デジタルデータチャネル

24.02.2021

デジタルデータ伝送は、ポイント間でデータが信号の形式で転送される物理プロセスです。データは、電気通信の形式で特定のチャネルを通じて送信されます。

このようなチャネルには、光ファイバー回線、銅線、無線チャネルなどがあります。インターネット上のデータ送信には、デジタルとアナログがあります。もしアナログ通信絶えず変化する信号の送信がデジタルである場合、デジタルはメッセージ (パルスのシーケンス、波のセット) の継続的な送信です。この変調はモデム装置を使用して実行されます。

インターネットへのデータ転送

今日では、インターネットのない現代のオフィスを想像することはまったく不可能です。しかし、それは一体何でしょうか？どこでも利用可能ですか、それとも固定ですか? それとも両方のオプションでしょうか? これらのいずれの場合でも、インターネットは高速でトラフィックがあり、アクセス可能であり、障害なく動作する必要があります。

送信される情報は、ソース自体 (キーボード、コンピューター) から送信されるデジタルメッセージの形式である場合があります。

また、ローカルネットワークアナログ信号の形式でも実行できます。その役割はビデオ信号、つまり電話によって行われます。それらはすべて特別なビットストリームにデジタル化されます。このために、特別なパルスエンコーディング変調器またはアナログデジタルコンバータが使用されます。

同じソースのエンコードとデコードは、コーデックまたは特別に設計されたエンコード装置を使用して実行されます。

データ転送の種類

電気通信における情報転送には次の 2 種類があります。

一貫性のある。でこの場合シンボルやその他のデータオブジェクトの形式での情報の送信はシリアルモードで行われます。これらのデジタルデータネットワークは、単一のワイヤ、光パス、または周波数を介してビットを送信します。その点、この処理の方が信号自体の処理時間が短くなり、伝送速度自体も高速になります。エラーが発生する可能性も低くなります。シリアルネットワークは長距離でも使用できます。これは、パリティビットとパリティ番号の送信が容易であるためです。

平行。これは、情報 (1 つのシンボルの信号要素) の同時送信です。応用大量デジタル通信のワイヤは、複数のビットを同時に送信するのに役立ちます。これらすべてにより、高速な情報転送が可能になります。この方法コンピュータ自体の内部 (内部データバスなど) で使用されます。ここでの唯一の欠点は「歪み」です。これは、ワイヤの特性が互いに異なる可能性があるためです。これが、一方のビットが他方のビットよりも少し早く到着する可能性がある理由です。そして、これはメッセージ自体の完全性に悪影響を及ぼし、損傷を与えます。

スイッチング原理に基づいて、ネットワークは次のようになります。

パケット交換あり。この場合、すべての情報は小さなパケットで送信されます。独立してスイッチングされるパケットとも呼ばれます。ほとんどのコンピュータネットワーク現時点では。しかし、ここで作業するには、より複雑な機器が必要です。
回線切替機能付き。デバイス間の送信には、特別なチャネル (論理または物理) が割り当てられます。その情報は継続的に発信されます。

電気ネットワークを介したデータ伝送

情報送信に 220 ボルトのネットワークを使用することは、多くの開発者にとって長い間関心を集めてきました。ほんの 15 年前、そのような考えはただ笑いを引き起こすだけでした。しかし、今日では、220 ボルトのネットワークを介したデータ伝送は何ら驚くべきことではありません。商業的に大きな成功を収める可能性と見通しは高い。

この情報伝達方法の最大の利点は、ケーブルの敷設や設置工事が不要であることです。結局のところ、電気はどの家庭でも利用可能です。

開発者にとって、このような通信を使用する最も有望な分野は、検針、セキュリティシステム、スマートホームなどの情報をリモートで収集するシステムです。

残念ながら、220 V ネットワーク上でも低速データ伝送は可能です。交流私たちの国では広く使用できませんでした。これは、電力通信の品質がかなり低いことと、現代の市場でそのような伝送用のモデムの人気が低いことが原因です。

