Реферат: Типы линий связи - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Типы линий связи

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 607 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Типы характеристик и способы их определения К основным характеристикам линий связи от носятся: - амплитудно-частотная характеристика; - полоса пропускания; - затухание; - помехоустойчивость; - перекрестные наводки на ближнем конце ли нии; - пропускная способность; - достоверность передачи данных; - удельная ст оимость. Производительность и надежност ь сети напрямую зависит от характеристик линий связи. Характеристики линий связи можно ра зделить на две группы: · параметры распр остранения характеризуют процесс распространения полезного сигнала в зависимости от собственных параметров линии, например погонной индукт ивности медного кабеля; · парамет ры влияния описывают степень влияния на полезный сигнал других сигнало в - внешних помех, наводок от других пар проводников в медном кабеле. · Первичн ые параметры — характери зуют физическую природу линии связи: например, погонное активное сопрот ивление, погонную индуктивность, погонную емкость и погонную проводимо сть изоляции медного кабеля или зависимость коэффициента преломления оптического волокна от расстояния от оптической оси. Вторичные парамет ры выражают некоторый обобщенный результат процесса распространения с игнала по линии связи и не зависят от ее природы — например, степень осла бления мощности сигнала при прохождении им определенного расстояния в доль линии связи, так называемое затухание сигнала. Для медных кабелей н е менее важен и такой вторичный параметр влияния, как степень ослабления помехи от соседней витой пары. Вторичные параметры определяютс я по отклику линии передачи на некоторые эталонные воздействия. Подобны й подход позволяет достаточно просто и однотипно определять характери стики линий связи любой природы, не прибегая к сложным теоретическим исс ледованиям и построению аналитических моделей. Для исследования реакц ии линий связи чаще всего в качестве эталонных используются синусоидал ьные сигналы различных частот. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИГНАЛОВ НА ЛИНИЯХ СВЯЗИ Любой периодический процесс можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различных частот и различных ампл итуд (см. Рисунок 1). Каждую составляющую синусоиду называют также гармони кой, а набор всех гармоник — спектральным разложением исходного сигнал а. Непериодические сигналы можно представить в виде интеграла синусоид альных сигналов с непрерывным спектром частот. При передаче по линии связи форма сигнала искажается вследствие неодинаковой деформации синусоид различных частот. Если эт о аналоговый сигнал, передающий речь, то изменяется тембр голоса вследст вие неточного воспроизведения обертонов — боковых частот. При передач е импульсных сигналов, характерных для компьютерных сетей, искажаются н изкочастотные и высокочастотные гармоники, в результате фронты импуль сов теряют свою прямоугольную форму (см. Рисунок 2). Поэтому на приемном ко нце линии сигналы могут плохо распознаваться. При передаче по линии связи сигналы искажаются из-за того, чт о ее физические параметры отличаются от идеальных. Так, например, медные провода всегда представляют собой некоторую распределенную по длине к омбинацию активного сопротивления, емкостной и индуктивной нагрузки. В результате для синусоид различных частот линия будет обладать различн ым полным сопротивлением, а значит, и передаваться они будут по-разному. В олоконно-оптический кабель также имеет отклонения от идеальной среды д ля передачи света — вакуума. Если линия связи включает промежуточную ап паратуру, то и она может вносить дополнительные искажения. Не только неодн ородность внутренних физических параметров линии связи становится при чиной неточных сигналов, свой вклад в искажение формы сигналов на выходе линии вносят и внешние помехи. Их создают различные электрические двига тели, электронные устройства, атмосферные явления и т. д. Несмотря на защи тные меры, предпринимаемые разработчиками кабелей и усилительно-комму тирующей аппаратуры, полностью компенсировать влияние внешних помех н е удается. Кроме того, в кабеле существуют и внутренние помехи — так назы ваемые наводки одной пары проводников на другую. В результате сигналы на выходе линии связи обычно имеют сложную форму (как это и показано на Рису нке 2), по которой иногда трудно понять, какая дискретная информация была п одана на вход линии. Качеств о исходных сигналов (крутизна фронтов, общая форма импульсов) зависит от качества передатчика, генерирующего сигналы в линию связи. Одна из самых важных характеристик передатчика — спектральная, т.