Информационные технологии в САПР. Вычислительные сети и компьютерная графика. Васильев С.А - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Существуют экранированные (STP – Shielded Twist Pair) и неэкранированные (UTP – Unshielded Twist Pair) витые пары
проводов. Неэкранированные витые пары имеют несколько категорий (типов). Обычный телефонный кабель – пара катего-
рии 1. Пара категории 2 может использоваться в сетях с пропускной способностью до 4 Мбит/с. Для сетей Ethernet (точнее,
для её варианта с названием 10Base-T) разработана пара категории 3, а для сетей Token Ring – пара категории 4. Наиболее
совершенной является витая пара категории 6, которая применима при частотах до 1 ГГц. В паре категории 6 проводник
представлен медными жилами диаметром 0,51 мм, навитыми по определённой технологии и заключёнными в термостойкую
изолирующую оболочку. В высокоскоростных ЛВС на UTP длины соединений обычно не превышают 100 м. Затухание на 1
ГГц и при длине 100 м составляет около 24 дБ, при 10 МГЦ и 100 м – около 7 дБ.
Витые пары иногда называют сбалансированной линией в том смысле, что в двух проводах линии передаются одни и те
же уровни сигнала (по отношению к земле), но разной полярности. При приёме воспринимается разность сигналов, называе-
мая парафазным сигналом. Синфазные помехи при этом самокомпенсируются.
2.3. МОДУЛЯЦИЯ
Амплитудная модуляция. При амплитудной модуляции на входы модулятора поступают сигнал
V
и несущая
U
. На-
пример, если сигнал есть гармоническое колебание
V
=
V
m
sin(
W
t
+
j
) (2.4)
с амплитудой
V
m
, частотой
W
и фазой
j
, то на выходе нелинейного элемента в модуляторе будут модулированные колебания
U
АМ
=
U
m
(1 +
m
sin
(
W
t
+
j
))
⋅
sin(v
t
+
y
), (2.5)
где
m
=
V
m
/
U
m
– коэффициент модуляции. На выходе модулятора в спектре сигнала присутствуют несущая частота v и две
боковые частоты v +
W
и v –
W
. Если сигнал занимает некоторую полосу частот, то в спектре модулированного колебания
появятся две боковые полосы, как это показано на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Спектры модулирующего и модулированного сигналов при АМ
При амплитудной модуляции во избежание искажений, называемых качанием фронта, нужно выполнение условия v >>
W
, где v и
W
– соответственно несущая и модулирующая частоты. Соблюдение этого условия при стандартной (для средне-
скоростной аппаратуры передачи данных) несущей частоте 1700 Гц не может обеспечить информационные скорости выше
300 бит/с. Поэтому в модемах применяют дополнительное преобразование частоты: сначала производят модуляцию несу-
щей, имеющей повышенную частоту, например
F
нд
= 10 кГц, затем с помощью фильтра выделяют спектр модулированного
сигнала и с помощью преобразователя частоты переносят модулирующие колебания на промежуточную частоту, например
1700 Гц. Тогда при боковых полосах до 1400 Гц спектр сигнала согласуется с полосой пропускания телефонных линий. Од-
нако достигаемые при этом скорости передачи данных остаются невысокими.
Скорости передачи повышаются с помощью квадратурно-амплитуд-ной или фазовой модуляции за счёт того, что вме-
сто двоичных модулирующих сигналов используются дискретные сигналы с большим числом возможных значений.
Частотная и фазовая модуляции. В сравнительно простых модемах применяют частотную модуляцию (FSK – Fre-
quency Shift Keying) со скоростями передачи до 1200 бит/с. Так, если необходима дуплексная связь по двухпроводной линии,
то возможно представление 1 и 0 в вызывном модеме частотами 980 и 1180 Гц, соответственно, а в ответном модеме – 1650
и 1850 Гц. При этом скорость передачи составляет 300 бод.
Обычно для передачи сигнала об ошибке от приёмника к передатчику нужен канал обратной связи. При этом требова-
ния к скорости передачи данных по обратному каналу могут быть невысокими. Тогда в полосе частот телефонного канала
образуют обратный канал с ЧМ, по которому со скоростью 75 бит/с передают 1 частотой 390 Гц и 0 частотой 450 Гц.
Фазовая модуляция (PSK – Phase Shift Keying) двумя уровнями сигнала (1 и 0) осуществляется переключением между
двумя несущими, сдвинутыми на полпериода друг относительно друга. Другой вариант PSK изменение фазы на
p
/2 в каж-
дом такте при передаче нуля и на 3/4
⋅
p
, если передается единица.
Квадратурно-амплитудная модуляция. Квадратурно-амплитудная модуляция (QAM – Quadrature Amplitude Modulation,
её также называют квадратурно-импульсной) основана на передаче одним элементом модулированного сигнала
n
бит информа-
ции, где
n
= 4...8 (т.е. используются 16... 256 дискретных значений амплитуды). Однако для надёжного различения этих значений
амплитуды требуется малый уровень помех (отношение сигнал/помеха не менее 12 дБ при
n
= 4).
При меньших отношениях сигнал/помеха лучше применять фазовую модуляцию с четырьмя или восемью дискретными
значениями фазы для представления соответственно 2 или 3 бит информации. Тогда при скорости модуляции в 1200 бод (т.е.
1200 элементов аналогового сигнала в секунду, где элемент – часть сигнала между возможными сменами фаз) и четырёхфаз-

Страницы