このようなデバイスはマイクロコントローラーに基づいて実装されます。これにより、情報転送プロトコル、機器のアドレス指定、通信品質のチェックなどに関して発生する問題をソフトウェアレベルで解決することが可能になります。

しかし実際には、供給ライン自体を遮断することなく 1 つの負荷をオンまたはオフにするという、かなり原始的なタスクが発生する可能性があります。特別な送信機がそれを解決します。

現在では、通常の 220 ボルトの家庭用コンセントを介してローカルネットワークを構築できるアダプターがすでにたくさんあります。これは非常に簡単で簡単です。ポイントになるアダプターを差し込むだけ Wi-Fiアクセス、または RJ-45 コネクタを介して作業します。この場合の情報転送速度は、1 秒あたり最大 95 Mbit に達します。

1相使用の場合、1つの部屋内だけでなく、隣接するアパートやオフィススペースへのデータ送信も可能です。そして最も重要なことは、インターネットケーブルを敷設する必要がないことです。

データネットワークのパフォーマンスの向上

現時点では、これらのネットワークを効果的に最新化できるさまざまな機器が市場に存在します。

現在のデータネットワークのレベルが多くの企業にはもはや適していないという事実を認識し、さまざまな技術ソリューションの開発者は、ユーザーにいくつかの安価で独自のソリューションを使用するよう提供しています。彼らの助けを借りて、情報伝送ネットワークの容量を大幅に増やすことができます。

これには何が含まれますか? これらの革新の 1 つは、イーサネットローカルネットワークでの二重データ送信モードの使用です。交換のみネットワークアダプター、ネットワーク自体の専用セグメントのパフォーマンスを 2 倍にすることが可能です。

全二重動作中、それぞれのネットワーク機器ツイストペアケーブルを介して情報を同時に受信および送信できます。

ここでの唯一の制限は、接続できるのは 1 つだけであるということですネットワークデバイス各ハブポートに接続します。これらすべてがこの装置の適用範囲を狭めます。たとえば、サーバーとスイッチの間のネットワーク自体の高パフォーマンスセクションのみを作成できます。

この技術革新の特徴には、衝突を追跡する必要がないという事実が含まれます。これは情報伝達ネットワークを近代化するための 1 つの方法にすぎません。

展示会でのデータ伝送技術

国際展示会「コミュニケーション」では、この業界の新製品や先進技術を多数ご覧いただけます。それは我が国の大規模な展示複合施設であるエキスポセンター・フェアグラウンドで開催されます。モスクワの中心部、地下鉄ヴィスタヴォチナヤ駅の近くに位置しています。

可能性を伝える展覧会「コミュニケーション」対象者通信の世界における新製品について。ここは、世界中から業界をリードする専門家が一堂に会する場所です。ここで開催される会議、会議、シンポジウム、ラウンドテーブル、マスタークラスは、来年のこの分野の活動発展のベクトルを設定します。

データ伝送の原理デジタルチャンネル ICM-30システムを例に通信を考えてみましょう

PCM システムの伝送媒体はデジタルリニアパス (LT) であり、その構造を図 3.49 に示します。これには、再生器までの通信回線の送信端末装置 LT セクションと受信端末装置 LT セクションが含まれます。デジタル信号の構造を LT と一致させるために、端末装置の送信部分と受信部分にはそれぞれエンコーダ (CLT) とデコーダ (DLT) が含まれます。直線的なパスの。ケーブル通信回線を使用する場合、デジタル信号はラインコーディングを使用してベースバンドで送信されます。リジェネレータの位置とそこでのデジタル信号の処理は、デジタルパスの作成コストを最小限に抑えながら、必要なノイズ耐性を提供できるように選択されます。データ転送はさまざまな目的で実行できます。ビデオのストリーミング、データベースのダウンロード、インターネット経由のビデオ監視、回線交換モードとインターネット技術を使用した電話での会話などです。これらすべてのアプリケーションで、チャネルはほぼ同じままです。ただし、ビデオ信号の場合はテキスト送信よりもはるかに幅が広くなります。

