Искажение двоичных сигналов

Методы передачи двоичных сигналов

 

Возможны два метода передачи: последовательный и параллельный. Это можно проиллюстрировать следующим рисунком

 

 

Последовательное соединение: ключ замкнут, происходит передача 1, ключ разомкнут передача 0.

 

 

Параллельное соединение: по своей линии передаётся свой разряд; при замкнутых ключах в линии постоянный ток.

На эти схемы не накладываются ограничения на момент начала и на длительность процессов. Такие схемы называются асинхронными.

В оконечных устройствах передача данных выполняется в параллельном коде, а передача в линиях связи осуществляется в последовательном коде. Для этого передатчик и приёмник содержит распределители - мультиплексоры. С их помощью на передающей стороне осуществляется поочерёдное подключение к линии элементов (ключей) на приемной стороне - поочередное подключение регистрирующих элементов.

 

Для правильного приёма кодовых комбинаций необходимо обеспечить одинаковую скорость работы (синхронность), работу в одинаковых фазах (синфазность). Эта работа называется синхронной и синфазной. Для этого используется специальные устройства: устройства синхронизации и фазирования.

Наиболее просто синфазность работы осуществляется с помощью старт-стопных систем передачи в которых в промежутках между передачей сообщения предаётся сигнал (старт). Под воздействием этого сигнала распределитель запускается, осуществляет передачу одной кодовой комбинации, при этом будет происходить некоторая расфазировка из-за того, что опорные генераторы на обеих сторонах независимы. по окончанию передачи одной кодовой комбинации оба останавливаются, при этом накопление расхождения по фазе ликвидируется.

 

Искажение двоичных сигналов

 

В результате неидентичности характеристик канала и действий помех форма сигнала на выходе отличается от сигнала входного. Поэтому пороговые устройства восстанавливают прямоугольную форму сигнала, но значащие моменты за счет этого смещаются.

За счет искаженной формы сигнала, значащие моменты на приеме не совпадают с соответствующими значащими моментами на передаче. Эта величина t_з- постоянная. Но за счет случайных излучений, смещение значащих моментов происходит ни на t_зад, а на случайные величины. В итоге происходят искажения сигналов, которые бывают двух видов:

 

 

, на t_зад

t_зад=

 

1. изменение длительности значащих интервалов;

2. изменение значащих позиций внутри единичного интервала и за его пределами.

Искажения:

3. краевые искажения

4. дробления

Эти искажения относятся к вторичным характеристикам канала связи.

Краевыми искажениями называются несоответствия значащих моментов и интервалов идеальным значащим моментам и интервалам, которые приводят к отклонению длительности значащих интервалов относительно переданных. Краевые искажения характеризуются величиной смещения относительно идеальных значащих моментов.

 

Dt= t_i^¢- t_{i ;}

 

Степень индивидуальных искажений

 

d= 100%,

 

t_0- длительность единичного интервала.

 

Принято считать смещение значащего момента относительно идентичного вправо - положительным, влево - отрицательным. И алгебраическую разность между максимальной и минимальной степенями - степенью синхронного искажения.

 

d_с= 100%= 100%=B q 100%

 

B= скорость модуляции, число единичных элементов, передаваемых в единицу времени. [Бод]

Краевые искажения:

5. случайные;

6. регулярные (преобладания);

7. характеристические.

Случайные обусловлены действием нерегулярных мешающих факторов (импульсные помехи, кратковременное снижение уровня, перерывы в работе, флуктуационные помехи). Величина этого вида искажений изменяется во времени по случайному закону.

Преобладания выражаются в постоянном по величине увеличении или уменьшении длительности одних первых элементов за счет одного или уменьшении длительности соседних единичных элементов. Происходит это из-за асимметрии устройств передатчика и приемника (разные уровни пороговых устройств). Или за счет изменения характеристик канала связи, приводящих к появлению постоянной паразитной составляющей.

Характеристические обусловлены переходными процессами. При этом при передаче различных сочетаний единичных элементов их амплитуды, не достигают или превышают установившееся значение за счет колебательных выбросов. В этом случае длительность единичного интервала меняется в зависимости от вида предыдущего интервала. В общем случае единичные элементы подвергаются действию всех трех видов искажений.

 

d_общ=d_сл+d_пр+d_хар

 

они независимые, следовательно d_общ будет величиной случайной. Наиболее полной характеристикой случайной величины является закон распределения. В данном случае этот закон распределения позволяет не только оценить величину искажений, но и степень влияния каждой величины отдельно.

При одновременном воздействии ряда мешающих факторов или флюктуационных помех плотность распределения описывается нормальным законом распределения.

 

= - действующее значение

 

Проходя вместе с сигналом через приемник помеха преобразуется, но с достаточной для практики точностью можно считать, что ее закон распределения остается нормальным.

При воздействии смеси сигнала на пороговое устройство происходит смещение значащих моментов:

 

 

используя эти правила можно найти закон распределения краевых искажений.

 

 

S- крутизна фронта сигнала

 

 

Наиболее подвержена краевым искажениям средняя часть сигнала, существует максимальная вероятность краевых искажений.

Величина смещения постоянна у преобладаний.

 

- величина постоянного напряжения

передача регистрация искажение сигнал

Закон распределения этой функции представляет 2 - функции:

 

 

Общие искажения d_общ имеют сложный закон. Этот закон, его форма могут говорить о том, какие в канале искажения.