е. спектральное раз ложение генерируемых им сигналов. Для генерации качественных прямоуго льных импульсов необходимо, чтобы спектральная характеристика передат чика представляла собой как можно более узкую полосу. Например, лазерные диоды имеют значительно меньшую ширину спектра излучения (1-2 нм) по сравн ению со светодиодами (30— 50 нм) при генерации импульсов, поэтому частота мо дуляции лазерных диодов может быть намного выше, чем светодиодов. ЗАТУХАНИЕ И ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Степень искажения синусоидальны х сигналов линиями связи оценивается с помощью таких характеристик, как затухание и полоса пропускания. Затухание показывает, насколько уменьшается мощность этало нного синусоидального сигнала на выходе линии связи по отношению к мощн ости сигнала на входе этой линии. Затухание А обычно измеряется в децибе лах (дБ) и вычисляется по следующей формуле: А = 10 lg Р вых /Р вх , где P вых — мощность сигнала на выходе линии, а Р вх — мощность сигнала на ее входе. При отсутствии промежуточных усилителей мощность выходного сигнала ка беля всегда меньше мощности входного, поэтому затухание кабеля, как прав ило, имеет отрицательную величину. Степень затухания мощности синусоидального сигнала при пр охождении им по линии связи обычно зависит от частоты синусоиды, поэтому полную характеристику дает лишь зависимость затухания от частоты во вс ем диапазоне, используемом на практике (Рисунок 3).Затухание представляе т собой обобщенную характеристику линии связи, так как позволяет судить не о точной форме сигнала, а о его мощности (интегральной результирующей от формы сигнала). На практике затухание является важным атрибутом описа ния линий связи: в частности, в стандартах на кабель этот параметр считае тся одним из основных.Чаще всего при описании параметров линии связи при водятся значения затухания всего в нескольких точках общей зависимост и, при этом каждая из них соответствует определенной частоте, на которой измеряется затухание. Отдельное значение затухания называют коэффицие нтом затухания. Применение всего нескольких значений вместо полной хар актеристики связано, с одной стороны, со стремлением упростить измерени я при проверке качества линии, а с другой, основная частота передаваемог о сигнала часто заранее известна — это та частота, гармоника которой им еет наибольшую амплитуду и мощность. Поэтому достаточно знать уровень з атухания на данной частоте, чтобы приблизительно оценить искажения пер едаваемых по линии сигналов. Более точные оценки возможны при знании зат ухания на различных частотах, соответствующих нескольким основным гар моникам передаваемого сигнала. Чем меньше затухание, тем выше качество линии связи или кабе ля, по которому она проложена. Обычно затухание определяют для пассивных участков линии связи, состоящих из кабелей и кроссовых секций, без усили телей и регенераторов. Например, кабель с витыми парами Категории 5 для вн утренней проводки в зданиях, применяемой практически для всех технолог ий локальных сетей, характеризуется затуханием не ниже -23,6 дБ для частоты 100 МГц при длине кабеля 100 м. Ч астота 100 МГц выбрана потому, что кабель этой категории предназначен для в ысокоскоростной передачи данных, чьи сигналы имеют значимые гармоники с частотой примерно 100 МГц. Более качественный кабель Категории 6 уже имее т на частоте 100 МГц затухание не ниже -20,6 дБ, т. е. мощность сигнала снижается в меньшей степени. Часто в документации приводятся абсолютные значения з атухания, т. е. его знак опускается, так как затухание всегда отрицательно для пассивного, не содержащего усилители и регенераторы, участка линии, например непрерывного кабеля. Оптический кабель отличается существенно