端末装置の送信部分のタスクは、アナログ音声信号をサンプリングし、受信したサンプルを一時的に結合して量子化することです。そしてコーディング。量子化器の出力では、信号はデータ信号と同じ構造になります。したがって、電話メッセージとデータを組み合わせることが可能です。受信側では、逆変換が実行されます (信号のデカップリング、線形コードを使用した離散復元、およびそれらのデジタルからアナログへの変換)。

PCM システムにおける信号の時間多重化には、送信装置と受信装置の厳密な同期が必要です。この目的のために、デジタル糖蜜のクロック周波数、サイクル、およびスーパーサイクルによる受信ステーションの発生器の同期が提供されます。クロック同期により、エンドステーションでの信号処理速度が確実に等しくなります。グループデジタル信号の送信サイクルは、チャネルインターバル (CI)、同期信号 (SS)、制御および相互作用信号 (CIS)、補助信号、およびデータ信号で構成されます。図 3.50 に示す PCM グループ信号の構造には 32 個の CI が含まれており、そのクロック周波数 J- は音声信号のサンプリング周波数 fg = 8 kHz、サンプル n を表すコードの組み合わせのビット数によって決まります。 = log2256 = 8、チャンネル数 Nk = 32。PCM-30 の場合、t= 8-8-32 = 2048 kHz。

デジタル同期により、送信側と一致した CI 内のコードシンボルの正しい配布が保証されます。クロック信号はサイクルの先頭に位置し、受信側で検出しやすい構造になっています（図 3.50a）。 PCM-30 では、コード同期グループの形式は 0011011 で、4 kHz の周波数 (奇数番目のサイクル) でプローブされます。

制御信号を配信するシステムの同期とスイッチングノード間の相互作用は、マルチサイクル同期 (MCS) の形成によって確保されます。MCS のコードグループは構造 0000 を持ち、17 番目の CI で 16 サイクルごとに送信されます。繰り返し間隔は 126 µx16 = 2 ms (図 3.50b) です。伝送システムの動作を保証するために、X、U、V でマークされたサービスシンボルがサイクルとスーパーサイクルの構造と図 3.50a に含まれています。文字a、b、c、dは、対応するチャネルに割り当てられた 4 つの信号チャネルのシンボルを表します。

したがって、PCM-30 システムは、他のデジタルシステムと同様に、アナログ情報と個別情報 (音声メッセージとデータメッセージ) を送信するための組み合わせた使用モードを可能にします。 CI の一部 (またはすべて) をデータ信号で占有することができます。

通信システムにおけるデジタルチャネルの出現により、ADF でバイナリ信号の変調と復調という高価なプロセスを実装する必要性を排除できるようになりました。デジタルチャネル化システムの端末装置では、デジタル信号を変換せずに伝送システムに入力できます。デジタルシステムのこの大きな利点により、さまざまな種類の通信に基づいた統合が可能になりました。ただし、デジタルシステム（主にデルタ変調DMを備えたPCMを備えたシステムおよびその種類）の機器は、音声（アナログ）信号の送信のために作成され、この機器の技術的解決策、特に選択を決定したことを覚えておく必要があります。データを送信する場合、サンプリング周波数やコードの組み合わせの要素数はそれほど重要ではありません。送信信号、重要な瞬間（状態「1」から状態「0」への遷移、またはその逆）の決定がどの程度正確であるか。オプションデジタルシステム、データ伝送チャネルが組織されることで、その品質特性が決まります。データ伝送信号を変換した結果得られる符号の組合せは、アナログ電話信号の符号の組合せとは文字数やサンプリング周波数が異なる。通常、最短のデータ送信パルス (信号) の持続時間は、入力信号のゲート (サンプリング) 周期よりも長い必要があります。データ信号を含むデジタル信号を、変化の瞬間の情報を伝達する原理意味のある状態デジタル信号とその変化の方向により、「透過的な」データ伝送システムを組織することができます。データ信号に使用されるコード、変調速度、同期方式に要件を課さないシステム

