Главная  Оптические магистрали 

[0] [1] [2] [ 3 ] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165]

Окончание табл. 1.1

Достоинства

Недостатки

9. Гибкость в реализации требуемой полосы пропускания: световоды различных типов позволяют заменить электрические кабели в цифровых системах связи всех уровней иерархии, описанных в § 1.3

10. Возможность постоянного усовершенствования системы связи по мере поивления источников излучения, световодов и фотоприемников с улучшенными характеристиками или при повышении требований к ее характеристикам при полном сохранении совместимости с другими системами связи

9. Высокий уровень шума в приемнике (см. гл. 14)

1.2. ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ

И ИНФОРМАЦИОННАЯ ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ КАНАЛА СВЯЗИ

Обобщенная структурная схема оптической системы связи (рис. 1.2) идентична системам связи других типов. Отличие состоит лишь в том, что используемая в таких системах несущая частота на несколько порядков выше, чем в системах радиосвязи и радиорелейных линиях Задачей любого канала связи является передача информации на требуемое, расстояние, поэтому его характеристики можно оценивать количеством информации, которое он способен передать, и тем расстоянием, на которое эта информация может быть передана без промежуточных ретрансляторов. Чтобы сделать такую оценку канала связи, необходимо знать характер передаваемой информации и иметь способ ее количественного измерения. Это позволит измерять информационную пропускную способность любого канала связи и определять элементы канала, ее ограничивающие. С этой целью в этом параграфе будут кратко рассмотрены основные концепции теории информации, а в § 1.4 они будут использованы для оценки характеристик оптических каналов связи. Мы воспользуемся известными результатами теории связи, а читателей, незнакомых с ними, отсылаем к учебникам по общей теории связи [1.2 - 1.4].

Прежде всего, следует отметить, что большая часть информации в своем первоначальном виде имеет некоторые физические параметры, которые изменяются непрерывно во времени и могут занимать любой непрерывный диапазон воможных величин. Известными примерами сказанного являются звуковые волны, характеризующие нашу речь, и двумерное, непрерывно изменяющееся распределение интенсивности света, характеризующее оптическое изображение, например, такое,




Рис. 1.2. Структурная схема оптической системы связи

которое МЫ хотели бы передать с помощью телевидения. Устройства, преобразующие эту информацию в электрический сигнал (в приведенных примерах это соответственно микрофон и передающая телевизионная трубка), формируют на выходе непрерывно изменяющиеся во времени электрические колебания, т. е. аналоговый сигнал.

В некоторых случаях, наоборот, информация оказывается дискретной по своей структуре. Например, каждая из букв текста имеет свое собственное значение. Путем соответствующего кодирования буквы могут быть переданы по каналу связи как дискретные элементы в дискретные моменты времени (рис. 1.3).

Имеет место и третий случай, когда информация, оставаясь дискретной по форме, непрерывно изменяется во времени. В качестве примера можно привести сигнал, формируемый на выходе факсимильного аппарата при сканировании страницы печатного текста. Выходной сигнал при этом представляет собой непрерывную функцию времени, принимающую в любой момент времени только два значения, соответствующих черному или белому.

И, наконец, возможен четвертый случай - это так называемый ди-скретизированный сигнал, когда сигнал может иметь любое значение в непрерывном интервале, но только в дискретные моменты времени.

Однако в любом из приведенных четырех случаев можно определить количество информации, которую нужно преобразовать в дискретную последовательность двоичных цифр (бит), полностью ее отображающих. Число бит, которое потребуется для восстановления информации (сигнала) в первоначальный вид, является в таком случае мерой количества передаваемой или обрабатываемой информации. При



такой количественной оценке информации не устанавливается ее смысл и ценность (это может быть и тарабарщина!), а рассматриваются лишь вопросы, связанные с хранением или передачей информации. Сначала определим количество информации на примере произвольных аналоговых сигналов, а затем оценим информацию, содержащуюся в различных и привычных для нас формах ее представления (например, книга, изображение, грампластинка).

На рис. 1.4, а приведена часть аналогового сигнала. Первым шагом в преобразовании этого сигнала в цифровой сигнал является определение значений сигнала (отсчетов) через одинаковые интервалы времени, как это показано на рнс. 1,4, б. В соответствии с теоремой отсчетов для адекватного (полного) представления аналогового сигна-



ошиВпи) передача готодности) цифр)

Рис. 1.3. Пример цифровой оптической связи (флажковая сигнализация)

* Этот процесс называется дискретизацией сигнала по времени. - Прим. перев.

* В отечественной литературе эта теорема известна как теорема В. А. Ко-тельникова. - Прим. перев.



[0] [1] [2] [ 3 ] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165]

0.001