более низкими (по абсолютной величине) размерами затухания, обычно в диапазоне от 0,2 до 3 дБ п ри длине кабеля в 1000 м. Практически всем оптическим волокнам свойственна сложная зависимость затухания от длины волны, с тремя так называемыми «о кнами прозрачности». Характерный пример показан на Рисунке 4. Как можно в идеть, область эффективного использования современных волокон огранич ена волнами длин 850, 1300 и 1550 нм, при этом окно в 1550 нм обеспечивает наименьшие по тери, а значит, максимальную дальность при фиксированной мощности перед атчика и фиксированной чувствительности приемника. Выпускаемый многом одовый кабель обладает двумя первыми окнами прозрачности, т. е. 850 и 1300 нм, а о дномодовый кабель — двумя окнами прозрачности в диапазонах 1310 и 1550 нм. Мощность передатчика часто характеризуется абсолютным уровнем мощнос ти сигнала. Уровень мощности, как и затухание, измеряется в децибелах. При этом в качестве базового принимается значение в 1 мВт. Таким образом, уров ень мощности p вычисляется по следующей формуле: p = 10 lg P/1 мВт [дБм], где P — мощность сигнала в милливатт ах, а дБм — единица измерения уровня мощности (дБ на 1 мВт). Важным вторичным параметром рас пространения медной линии связи является ее волновое сопротивление. Эт от параметр представляет собой полное (комплексное) сопротивление, кото рое электромагнитная волна определенной частоты встречает при распрос транении вдоль однородной цепи. Волновое сопротивление измеряется в Ом ах и зависит от таких первичных параметров линии связи, как активное соп ротивление, погонная индуктивность и погонная емкость, а также от частот ы самого сигнала. Выходное сопротивление передатчика должно быть согла совано с волновым сопротивлением линии, иначе затухание сигнала будет ч резмерно большим. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ Помехоустойчивость линии определяет ее способ ность уменьшать уровень помех со стороны внешней среды или проводников самого кабеля. Она зависит от типа используемой физической среды, от экр анирующих и подавляющих помехи средств самой линии. Наименее помехоуст ойчивыми являются радиолинии, хорошей устойчивостью обладают кабельны е линии и отличной — волоконно-оптические, малочувствительные к внешне му электромагнитному излучению. Обычно уменьшения помех от внешних эле ктромагнитных полей добиваются экранированием и/или скручиванием пров одников. Величины, характеризующие помехоустойчивость, относятся к пар аметрам влияния линии связи. Первичные параметры влияния мед ного кабеля — электрическая и магнитная связи. Электрическая связь опр еделяется отношением наведенного тока в цепи, подверженной влиянию, к на пряжению, действующему во влияющей цепи. Магнитная связь — это отношени е электродвижущей силы, наведенной в цепи, подверженной влиянию, к току в о влияющей цепи. Результатом электрической и магнитной связи будут наве денные сигналы (наводки) в цепи, подверженной влиянию. Устойчивость кабе ля к наводкам характеризуется несколькими различными параметрами. Показатели NEXT и FEXT обычно используются применительно к кабелю, состоящему из нескольких витых пар, когда взаимные наводки одной пары на другую мог ут достигать значительных величин. Для одинарного коаксиального кабел я (т. е. состоящего из одной экранированной жилы) подобный показатель не им еет смысла, не применяется он и для двойного коаксиального кабеля вследс твие высокой степени защищенности каждой жилы. Оптические волокна такж е не создают сколько-нибудь заметных помех друг для друга. В связи с тем, что в некоторых новых технологиях передача данных осуществляется одновременно по нескольким витым парам, в последнее время стали применя ться суммарные показатели (PowerSUM, PS) — PS NEXT и PS FEXT. Они отражают устойчивость кабе ля к суммарной мощности перекрестных наводок на одну из пар кабеля от вс ех остальных передающих пар.