デジタルチャネル化システムの端末デバイスを介したデータ信号の入力と送信は、2 つの方法で実行できます。1 つはデータ信号を直接ゲートし、これらの信号の重要な位置に関する情報を送信する方法 (単純なオーバーレイ)、もう 1 つはデータ信号の変化の瞬間を認識する方法です。重要な位置とそれに関するエンコードされた情報の送信

単純なオーバーレイ方法

この方法では、データ信号がデジタルシステム端末デバイスのチャネル入力に入力され、一連のゲートパルスでゲート制御されます。結果として得られる信号は、バイナリ信号の状態 I に対応する一連のゲートパルスで構成され、線形パスに導入されます。受信装置では、受信したパルスシーケンスの包絡線から送信信号が再構築されます。送信信号、ゲート信号、線形信号、受信信号のパルス形状を図 3.51 に示します。この伝送方式では、ゲートパルスはデータ信号と同期していません。これは、重要な変調瞬間の送信が、ゲートパルスTeの繰り返し周期よりも小さい誤差で発生するという事実につながります。エッジの歪みの程度は次のようになります。

ここで、To はデータ信号の 1 つの要素の継続時間です。

単純なオーバーレイを備えたシステムで高い送信確率を確保する (エッジ歪みを減らす) には、ゲートパルスの繰り返しレートを高める必要があります。

必要なゲート周波数は、Te の所定の値とエッジ歪みの期待値に対して決定できます。低い変調レートで送信されるデータ信号の場合、この周波数は PCM 送信システムで使用される 8 kHz のサンプリング周波数よりも大幅に低いため、デジタルチャネルの容量を最大限に活用するには、いくつかの低周波数データ信号チャネルを使用できます。その中で形成される。このようなチャネルの数は次のように決定できます。

ここで、f。 - デジタルシステムのゲート (サンプリング) 周波数。

N はデータ信号の変調レートです。

§§ - データ信号の許容歪みの係数。

受信信号を登録する場合、バイナリ信号のエラーは、デジタルパスからのパルスを誤って受信した瞬間が信号の単位要素の中央にある場合にのみ発生します。yes4:-1х。誤差伝播係数 eL = I.」バイナリ信号のエラー数がデジタルパスのエラー数より To/To 倍少ない場合。単純なオーバーレイ方法は、デジタルチャネル容量の利用率が低いため、変調レートが高いデータ送信システムには適していないことに注意してください。したがって、ストロボ周波数が 64 kHz、エッジ歪みが 2% の場合、デジタルチャネルの利用率はわずか 2.% になります。したがって、この方法は、最大 1200 bps の伝送速度でのみデジタルチャネル上でデータを送信するために使用されます。

移動インデックス方式。

この原理は、データ信号の遷移の存在と、連続するクロックパルス間の時間間隔におけるその位置に関する情報を符号化して送信する原理に基づいています。この情報は、i > 3 要素で構成されるコードの組み合わせに含まれます。コードの組み合わせの最初の要素は、バイナリ信号の重要な位置の変化の有無に関する情報を運び、次または後続の要素はこの変化の方向に関する情報を運び、残りは残りです。 -2 要素は、読み取りクロックパルスに対するバイナリ信号の重要な位置の変化の瞬間の位置を決定します。コードの組み合わせを生成するプロセスは、cassock 3.52 で説明されています。

