoz is, amíg fel nem váltották sodrott érpárú kábelekkel.

　　A rádió- és TV-hálózatokban gyakran használják a nagy távolságú koaxiális kábeleket TV-jelekhez. A jövőben fokozatosan felváltják más csúcstechnológiás berendezések, mint például száloptika, T1, műhold stb. Mivel azonban a koaxiális kábel viszonylag olcsó, és már régóta lefektetett, ma is használatban van.

   Száloptikai kábel: Az optikai szálakat tartalmazó kábelt száloptikai kábelnek nevezzük.

  Az optikai szál vagy röviden optikai szál olyan üvegből vagy műanyagból készült szál, amely fényáteresztő képességgel rendelkezik ezekben a szálakban. teljes belső reflexió, mint a fényáteresztés eszköze. Léteznek egymódusú szálak és többmódusú szálak.

　　A legfrissebb kutatási eredmények szerint a fény egyszerre nagyfrekvenciás elektromágneses hullám és elemi részecskéknek nevezett részecskefolyam.

A fénynek részecske- és fluktuációs tulajdonságai is vannak. A fény ingadozó jellege miatt ezért használható a jel terjedésének hordozójaként.

Nem irányított átviteli közeg: szabad tér, amely korlátlan átvitelként nyilvánul meg.

  Ez a rész tulajdonképpen rádióátvitel, különböző sávokon keresztül A jelek továbbítására szolgáló frekvenciákon a hangsúly azon van, hogy figyeljen arra, hogy a küldő berendezés sávja összhangban legyen a vevővel, például A és B kommunikáció, A 2,4 GHz-es működési frekvenciát használjon, majd B fogadás is használja a vevő frekvenciáját. a fogadni kívánt berendezés, ha más frekvenciasávok használata nem érkezik meg.

Jelátviteli mód

Mind a soros, mind a párhuzamos átvitel általános adatátviteli mód a digitális kommunikációban. A soros átvitel során az adatokat egymás után, bitek sorozatában továbbítják, míg a párhuzamos átvitel során az adatokat egyidejűleg több részre bontják és egyidejűleg továbbítják.

1. Soros átvitel

A soros átvitel fő előnye a nagy átviteli sebesség, amely lehetővé teszi a könnyű, nagy távolságú átvitelt. Pontosabban, mivel az adatátvitel bitenként történik, az egyes bitek között csak rövid időközzel, gyors átvitel lehetséges nagy sebességű órajel használatával. Ezenkívül a soros átvitel csökkentheti a bithibaarányt az átvitel során, mivel a különböző adatbitek közötti interferencia az átvitel során kioltja egymást, ezáltal javítva az átvitel minőségét. Emellett a soros átvitel könnyen támogathatja a full duplex átvitelt, azaz az adatok egyidejű küldését és fogadását, javítva az adatátvitel hatékonyságát.

A soros átvitelnek azonban vannak hátrányai is. Mindenekelőtt az átviteli távolság korlátozott, mert nagy távolságra történő adáskor az átviteli vezeték impedanciája nem egyenletes, a jel-zaj viszony és egyéb tényezők a továbbított jel torzulásához vezethetnek, így befolyásolva a minőséget. az adatátvitelről. Ráadásul magának a soros átvitelnek is viszonylag nagy többletterhelése van, mivel az adatokat egyenként továbbítják, és minden adatbit megköveteli a vezérlési információk, például az órajelek és a szinkronizációs jelek átvitelét, így növelve az átviteli többletterhelést.

2. Párhuzamos átvitel

A párhuzamos átvitel fő előnye, hogy az átviteli sebesség gyors, és több bit is továbbítható egyidejűleg, így alkalmas a nagy sebességű átvitelre rövid távolságokon. Pontosabban, mivel az adatok több részre vannak osztva, minden rész egyetlen átviteli vonalon továbbítható, és nincs kölcsönös interferencia a különböző részek között, így az átviteli sebesség jelentősen növelhető. Ezenkívül a párhuzamos átvitel támogathatja a szinkron adatátvitelt, amely során nincs szükség speciális szinkron vezérlőjelek alkalmazására, és így csökkenthető a vezérlési többlet.

A párhuzamos átvitelnek azonban vannak hátrányai is. Az első a korlátozott átviteli távolság, amely torzíthatja az átvitt jelet és ronthatja az adatátvitel minőségét olyan problémák miatt, mint például a jelátviteli vonalak hossza és impedancia egyenetlensége nagy távolságokon. Ezenkívül a párhuzamos átvitel költséges megvalósítani, és viszonylag bonyolult hardvertervezést és -elrendezést igényel, beleértve az olyan komponenseket, mint a DMA-vezérlők, multiplexerek stb., ami növeli a többletterhelést, valamint több energiát fogyaszt.

HornmicLink_Henry @230412 16 :42