Дифференцирование и интегрирование сигнала

Покажем, что происходит с сигналом во временной области при дифференцировании на примере прямоугольно импульса. На рис. 9 приведена электрическая схема дифференцирующей цепочки и временные диаграммы сигналов на входе и выходе.

Рис. 9. Дифференцирующая цепочка (а) и временные диаграммы сигнала на входе и выходе (б)

Необходимо найти спектр продифференцированного сигнала .

.

Интегрируя по частям, получим

.

Для реальных сигналов и , поэтому

.

Таким образом, спектр сигнала после его дифференцирования расширяется.

На рис. 10 приведена электрическая схема интегрирующей цепочки и временные диаграммы сигналов на входе и выходе.

Рис. 10. Интегрирующая цепочка (а) и временные диаграммы сигнала на входе и выходе (б)

В литературе показано, что спектр сигнала после интегрирования определяется выражением

.

Из данного выражения следует, что спектр сигнала после его интегрирования суживается.

1. Задачи, решаемые при организации передачи данных. Перечислите известные Вам линии связи. Дайте их краткую характеристику.

 

Каналы связи. Существуют самые разные технические способы связи в глобальной сети:

• Телефонные линии;
• Электрическая кабельная связь;
• Оптоволоконная кабельная связь;
• Радиосвязь (через радиорелейные линии, через спутники связи).

Линии (каналы) связи обеспечивают передачу и распространение сигналов от передатчика к приемнику. По физической природе передаваемых сигналов различают электрические (проводные и радио), акустические и оптические каналы связи.

Древнейшими каналами связи являются акустические и оптические.

Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами: пропускной способностью, помехоустойчивостью, стоимостью. По стоимости самыми дорогими являются оптоволоконные линии. Самыми дешевыми - телефонные. Однако, с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.

Пропускная способность – это максимальная скорость передачи по каналу. Обычно она выражается в Килобитах в секунду (Кбит/сек) или Мбит/сек.

Пропускная способность телефонных линий десятки и сотни Кбит, пропускная способность оптоволоконных линий сотни Мбит.

Тип связи	Скорость, Мбит/сек	Помехоустойчивость
Витая пара проводов	10 - 100	низкая
Коаксильный кабель	До 10	высокая
Телефонная линия	1 -2	низкая
Оптоволоконный кабель	10 - 200	абсолютная

Чаще всего пользователи сети подключаются к узлу через коммутируемые (то есть переключаемые) телефонные линии. Для связи узловых компьютеров используются выделенные телефонные линии или радиосвязь. Если узлы расположены сравнительно недалеко друг от друга, то связь между ними может быть организована по кабельным линиям – электрическим или оптоволоконным. В последнее время в Интернет активно используется спутниковая радиосвязь.

Канал связи – это совокупность технических и программных средств обеспечивающих передачу сообщения от источника к потребителю.

Классификация каналов связи:

1. По назначению

- телефонные

- телеграфные

- телевизионные

- радиовещательные

2. По направлению передачи

- симплексные (передача только в одном направлении)

- полудуплексные (передача поочередно в обоих направлениях)

- дуплексные (передача одновременно в обоих направлениях)

3. По характеру линии связи

- механические

- гидравлические

- акустические

- электрические (проводные)

- радио (беспроводные)

- оптические

4. По характеру сигналов на входе и выходе канала связи

- аналоговые (непрерывные)

- дискретные по времени

- дискретные по уровню сигнала

- цифровые (дискретные и по времени и по уровню)

5. По числу каналов на одну линию связи

- одноканальные

- многоканальные

 

Структура канала связи

В связи с тем, что на канал связи действуют различные помехи – X(t) не равно x(t) и S(t) не равно s(t)