このデータ伝送方法によるエッジ歪みは、ブラックチャネルに対するものよりも 2 分の 1 です。シンプルなオーバーレイ同じゲート周波数とデータ信号レートで。データ信号内で遷移が観測されるサブインターバルの番号をバイナリコードで送信します。番号送信の開始は開始要素によって決定され、常に「1」になります (図 3.52 のパルス 5)。このパルスの位置は、デジタルパスのパルスシーケンスと同期していません。これにより、スタートパルスが時間軸に沿ってスライドします。したがって、スライディングインデックスメソッドの名前が付けられました。

デジタルパスで単一のエラー (偽パルス) が発生した場合、受信機器はそれを次のコードの組み合わせの開始パルスとして解釈できます。データ信号の誤った受信は、次のコードの組み合わせが到着するまで継続し、受信状態と送信状態の間の一致を返します。これは、図 3.52 の受信信号の斜線領域で表されます。これは、デジタルパスに存在する単一の誤ったパルスよりも、受信したバイナリ信号に多くのエラーが存在するために発生します。

この方法に特有のエラー伝播は、データ信号の重要な位置を確認するために使用される単純な重ね合わせ法とローリングパルス法を組み合わせることで回避できます。この送信方法の変更により、ゲートパルスがデジタルパスに供給されます。データ要素が「I」状態を表す場合。

データ信号に遷移が現れると、エンコーダ出力の最初の要素が前の要素の値とは反対の値 (状態) をとります。また、デジタルパス (読み取り) のシーケンスに関連して状態変化の瞬間を決定する、コードの組み合わせの開始パルスの役割も果たします。この場合、デジタルパスの利用率は、1 つの要素に遷移の有無とその方向に関するバイナリ情報が含まれるため、実行確認方式よりも高くなります。

固定インデックス方式

この方法は、データ信号の重要な瞬間と、固定された瞬間におけるパルスの極性の変化の方向に関する情報を送信するという原理において、上で説明した方法とは異なります。固定基準パルス繰り返し率は、この方法が特定のコードの組み合わせで開始要素を使用する必要がないことを意味します。ただし、この方法の欠点は、同じ数のコードパルスを使用する場合、スライディングインデックス法と比較してチャネル容量が制限されることです。

ストリームの結合 (チーミング)

デジタル多重化のタスクは、異なるソースから受信したいくつかのデジタル信号を、対応してより高い伝送速度で単一のデジタル信号 (ストリーム) に一時的に結合することです。送信時には、複数のソースからの信号を結合する必要があり、受信時には、グループのデジタル信号 (ストリーム) を各サブチャネルのコンポーネントに分離する必要があります。

デジタルグループ形成の原理は図 3.53 から理解できます。同じ伝送速度と特定の位相を持つ特定の数のデジタル信号が、各入力信号に対応する時間間隔を表す整流器 (分配器) の入力に供給されます。スイッチの出力では、一連の入力信号から構成されるコンポジット信号 Y が生成されます。パスのもう一方の端に、送信側のスイッチと同相 (一致) で動作するアナログスイッチがある場合、コンポジット信号は再び元の信号に分割されます。コンポジット信号を生成するこの方法は、シンボルインターリーブと呼ばれます。この用語は、コンポジット信号において、連続する入力信号のシンボルが互いに隣り合って配置されていることを意味します。明らかに、インターリーブされたチャネルタイムスロットまたはインターリーブされたサイクルによるデジタル多重化も可能です。他の 2 つと比較して、文字変更方法には次の利点があります。

各入力信号に使用する必要があるメモリ容量ははるかに (数文字程度) 小さくなります。
低速信号の情報シンボルは、高次システムサイクル内に等間隔で配置されます。ここで、低次システムのいずれかが中断されても、残りの低速信号の送信は妨げられません。
高次システムのサイクルの構造は、低次システムのサイクルの構造に依存しません。
コード組み合わせ要素におけるエラーの無相関化。
シンボルインターリーブにより、高次システム容量が不完全に使用されている場合でも、情報シンボルの均一な配置が保証されます。

実際には、結合される信号には両方の信号が含まれます。異なる速度、可変位相に。速度の違いは、異なる伝送システムが独立したマスターオシレーターによって制御されているという事実の結果です。また、直線経路による位相ジッターにより伝送速度の変動が発生します。

