Сигналы. Передача информации в компьютерных сетях посредством сигналов

Для передачи информации в ВС используются сигналы.

Сигналы - это физические процессы, параметры которых содержат информацию.

Назначение сигналов заключается в том, чтобы в каком-либо физическом процессе отобразить события, величины, функции. Дня образования сигналов с целью передачи информации используются следующие базовые сигналы или носители:

сигнал фиксированного уровня - имеет постоянное значение в течение определённого промежутка времени;

В исходном состоянии физические носители этих трёх типов не несут никакой информации и представляют собой нечто вроде "чистой" поверхности, которую можно использовать для нанесения информации.

Нанесение информации достигается определенным изменением параметров физических процессов, состояний, соединений, колебательных элементов. Чаще всего для этих целей используется изменение параметров физических процессов, т. е. колебаний или импульсных последовательностей. Этот процесс называется модуляцией. Иными словами, можно сформулировать следующие определения.

Модуляция - операция, посредством которой осуществляется нанесение информации путем изменения параметров физических процессов, а именно, колебаний или импульсных последовательностей.

Демодуляция - обратная операция, посредством которой восстанавливается величина, вызвавшая изменение параметров при модуляции.

Для нанесения информации используются следующие параметры сигнала:

1. фиксированный уровень:
   • а) уровень сигнала,
   • б) полярность;
2. периодический сигнал:
   • а) амплитуда,
   • б) частота,
   • в) фаза;
3. импульсы любой физической природы:
   • а) уровень сигнала,
   • б) длительность сигнала,
   • в) фаза сигнала,
   • г) частота,
   • д) последовательность импульсов,
   • е) скважность.

Математическое представление операции модуляции будет иметь следующий вид:

Ui = g[a_1? а₂, а₃,... a_i5 a_n,t] - смодулированный сигнал;

U₂ = g[a_1? а₂, а₃,... aj+Dai(t), an,t] - модулированный сигнал, где Dai(t) - переменная, составляющая параметра носителя, несущая информация, или модулирующая функция. Она связана с информативной или управляющей функцией линейной зависимостью Da* = kx .

Рассматривая модуляцию, введем такое понятие, как информативные параметры. При модуляции можно изменять либо один параметр, либо несколько одновременно.

В зависимости от того, какое количество информативных параметров изменяется при нанесении информации, модуляция делится на простую и сложную.

Простая модуляция - это когда изменяется только один информативный параметр (a_i5 i = 1).

Сложная модуляция - это когда изменяется некоторое количество параметров (а_ь i = 2).

Примеры простых видов модуляции для носителя второго типа гармонического сигнала.

Примеры простых видов модуляции для носителя третьего типа последовательности импульсов строгой периодичности. К ним относятся следующие виды модуляции: амплитудно-импульсная (АИМ), частотно-импульсная (ЧИМ), времяимпульсная (ВИМ), фазоимпульсная (ФИМ), широтно-импульсная (ШИМ), счетно-импульсная (СЧИМ), кодоимпульсная модуляция (КИМ) [22].

3.3.1. Цифровое кодирование.