Виды передаваемых сигналов

По видам передаваемых сигналов средства связи делят на аналоговые и цифровые или дискретные.

К аналоговым относят непрерывные сигналы (электрические колебания), как правило, плавно меняющие амплитуду своих значений в течение сеанса передачи информации, например, речь в телефонном канале.

Аналоговые сигналы описываются непрерывными функциями времени, поэтому аналоговый сигнал иногда называют непрерывным сигналом. Аналоговым сигналам противопоставляются дискретные (квантовые, цифровые).

Свойства аналоговых сигналов в значительной мере являются противоположностью свойств квантовых или цифровых сигналов.

Отсутствие четко отличимых друг от друга дискретных уровней сигнала приводит к невозможности применить для его описания понятие информации в том виде, как она понимается в цифровых технологиях. Содержащееся в одном отсчете «количество информации» будет ограничено лишь динамическим диапазоном средства измерения.

Отсутствие избыточности. Из-за непрерывности пространства значений следует, что любая помеха, внесенная в сигнал, неотличима от самого сигнала и, следовательно, исходная амплитуда не может быть восстановлена. В действительности фильтрация возможна, например, частотными методами, если известна какая-либо дополнительная информация о свойствах этого сигнала (в частности, полоса частот).

Применение:

Аналоговые сигналы часто используют для представления непрерывно изменяющихся физических величин. Например, аналоговый электрический сигнал, снимаемый с термопары, несет информацию об изменении температуры, сигнал с микрофона - о быстрых изменениях давления в звуковой волне, и т. п.

При передаче любых сведений по сетям передачи данных их преобразуют в цифровую форму. Например, по телеграфу передаются закодированные последовательности импульсов. То же происходит при передачи информации между компьютерами по любым телекоммуникациям. Такие сигналы называются дискретными (цифровыми). При передачи информации из ЭВМ в качестве кода используют восьми разрядный двоичный код.

За пример, «цифрового сигнала», возьмем принцип передачи информации с помощью достаточно известной «азбуке Морзе».

Раньше, когда передача сигнала по воздуху (с помощью радиосигнала), еще только развивалась, технические возможности приемно-передающей аппаратуры не позволяли передавать речевой сигнал на большие расстояния. Поэтому, вместо речевой информации использовали текстовую. Так как текст состоит из букв, то эти буквы передавались с помощью коротких и длинных импульсов тонального электрического сигнала.

Такая передача текстовой информации называлась - передача информации с помощью «Азбуке Морзе».

Тональный сигнал, по своим электрическим свойствам, имел большую пропускную способность, чем речевой, и вследствие этого радиус действия приемно-передающей аппаратуры увеличивался.

Единицами информации в такой передачи сигнала, условно назывались «точка» и «тире». Короткий тоновый сигнал означал точку, а длинный тоновый сигнал тире. Здесь, каждая буква алфавита состояла из определенного набора точек и тире. Так например, буква А обозначалась комбинацией «.-» (точка-тире), а буква Б «-…» (тире-точка-точка-точка), ну и так далее.

То есть, передаваемый текст, кодировался с помощью точек и тире в виде коротких и длинных отрезков тонового сигнала. Если слова «азбука Морзе» выразить с помощью точек и тире, то это будет выглядеть примерно так (рис. 2):

Рис. 2 Азбука Морзе

В основу цифрового сигнала, положен очень похожий принцип кодирования информации, только сами единицы информации там уже другие. Любой цифровой сигнал состоит из так называемого «двоичного кода». Здесь, за единицу информации используются логический 0 (ноль), и логическая 1 (единица). Если за пример, мы возьмем обычный карманный фонарик, то если включить его, то это как бы будет озночать логическую единицу, а если выключим, то логический ноль.

В цифровых электронных микросхемах, за единицы логической 1 и 0, принимают определенный уровень электрического напряжения в вольтах. Так, к примеру, логическая единица будет означать 4,5 вольта, а за логический ноль 0,5 вольт. Естественно для каждого типа цифровых микросхем, значения величины напряжений логического нуля и единицы, разные.

Любая буква алфавита, как и на примере с описанной выше азбукой Морзе, в цифровом виде, будут состоять из определенного количества нулей и единиц, располагающиеся в определенной последовательности, которые в свою очередь. Входят в пакеты логических импульсов. Так например, буква А будет одним пакетом импульсов, а буква Б другим пакетом, но в букве Б последовательность нулей и единичек будет уже другой чем в букве А (то есть, различной комбинации расположения нулей и единичек).