位相変化には 3 つのタイプがあります。一定の周波数差による永続的なドリフト、短期的な位相変動、および温度変化による伝送線路の伝播時間の変化によって引き起こされる長期的な (毎日、季節的な) 位相変化です。

デジタル多重化プロセスをエラーや情報の損失なく実行するには、デジタル多重化装置は結合するデジタル信号の同期を確保する必要があります。次に、合成信号の同期を実現するために実際に使用されている 2 つのデジタル多重方式、すなわちデジタル等化方式 (スタッフィング方式) を使用した同期デジタル多重と非同期デジタル多重について簡単に説明します。

同期デジタルグループ化の主な特徴は、マスターオシレータを 1 つだけ使用することであり、その周波数はグループ化機器の結合信号の速度に対応します。下位システムの機器の同期信号はこの発生器から得られます。クロック周波数 f の 4 つの低次入力デジタル信号を、クロック周波数 f^ の単一の高次出力デジタルストリームに同期的に結合するシステムのブロック図を図 3.54 に示します。周波数 f と 4 の間の依存性< имеет следующий вид:

ここで、f はサイクル冗長性、またはサイクル内の追加シンボルの数と情報シンボルの数の比です。

マスターオシレーターからの同期は次のように行われます。デジタルグループ化装置 B にあるメインマスターオシレータは、装置の送信部分の動作を制御します。高次デジタル信号は直線的な経路でデジタル多重装置Ｃに伝送され、受信部と送信部に同期信号が割り当てられる。デジタル多重装置Bの受信部の同期信号は、装置Cからの情報から分離されています。また、デジタル多重装置B、Cの送信部では、下位伝送系の同期信号が分離されています。これは、これらのシステムの情報を隔離するために役立ちます。特定の下位機器（A、D、D、D）に送信された情報から、この機器の送受信部の動作を制御する周波数の同期信号が抽出されます。４つの装置Ａ１および４つの装置Ｄからの情報は、それぞれクロック周波数でデジタルグループ化装置ＢおよびＣに送信され、そこでこの情報は基準となる周波数で読み取られなければならない。機器 B または C に入力される 4 つの下位デジタル信号はすべて同じボーレートであることに注意してください ( クロック周波数)、同時に、個々の信号の位相は異なる場合があり、時間の経過とともに変化する場合があります。信号の位相の変化を考慮して、グループ化機器 B および C の入力に適切なバッファメモリデバイスを使用する必要があります。メモリ容量は、信号伝播時間の最大変化に耐えることができなければなりません。これは、同期デジタル多重化の主な欠点を意味します。つまり、通信回線の長さの増加に伴ってメモリ容量も増加する必要があり、一定の容量では回線の長さを制限する必要があります。したがって、別の欠点、つまり柔軟性のなさと、限られた機会ネットワーク上でのそのような機器の使用。

実際には、デジタルアライメント法/スタッフィング法を使用したグループ形成がより広く使用されています。

デジタル等化は、結合されたデジタル信号の変化速度を特定の基準速度にする方法です。この場合、これは 1 つの下位デジタル信号に関する上位システムの速度です。アライメントは、デジタル信号に追加のピン（アライメントシンボル）を導入するか、情報シンボルを削除することによって実行され、その値は追加のサービスチャネルを使用して受信デバイスに送信されます。受信デバイスが元のデジタル信号を復元できるようにするために、原形、送信機で実行された操作に関する情報が受信機に送信され、受信機では逆の操作が実行されます。デジタルアライメントには、ポジティブ、ネガティブ、双方向の 3 種類があります。

