Данные

(2)

Отсюда — либо уменьшение скорости передачи информации при заданной скорости передачи бинарных сигналов (бит в секунду), либо при неизменной скорости передачи информации увеличение скорости передачи бинарных сигналов. Указанные зависимости детально исследованы в теории информации, и мы не будем их рассматривать. Укажем лишь на то, что для каждого знака передачи данных — одной из десяти цифр — используется, так же* как и в телеграфе, восьмизначный код. Однако в телеграфе этот восьмизначный код, позволяющий создать 28=256 комбинаций, передает 52 знака (русский и латинский алфавит, цифры, знаки перевода регистра), а при передаче данных он передает только 10 цифр (0, 1, . . ., 9). Естественно, что этот код для передачи данных можно» сделать более помехозащищенным, чем для телеграфа..

В настоящее время в процессе научно-технического-прогресса как в области вычислительной техники, так и в области средств электросвязи выявилась необходимость в стандартизации скоростей передачи данных, осуществляемой в виде бинарных сигналов. Указанные выше; скорости, используемые и в телеграфной связи (50, 100200 бит/с), относятся к системам низкоскоростной передачи данных. Существуют группы среднескоростных (6001200, 2400, 4800, 9600 бит/с) и высокоскоростных (48 000, 96 000 бит/с и более) систем передачи данных. Важными факторами при выборе этих скоростей были пропускные способности каналов в системах передачи (о чем мы поговорим ниже).

Дискретная информация

Передача данных является частным случаем такой информации, которую принято называть дискретной. Дискретная информация в конечном счете также является цифровой, однако может иметь большее разнообразие форм записи и методов передачи.

Выше, рассматривая информацию, воспринимаемую слухом или зрением, мы характеризовали ее тремя параметрами — частотным диапазоном, динамическим диапазоном и соотношением сигнал—помеха. Применительно к передаче данных (или дискретной информации вообще) эти параметры тоже имеют определенный смысл. В теории электрической связи установлены закономерности, связывающие между собой длительность импульса тока во времени и спектральный состав этого импульса. Теоретически спектр частот импульса, имеющего конечную протяженность во времени т секунд, бесконечен. Однако практически основная энергия спектральных компонент сосредоточена в диапазоне частот, не превышающих значение 1/ Z Гц. Но 1 / т — это скорость передачи бинарной информации, исчисляемая количеством бит в секунду. Таким образом,^ на каждый бит в секунду ^требуется полоса в 1 Гц. Теоретически при передаче бинарной информации можно в полосе 1 Гц передать 2 бит/с, а если от двухуровневой системы (передающей 1 или 0) перейти к многоуровневой (например, пере- ^ давать -|-2, +1, 0, -1, то можно ограничиться еще -меньшим спектром. Однако

при таком методе передачи мы проигрываем на соотношении сигнал—помеха.

Мы уже указывали, что^при бинарной передаче сигнал воспринимается на уровне половины его амплитуды. В приведенном примере многоуровневой передачи сигнал .имеет 5 уровней и, следовательно, его надо воспринимать ла уровне половины от 1/4 размаха сигнала, т. е. сигнал становится по крайней мере в*4 раза чувствительнее к помехе, что соответствует ухудшению соотношения сигнал— помеха на 6 дБ. Правда, при этом выигрывается полоса частот. Ответ на вопрос, что выгоднее, обычно зависит от конкретных условий. Однако «выжимание» полосы частот всегда связано с определенными сложностями, и поэтому в каналах связи при бинарной передаче часто используется даже более широкая полоса частот (на 1 бит/с полоса 2 Гц).

Теперь о динамическом диапазоне. При передаче бинарной информации средняя мощность сигнала неизменна. Следовательно, здесь нет перепада уровней. При многоуровневой передаче этот диапазон может быть подсчитан как функция количества уровней. Соотношение сигнал— помеха зависит от требуемой верности приема. Если при передаче бинарных сигналов допустить возможность в среднем одной ошибки на 10б бит, то при так называемом тепловом шуме * соотношение сигнал—помеха должно быть 18,8 дЁ, а при одной ошибке на Ю~е бит — 19,7 д£>. Эти данные получены из графика (рис. 2), в котором вероятность ошибочного приема бинарного сигнала показана как функция соотношения между сигналом и помехой в децибелах. При импульсных помехах это соотношение зависит от частоты появления импульсов, их амплитуды и других параметров и должно подсчитываться отдельно для каждого конкретного случая.

Мы рассмотрели основные виды информации, которые уже сегодня могут передаваться и передаются с помощью электрического тока через линии связи на расстояния, превышающие возможности «непосредственного общения» источников и приемников информационных сообщений. Однако, прежде чем переходить к техническим методам передачи электрических сигналов, несущих информацию через линии связи, уместно еще раз подчеркнуть, что эти сигналы, как и сама информация, разделяются на две группы: аналоговые — сигналы, изменяющиеся непрерывно во времени, и дискретные — сигналы, характеризующиеся конечным числом значений их амплитуды. С позиций такой классификации электрический ток на выходе микрофона — аналоговый, на выходе передающего фототелеграфного аппарата или передающей телекамеры — тоже аналоговый. В то же время на выходе телеграфного аппарата или аппарата передачи данных электрический сигнал дискретный, так как он представляет собой последовательность, отображающую единицы или нули.


<-Предыдущая страница....Следующая страница->