Весьма важной характеристикой передающей среды является показатель защищенности кабеля (ACR), представляющий собой разность между уровнями полезного сигнала и помех. Чем больше это значен ие, тем с потенциально более высокой скоростью можно передавать данные п о указанному кабелю. ДОСТОВЕРНОСТЬ Достоверность передачи данных х арактеризует вероятность искажения для каждого передаваемого бита дан ных. Иногда этот же показатель называют интенсивностью битовых ошибок (Bit Error Rate, BER). Величина BER для каналов связи без дополнительных средств защиты о т ошибок (например, самокорректирующихся кодов или протоколов с повторн ой передачей искаженных кадров) составляет, как правило, 10-4— 10-6, а в волокон но-оптических линиях связи — 10-9. Значение достоверности передачи данных , например в 10-4, говорит о том, что в среднем из 10000 бит неправильно интерпрети руется значение одного бита. ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ Полоса пропускания — еще одна в торичная характеристика. С одной стороны, она непосредственно зависит о т затухания, а с другой — прямо влияет на такой важнейший показатель лин ии связи, как максимально возможная скорость передачи информации. Полоса пропускания (bandwidth) — это непрерывный диапазон частот, для которого затухание не превышает заранее заданный определенный предел. Полоса пропускания определяет ди апазон частот синусоидального сигнала, при которых этот сигнал передае тся по линии связи без значительных искажений (часто за граничные приним аются частоты, где мощность выходного сигнала уменьшается в два раза по отношению к входному, что соответствует затуханию в -3 дБ). Как мы увидим ни же, ширина полосы пропускания в наибольшей степени влияет на максимальн о возможную скорость передачи информации по линии связи. А мплитудно-частотная характеристик а, полоса пропускания и затухание являются универсальными характерист иками, и их знание позволяет сделать вывод о том, как через линию связи буд ут передаваться сигналы любой формы. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ Пропускная способность (количес тво бит информации, передаваемых в единицу времени) и достоверность пере дачи данных (вероятность доставки неискаженного бита или же вероятност ь его искажения) интересуют разработчиков компьютерной сети в первую оч ередь, поскольку эти характеристики прямо влияют на производительност ь и надежность создаваемой сети. Пропускная способность и достоверность передач и данных зависят как от характеристик физической среды, так и от способа передачи данных. Следовательно, нельзя говорить о пропускной способнос ти линии связи до определения протокола физического уровня. Пропускная способность (throughput) линии характеризует максимально возможную скорость пе редачи данных по линии связи. Она измеряется в битах в секунду (бит/c), а такж е в производных единицах — килобит в секунду (Кбит/c), мегабит в секунду (Мб ит/с), гигабит в секунду (Гбит/с) и т. д. Пропускная способность линий связи и коммуникационного сетевого обору дования традиционно измеряется в битах в секунду, а не в байтах в секунду. Это связано с тем, что данные в сетях передаются последовательно, т. е. поб итно, а не параллельно, байтами, как это происходит между устройствами вн утри компьютера. Такие единицы измерения, как килобит, мегабит или гигаб ит, в сетевых технологиях строго соответствуют степеням 10 (т. е. килобит — это 1000 бит, а мегабит — это 1000000 бит), как это принято во всех отраслях науки и т ехники, а не близким к этим числам степеням 2, как это принято в программир овании, где приставка «кило» равна 210 = 1024, а «мега» — 220 = 1 048 576. Пропускная способность линии связи зависит не только от ее характерист ик, например от затухания и полосы пропускания, но и от спектра передавае мых сигналов. Если значимые гармоники сигнала (т. е. те гармоники, амплитуд ы которых вносят основной вклад в результирующий сигнал) не выходят за п олосу пропускания линии, такой сигнал будет хорошо передаваться, и прием ник сможет правильно распознать информацию, отправленную по линии пере датчиком. Если же значимые гармоники выходят за границы полосы пропуска ния линии связи, то сигнал станет значительно искажаться, приемник — ош ибаться при распознавании информации, а сама информация в конечном итог е не сможет передаваться с заданной пропускной способностью. СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ Выбор способа представления дис кретной информации в виде подаваемых на линию связи сигналов называетс я физическим, или линейным, кодированием. От