ポジティブイコライゼーションでは、結合される入力信号の最大レートの合計がコンポジット信号のレートよりも小さいことを前提としています。入力信号はタイミングデバイスを通過し、高次システム信号と同期するために信号の速度をどの程度上げる必要があるかを決定します。入力信号には、特定の数のシンボルが追加されます。追加のシンボルに関する情報は受信局に送信され、受信局ではこれらのシンボルは不要であるため省略されます。高次システムのサイクルには等化パルスを配置できる特定の場所があるため、デジタル等化が行われたという情報を回線の受信側に送信するだけで済みます。

ネガティブデジタル等化では、送信装置のメモリデバイスへの記録周波数 f1 が読み取り周波数 f2 よりも大きいと仮定されます。この点に関して、メモリはオーバーフローするまでいっぱいになりますが、これが起こる前に、しきい値制御回路は 1 文字の継続時間に等しい時間記録を遅らせます。シンボルが削除されたという情報とその意味が、サービスチャネルを介して送信されます。受け取る側。受信デバイスはこの情報を割り当て、1 文字 (送信機で削除された) の期間に等しい時間、受信デバイスのメモリからの読み取りを遅延させます。利点がないため、ネガティブアライメントはデジタルグループ化の独立した方法としては使用されず、より複雑なデバイスを使用して実装されます。

実際には、(正負の) 双方向デジタルイコライゼーションが非常に重要です。ここで、入力信号速度が公称速度よりも低い場合、この信号は正のイコライゼーションで送信され、公称速度を超える場合は負のイコライゼーションで送信されます。イコライゼーション。この配置の利点は、その多用途性です。同じサイクル構造での同期および非同期動作の可能性例としては、「インパルス」デジタル伝送システムの機器があります。

この装置は、個々のチャネル要素 (速度 4.8 kbit/s の 9 つの同期-非同期デジタルチャネル、速度 2.4 kbit/s の 1 つのデジタルチャネル、1 つのトランスペアレントチャネル) を周期的に組み合わせ (切断) します。電信チャンネル最大 100 ビットの速度で。

秘密の質問
1. PM チャネルでのデータ伝送速度が増加するにつれて、特別な保護手段が講じられていない場合、エラーの可能性が増加するという事実をどのように説明しますか?
2. ボーレート 1200 および 2400 bps および周波数変調方式での PM チャネルのデータ信号のタイミング図を描きます。
3. 搬送波の周波数とモデムの変調発振との間にはどのような関係がありますか?
4. 周波数変調信号と位相変調信号の類似点と相違点を述べます。
5. 小さな変調指数では、信号スペクトルの幅が上部変調周波数の 2 倍にほぼ等しいことを証明します。
6. 最初のナイキスト基準を満たすパルスのオシログラムとスペクトルを描画します。
7. ORP 信号の復調が同期の品質に非常に敏感なのはなぜですか?
8. KAM-32 AFM-Z2 の振幅位相図を描く
9. 比伝送速度とlog2mの値の関係は何ですか
10. 位相ジッターのさまざまな振幅での TOPM の振幅ベクトル図を描きます。
11. データビットレート 4.8 の PM チャネルを介したデータ送信の変調方式を選択します。 9.6 および 16 kbit/s。
12. 同じデータビットレートで、図 3.12 のタイプと図 3.47 のタイプの OFM 信号に対する PM チャネルの特性の影響を比較します。

アナログ通信チャネル

アナログチャンネル開発の長い歴史と実装の容易さにより、接続が最も一般的です。アナログチャネルの典型的な例は、音声周波数 (電話) チャネルです。

アナログ情報の変調の必要性は、スペクトルの高周波領域にあるチャネルを通じて低周波アナログ信号を送信する必要がある場合に発生します。

このような状況の例としては、ラジオやテレビでの音声送信が挙げられます。音声のスペクトル幅は約 10 kHz で、無線帯域には 30 kHz ～ 300 MHz のさらに高い周波数が含まれています。テレビではさらに高い周波数が使用されます。当然のことながら、そのような媒体を介して音声を直接送信することはできません。

変調これは信号変換と呼ばれ、送信されたメッセージに従ってその情報パラメータのいずれかを変更することから成ります。

送信される情報は制御（変調）信号に含まれており、情報担体の役割はキャリアと呼ばれる高周波発振によって行われます。したがって、変調は情報振動を既知の搬送波に「着陸」させるプロセスです。

アナログ変調は、正弦波搬送波信号の振幅、周波数、または位相を変更することによって情報をエンコードする物理的なエンコード方法です。

振幅変調 (AM)- キャリア振動の振幅が情報（変調）信号によって制御される変調。

周波数変調 (FM)- 搬送波発振の周波数が情報 (変調) 信号によって制御される変調。

位相変調 (PM)- 搬送波発振の位相が情報 (変調) 信号によって制御される変調。

デジタル通信チャネル

デジタル通信チャネルには、ISDN チャネルと T1/E1 チャネルが含まれます。

通信チャネルを介して離散データを送信する場合、正弦波搬送波信号に基づくものと一連の矩形パルスに基づくものという 2 つの主なタイプの物理コーディングが使用されます。最初の方法は、アナログ信号のパラメータを変更することによってエンコードが行われるという事実を強調して、アナログ変調またはキーイングと呼ばれることがよくあります。 2 番目の方法は通常、デジタルエンコーディングと呼ばれます。これらの方法は、結果として得られる信号のスペクトルの幅と、その実装に必要な機器の複雑さが異なります。

離散データのアナログ変調

電話チャネルを介してコンピュータデータを送信する必要がある場合、離散データの送信にアナログ変調を適用する必要性が生じます。

送信側でキャリア正弦波変調、受信側で復調の機能を実行するデバイスをモデム（変調器 - 復調器）と呼びます。

離散データのアナログ変調の主な方法は次のとおりです。

AM 振幅変調では、搬送周波数正弦波の振幅の 1 つのレベルが論理 1 として選択され、別のレベルが論理 0 として選択されます。この方法はノイズ耐性が低いため、実際にはそのままの形で使用されることはほとんどありませんが、別のタイプの変調である位相変調と組み合わせて使用されることがよくあります。

FM 周波数変調では、元のデータの 0 と 1 の値が異なる周波数の正弦波として送信されます。この変調方式はモデムに複雑な回路を必要とせず、通常は 300 または 1200 bps で動作する低速モデムで使用されます。
PM 位相変調では、データ値 0 と 1 は、同じ周波数だが位相が異なる信号 (たとえば、0 と 180 度、または 0、90、180、270 度) に対応します。

高速モデムでは、通常は振幅と位相を組み合わせた変調方式を組み合わせて使用することがよくあります。

通信チャネルのデジタルコーディング

離散情報をデジタル的にエンコードする場合、電位コードとパルスコードが使用されます。

電位コードでは、論理 1 と 0 を表すために信号の電位値のみが使用され、完全なパルスを形成するその降下は考慮されません。パルスコードを使用すると、バイナリデータを特定の極性のパルスとして、またはパルスの一部 (特定の方向の電位差) として表すことができます。

デジタルコーディング方法の要件:

同じビットレートで得られる信号のスペクトル幅が最小でした。
送信機と受信機の間に同期を提供します。
間違いを認識する能力があった。
販売価格が低かった。

デジタル信号のスペクトルが狭いため、同じ回線 (同じ帯域幅) でより高いデータ転送速度を実現できます。さらに、信号スペクトルには DC 成分がないこと、つまり送信機と受信機の間に DC 電流が存在することが要求されることがよくあります。特に、さまざまな変圧器のガルバニック絶縁回路の使用により、直流電流の通過が防止されます。

受信機がどの時点で通信回線から新しい情報を読み取る必要があるかを正確に知るためには、送信機と受信機の同期が必要です。この問題は、近くに位置するデバイス間でデータを交換する場合よりもネットワークで解決するのがより困難です。の上短距離別個のクロック通信ラインに基づくスキームはうまく機能します。