выбранного способа кодирования зависят спектр сигналов и пропускна я способность линии. Согласно теории информации, информацию несет лишь р азличимое и непредсказуемое изменение принимаемого сигнала. Таким обр азом, прием синусоиды, у которой амплитуда, фаза и частота остаются неизм енными, информации не несет, так как изменение сигнала хотя и происходит, но легко предсказуемо. Аналогично, импульсы на тактовой шине компьютера не несут в себе информации, так как их изменения постоянны во времени. А во т импульсы на шине данных предсказать заранее нельзя, поэтому они перено сят информацию между отдельными блоками или устройствами компьютера. Большинство способов кодирования использует изменение какого-либо пар аметра периодического сигнала — частоты, амплитуды и фазы синусоиды ил и же знак потенциала последовательности импульсов. Периодический сигн ал, параметры которого изменяются, называют несущим сигналом или несуще й частотой, если в качестве такого сигнала применяется синусоида. Если сигнал изменяется так, что различаются только два его состояния, то любое его изменение будет соответствовать наименьшей единице информац ии — биту. Если же сигнал может иметь более двух различимых состояний, то любое его изменение содержит несколько бит информации. Количество изменений информационного параметра несущего периодическ ого сигнала в секунду измеряется в бодах (baud). Период времени между соседни ми изменениями информационного сигнала называется тактом работы перед атчика. Пропускная способность линии в битах в секунду в общем случае не совпада ет с числом бод. Она может быть как выше, так и ниже числа бод, и это соотноше ние зависит от способа кодирования. При использовании сигналов с двумя различимыми состояниями возможна о братная картина. Это часто происходит потому, что для надежного распозна вания приемником пользовательской информации каждый бит в последовате льности кодируется с помощью нескольких изменений информационного пар аметра несущего сигнала. Например, при кодировании единичного значения бит импульсом положительной полярности, а нулевого значения бит — импу льсом отрицательной полярности физический сигнал дважды изменяет свое состояние при передаче каждого бит. При таком кодировании пропускная сп особность линии в два раза ниже, чем число бод, передаваемое по линии. На пропускную способность линии оказывает влияние не только физическо е, но и логическое кодирование. Выполняемое до физического кодирования, оно подразумевает замену бит исходной информации новой последовательн остью бит, несущей ту же информацию, но обладающей, кроме этого, дополните льными свойствами, в частности возможностью для приемной стороны обнар уживать ошибки в принятых данных. Сопровождение каждого байта исходной информации одним битом четности — очень часто применяемый способ логи ческого кодирования при передаче данных с помощью модемов. Другим приме ром логического кодирования может служить шифрация данных, обеспечива ющая их конфиденциальность при передаче через общедоступные каналы св язи. При логическом кодировании чаще всего исходная последовательност ь бит заменяется более длинной последовательностью, поэтому пропускна я способность канала по отношению к полезной информации при этом уменьш ается. Амплит у дно-част о тная характер и стика, зависимость амплитуды синусоид, колебания от его частоты на выходе устройства. Измеряется при постоянной амплитуде изме няемого по частоте колебания на входе устройства и линейном режиме его р аботы. Часто А.-ч. х. упрощённо называют частотной характеристикой. Для наг лядности А.-ч. х. строят в виде графика: по оси ординат откладывают амплиту ды (часто в дб ) или относит ельные амплитуды, а по оси абсцисс — частоты (иногда в логарифмическом м асштабе). В электротехнике, радиоэлектронике и др. областях техники по А.-ч . х. определяют различные параметры (полосу пропускания частот, избирате льность и др.), по которым судят о работе устройств, приборов .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Конечно, мои года - моё богатство!
Но так хочется стать хоть немного беднее…
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Типы линий связи", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru