تقریباً تمام سیگنال های الکتریکی که پیام های واقعی را نشان می دهند ، دارای طیف نامحدودی از فرکانس ها هستند. انتقال بدون تحریف چنین سیگنالهایی به یک کانال با پهنای باند بی نهایت نیاز دارد. از طرف دیگر ، از دست دادن حداقل یک جز component طیف در هنگام دریافت منجر به تحریف شکل موج زمان می شود. بنابراین ، وظیفه انتقال سیگنال در پهنای باند کانال محدود به گونه ای است که تحریف سیگنال ها نیازها و کیفیت انتقال اطلاعات را برآورده کند. بنابراین ، باند فرکانس یک طیف سیگنال محدود (براساس ملاحظات فنی و اقتصادی و الزامات کیفیت انتقال) است.
پهنای باند ΔF با توجه به محدودیت آن با تفاوت بین فرکانس های F B بالا و F H پایین در طیف پیام تعیین می شود. بنابراین ، برای توالی دوره ای پالس های مستطیلی ، پهنای باند سیگنال را می توان تقریباً از عبارت یافت:
جایی که t n طول پالس است.
1. سیگنال تلفنی اولیه (پیام صوتی) ، که مشترک نیز نامیده می شود ، یک فرایند تصادفی غیر ثابت با باند فرکانسی از 80 تا 12000 هرتز است. قابل درک بودن گفتار توسط فرم دهنده ها (مناطق تقویت شده از طیف فرکانس) تعیین می شود ، که بیشتر آنها در باند 300 ... 3400 هرتز قرار دارند. بنابراین ، به پیشنهاد کمیته مشورتی بین المللی تلفن و تلگرافی (CCITT) ، یک باند فرکانس م transmittedثر انتقال یافته از 300 ... 3400 هرتز برای انتقال تلفن تصویب شد. به این سیگنال سیگنال فرکانس تن (PM) گفته می شود. در عین حال ، کیفیت سیگنال های منتقل شده بسیار بالا است - قابل فهم بودن هجایی حدود 90٪ و قابل فهم بودن عبارات 99٪ است.
2. سیگنال های پخش صدا ... منابع صدا برای پخش برنامه ها آلات موسیقی یا صدای انسان است. طیف سیگنال صوتی یک باند فرکانسی 20 ... 20000 هرتز را اشغال می کند.
برای کیفیت کافی (کانالهای پخش درجه یک) ، باند فرکانس ∆F C باید 50 ... 10000 هرتز باشد ، برای تولید مثل کامل برنامه های پخش (کانالهای کلاس بالا) - 30 ... 15000 هرتز ، کلاس دوم - 100 ... 6800 هرتز.
3. در تلویزیون پخش شده روشی برای تبدیل متناوب هر عنصر تصویر به یک سیگنال الکتریکی با انتقال بعدی این سیگنال از طریق یک کانال ارتباطی اتخاذ شده است. برای اجرای این اصل ، در سمت انتقال از لوله های ویژه اشعه کاتدی استفاده می شود که تصویر نوری جسم منتقل شده را به یک سیگنال ویدئویی الکتریکی مستقر در زمان تبدیل می کند.
شکل 2.6 - طراحی لوله انتقال
به عنوان مثال ، شکل 2.6 یکی از انواع لوله انتقال دهنده را به صورت ساده نشان می دهد. یک فوتوکاتد نیمه شفاف (هدف) و یک نورافکن الکترونی (EP) در داخل یک لامپ شیشه ای تحت خلا high زیاد قرار دارند. در خارج ، سیستم انحراف (OS) بر روی گردن لوله قرار می گیرد. نورافکن یک پرتو الکترون نازک تشکیل می دهد که تحت تأثیر میدان شتاب دهنده به سمت هدف هدایت می شود. با کمک سیستم انحراف ، پرتو از چپ به راست (در امتداد خطوط) و از بالا به پایین (در امتداد قاب) حرکت می کند ، و تمام سطح هدف را دور می زند. به مجموعه ردیف های (N) رستر گفته می شود. تصویری بر روی هدف لوله قرار دارد که با یک لایه حساس به نور پوشانده شده است. در نتیجه ، هر منطقه هدف اولیه یک بار الکتریکی بدست می آورد. تسکین به اصطلاح بالقوه تشکیل می شود. پرتو الکترون ، با تعامل با هر بخش (نقطه) تسکین پتانسیل ، به عنوان مثال ، پتانسیل خود را پاک می کند (خنثی می کند). جریانی که از طریق مقاومت بار R n عبور می کند ، به روشنایی ناحیه مورد نظر ، که پرتو الکترون به آن برخورد می کند ، بستگی دارد و یک سیگنال تصویری U بر روی بار منتشر می شود (شکل 2.7). ولتاژ سیگنال ویدئویی از سطح "سیاه" ، مربوط به تاریک ترین قسمت های تصویر ارسالی ، به "سفید" ، مربوط به سبک ترین قسمت های تصویر تغییر می کند.
شکل 2.7 - شکل سیگنال تلویزیونی در یک بازه زمانی که هیچ پالس قاب وجود ندارد.
اگر سطح "سفید" با حداقل مقدار سیگنال مطابقت داشته باشد ، و سطح "سیاه" با حداکثر مطابقت داشته باشد ، سیگنال ویدیویی منفی خواهد بود (قطبیت منفی). ماهیت سیگنال تصویری به طراحی و عملکرد لوله انتقال دهنده بستگی دارد.
سیگنال تلویزیونی سیگنال تک قطبی پالسی است (زیرا تابعی از روشنایی است که نمی تواند دو قطبی باشد). این یک شکل پیچیده دارد و می تواند به صورت مجموع اجزای ثابت و هارمونیک نوسانات با فرکانس های مختلف نشان داده شود.
سطح م componentلفه DC مشخصه متوسط \u200b\u200bروشنایی تصویر ارسالی است. هنگام انتقال تصاویر متحرک ، مقدار م componentلفه ثابت مطابق با نور به طور مداوم تغییر می کند. این تغییرات در فرکانسهای بسیار کم (0-3 هرتز) رخ می دهد. فرکانس های پایین طیف ویدئو ، جزئیات تصویر بزرگ را تولید می کنند.
تلویزیون و همچنین سینمای سبک به لطف اینرسی بینایی امکان پذیر شد. انتهای عصبی شبکیه پس از توقف عمل محرک نوری تا مدتی همچنان هیجان زده باقی می مانند. با نرخ فریم F تا 50 ≥ هرتز ، چشم متوجه عدم وقفه تصویر نمی شود. در تلویزیون ، زمان خواندن تمام N خط ها (زمان فریم - T k) برابر با T k \u003d s انتخاب می شود. برای کاهش لرزش تصویر ، از اسکن تلفیقی استفاده می شود. ابتدا ، در یک زمان نیمه فریم ، برابر با T p / k \u003d \u003d s ، تمام خطوط فرد به نوبه خود خوانده می شوند ، سپس ، در همان زمان ، تمام خطوط زوج. فرکانس طیف سیگنال ویدئویی هنگام انتقال تصویری حاصل می شود که ترکیبی از نیمه تاریک و نیمه شطرنجی است (شکل 2.8). سیگنال توسط تکانه های نزدیک به مستطیل شکل شکل نشان داده می شود. حداقل فرکانس این سیگنال در هنگام درهم آمدن ، فرکانس میدان است ، یعنی
شکل 2.8 - برای تعیین حداقل فرکانس طیف فرکانس سیگنال تلویزیونی
با کمک فرکانس های بالا ، بهترین جزئیات تصویر منتقل می شود. چنین تصویری را می توان به صورت مربع های کوچک سیاه و سفید متناوب در روشنایی با اضلاع برابر قطر پرتو نشان داد (شکل 2.9 ، a) ، واقع در امتداد خط. چنین تصویری حاوی حداکثر تعداد عناصر تصویر خواهد بود.
شکل 2.9 - برای تعیین حداکثر فرکانس سیگنال تصویری
استاندارد تجزیه تصویر را در یک قاب به 625 خط N \u003d ارائه می دهد. زمان رسم یک خط (شکل 2.9 ، ب) برابر خواهد بود. هنگامی که مربع های سیاه و سفید متناوب باشند ، سیگنال تغییر دهنده خط به دست می آید. حداقل دوره سیگنال برابر با زمان خواندن یک جفت مربع است:
جایی که n جفت تعداد جفت مربع ها در یک ردیف است.
تعداد مربعات (n) در خط خواهد بود:
قالب فریم کجاست (نگاه کنید به شکل 2.2.4 ، a) ،
b - عرض ، h - ارتفاع زمینه قاب.
سپس؛ (2.10)
فرمت k \u003d 3/3 k فرض می شود. سپس فرکانس بالای سیگنال F در برابر خواهد بود:
هنگام انتقال 25 فریم در ثانیه با هر کدام از 625 خط ، نرخ تجزیه اسمی خط (فرکانس خط) 15.625 کیلوهرتز است. فرکانس بالای سیگنال تلویزیونی 6.5 مگاهرتز خواهد بود.
طبق استاندارد اتخاذ شده در کشور ما ، ولتاژ سیگنال تصویری کامل U TV ، متشکل از پالس های همگام سازی U C ، یک سیگنال روشنایی و پالس های خالی U P ، U TV \u003d U P + U C \u003d 1V است. در این حالت U C \u003d 0.3 U TB و U P \u003d 0.7 U TB. همانطور که از شکل 2.10 مشاهده می شود ، سیگنال صوتی در طیف (fn ЗВ \u003d 8 مگاهرتز) بالاتر از سیگنال تصویری قرار دارد. معمولاً سیگنال ویدئویی با استفاده از مدولاسیون دامنه (AM) و سیگنال صوتی با استفاده از مدولاسیون فرکانس (FM) منتقل می شود.
گاهی اوقات ، به منظور ذخیره پهنای باند کانال ، فرکانس بالای سیگنال ویدیویی به Fv \u003d 6.0 مگاهرتز محدود می شود و حامل صدا با فرکانس fn sv \u003d 6.5 مگاهرتز منتقل می شود.
شکل 2.10 - قرار دادن طیف های سیگنال های صوتی و تصویری در یک کانال رادیویی پخش کننده تلویزیون.
کارگاه (کارهای مشابه در بلیط های امتحان گنجانده شده است)
وظیفه شماره 1: در صورت مشاهده 5 جفت نوار عمودی متناوب سیاه و سفید ، میزان تکرار پالس سیگنال منتقل شده و پهنای باند سیگنال را پیدا کنید
وظیفه شماره 2: در صورت مشاهده 10 جفت نوار افقی سیاه و سفید روی صفحه تلویزیون ، میزان تکرار پالس سیگنال منتقل شده و پهنای باند سیگنال را پیدا کنید
هنگام حل مسئله شماره 1 ، استفاده از یک مقدار مشخص از مدت زمان یک خط از یک سیگنال استاندارد تلویزیون ضروری است. در این مدت ، 5 پالس مربوط به سطح سیاه و 5 پالس مربوط به سطح سفید تغییر می کند (می توانید مدت زمان آنها را محاسبه کنید). به این ترتیب می توان میزان پالس و پهنای باند سیگنال را تعیین کرد.
هنگام حل مسئله شماره 2 ، از تعداد کل خطوط موجود در قاب پیش بروید ، تعداد خطوط موجود در یک نوار افقی را تعیین کنید ، به خاطر داشته باشید که اسکن بهم پیوسته انجام می شود. این عرض پالس مربوط به سطح سیاه یا سفید را تعیین می کند. بعلاوه ، مانند مسئله شماره 1
هنگام انجام کار نهایی ، برای راحتی کار ، از نمایش گرافیکی سیگنال ها و طیف ها استفاده کنید.
4. سیگنالهای نمابر ارتباط تصویری (فوتولوگرافی) انتقال تصاویر ساکن (نقاشی ها ، نقاشی ها ، عکس ها ، متن ها ، نوار روزنامه ها و غیره) است. دستگاه تبدیل فاکس (تصویر) نور منعکس شده از تصویر را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند (شکل 2.2.6)
شکل 2.11 - نمودار عملکردی ارتباطات نمایی
جایی که 1 - کانال فاکس ؛ 2 - درایو ، دستگاه های همگام سازی و مرحله بندی ؛ 3 - انتقال درام ، که در آن نسخه اصلی تصویر منتقل شده بر روی کاغذ قرار داده شده است ؛ FEP - مبدل فوتوالکترونیکی شار نور منعکس شده به یک سیگنال الکتریکی. سیستم عامل - یک سیستم نوری برای تشکیل یک پرتو نور است.
هنگام انتقال عناصر متغیر در روشنایی ، سیگنال به شکل یک توالی پالس در می آید. به سرعت تکرار پالس در توالی فرکانس الگو گفته می شود. فرکانس الگو ، هرتز ، هنگام انتقال تصویر به حداکثر مقدار می رسد ، عناصر و فواصل جدا کننده آنها با ابعاد پرتو اسکن برابر است:
F picmax \u003d 1 / (2τ u) (2.12)
که τ u مدت زمان پالس است ، برابر با مدت زمان انتقال عنصر تصویر ، که می تواند از طریق پارامترهای دستگاه اسکن تعیین شود.
بنابراین ، اگر π · D طول خط است و S مرحله رفت و برگشت (قطر پرتو جاروبرقی) است ، عناصر π · D / S در ردیف قرار دارند. با چرخش N در هر دقیقه درام با قطر D ، زمان انتقال پیکسل در ثانیه اندازه گیری می شود:
حداقل فرکانس تصویر (هنگام تغییر در امتداد خط) ، هرتز ، هنگام اسکن یک تصویر است که دارای طول یک خط از نوارهای سیاه و سفید است و عرض آن برابر با نیمی از طول خط است. که در آن
F pu min \u003d N / 60 ، (2.14)
برای انجام یک ارتباط فوتولوگراف رضایت بخش ، انتقال فرکانس ها از F fig min به F fig max کافی است. کمیته مشاوره بین المللی تلگرافی و تلفن N \u003d 120 ، 90 و 60 دور در دقیقه برای ماشین های نمابر توصیه می کند. S \u003d 0.15 میلی متر D \u003d 70 میلی متر از (2.13) و (2.14) نتیجه می شود که در N \u003d 120 F برنج حداکثر \u003d 1466 هرتز ؛ F برنج حداقل \u003d 2 هرتز؛ در N \u003d 60 F حداکثر برنج \u003d 733 هرتز؛ F برنج حداقل \u003d 1 هرتز؛ دامنه دینامیکی سیگنال فکس 25 دسی بل است.
سیگنال های تلگرافی و سیگنال های انتقال داده. پیام ها و سیگنال های تلگرافی و انتقال داده ها گسسته هستند.
دستگاه های تبدیل پیام ها و داده های تلگرافی ، هر علامت پیام (حرف ، عدد) را به صورت ترکیبی خاص از پالس ها و مکث های با همان مدت نشان می دهند. پالس مربوط به وجود جریان در خروجی دستگاه تبدیل است ، مکث مربوط به عدم وجود جریان است.
برای انتقال داده ها ، کدهای پیچیده تری استفاده می شود که امکان شناسایی و اصلاح خطاهای الگوی پالس دریافتی ناشی از تداخل را فراهم می کند.
دستگاه های تبدیل سیگنال های تلگرافی و انتقال داده ها به پیام ها ، با توجه به ترکیبات دریافت شده از پالس ها و مکث ها ، نویسه های پیام را مطابق با جدول کد بازیابی می کنند و آنها را به یک دستگاه چاپ یا یک صفحه نمایش صادر می کنند.
هرچه مدت زمان پالس هایی که پیام ها را نمایش می دهند کوتاهتر باشد ، در واحد زمان بیشتری انتقال می یابد. متقابل مدت پالس را سرعت تلگرافی می نامند: B \u003d 1 / τ و در جایی که τ و مدت پالس است ، s. واحد سرعت سیم کشی Baud نامیده می شود. با طول پالس τ و \u003d 1 ثانیه ، سرعت B \u003d 1 Baud. در تلگرافي ، از پالس هايي با مدت زمان 0.02 ثانيه استفاده مي شود كه با سرعت استاندارد تلگرافي 50 باود مطابقت دارد. نرخ انتقال داده به طور قابل توجهی بالاتر است (200 ، 600 ، 1200 باود و بیشتر).
سیگنال های تلگرافی و انتقال داده معمولاً به صورت توالی پالس مستطیلی هستند (شکل 2.4 ، الف).
هنگام انتقال سیگنال های باینری ، فقط کافی است که علامت پالس را با یک سیگنال دو قطبی ، یا وجود یا عدم وجود را - با یک سیگنال تک قطبی ثابت کنید. در صورت انتقال پالس ها با استفاده از پهنای باند که از نظر عددی برابر با نرخ باود است ، می توان با اطمینان تشخیص داد. برای سرعت تلگراف استاندارد 50 باود ، طیف سیگنال تلگراف 50 هرتز خواهد بود. در 2400 Baud (سرعت داده متوسط) ، طیف سیگنال تقریبا 2400 هرتز است.
5. قدرت متوسط \u200b\u200bپیام ها Р СР با میانگین گیری نتایج اندازه گیری برای مدت زمان طولانی تعیین می شود.
توان متوسطی که یک سیگنال تصادفی (s) در یک مقاومت 1 اهم ایجاد می کند:
توان موجود در باند فرکانس محدود بین ω 1 و ω 2 با ادغام تابع G (ω) β از محدوده های مربوطه تعیین می شود:
تابع G (ω) چگالی طیفی متوسط \u200b\u200bتوان فرآیند است ، یعنی توان موجود در یک باند فرکانس بینهایت کوچک.
برای سهولت محاسبه ، توان معمولاً در واحدهای نسبی بیان شده به صورت لگاریتمی (دسی بل ، دسی بل) داده می شود. در این حالت ، سطح قدرت این است:
اگر توان مرجع P E \u003d 1 mW باشد ، آنگاه p x را سطح مطلق می نامند و در dBm بیان می کنند. با توجه به این نکته ، متوسط \u200b\u200bقدرت مطلق مطلق عبارت است از:
Peak power p peak (ε٪) - این مقدار قدرت پیام است که می تواند برای ε٪ از زمان بیش از حد باشد.
ضریب تاج سیگنال با نسبت قدرت پیک به متوسط \u200b\u200bپیام پیام ، دسی بل ،
از آخرین عبارت ، تقسیم عدد و مخرج به RE ، با در نظر گرفتن (17/2) و (19/2) ، فاکتور اوج را به عنوان تفاوت بین سطح مطلق اوج و توان متوسط \u200b\u200bتعریف می کنیم:
دامنه دینامیکی D (ε٪) به عنوان نسبت قدرت پیک به حداقل قدرت پیام P min درک می شود. دامنه دینامیکی ، مانند ضریب crest ، معمولاً در دسی بل تخمین زده می شود:
قدرت متوسط \u200b\u200bسیگنال فرکانس تن ، اندازه گیری شده در ساعت شلوغ (PNH) ، با در نظر گرفتن سیگنال های کنترل - شماره گیری ، تماس و غیره - 32 میکرووات است که مربوط به سطح (در مقایسه با 1 میلی وات) p avg \u003d -15 dBm است
حداکثر توان سیگنال تلفنی ، احتمال بیش از حد ناچیز ، 2220 μW است (که مربوط به سطح +3.5 dBm است). حداقل توان سیگنال ، که در برابر سر و صدا هنوز قابل شنیدن است ، برابر با 220،000 pW (1 pW \u003d 10 -12 mW) است که مربوط به سطح 36.5 dBm است.
قدرت متوسط \u200b\u200bP CP سیگنال پخش (در یک نقطه با سطح نسبی صفر اندازه گیری می شود) به فاصله زمانی متوسط \u200b\u200bبستگی دارد و برابر است با 923 μWW به طور متوسط \u200b\u200bدر ساعت ، 2230 μW در دقیقه و 4500 μW در ثانیه. حداکثر قدرت سیگنال پخش 8000 μW است.
دامنه دینامیکی D C سیگنال های پخش شده برای سخنرانی یک سخنران 25 ... 35 دسی بل ، برای یک گروه ساز 40 ... 50 دسی بل و برای یک ارکستر سمفونیک تا 65 دسی بل است.
سیگنال های گسسته اولیه معمولاً به صورت پالس های مستطیلی DC یا AC هستند ، به طور معمول ، با دو حالت فعال (باینری یا دو موقعیت).
میزان مدولاسیون با توجه به تعداد واحدهای (تراشه ها) منتقل شده در واحد زمان تعیین می شود و در واحد اندازه گیری می شود:
B \u003d 1 / τ u ، (2.23)
جایی که τ و مدت زمان پیام ابتدایی است.
میزان انتقال اطلاعات با توجه به مقدار اطلاعات منتقل شده در واحد زمان تعیین می شود و در بیت بر ثانیه اندازه گیری می شود:
که در آن M تعداد موقعیت های سیگنال است.
در سیستم های باینری (2 \u003d M) ، هر عنصر 1 بیت اطلاعات را حمل می کند ، بنابراین مطابق با (2.23) و (2.24):
حداکثر C \u003d B ، بیت / ثانیه (2.25)
سوالات کنترلی
1. به مفاهیم "اطلاعات" ، "پیام" ، "سیگنال" تعاریفی بدهید.
2. چگونه می توان میزان اطلاعات را در یک پیام واحد تعیین کرد؟
3. انواع سیگنال وجود دارد؟
4- تفاوت سیگنال گسسته و سیگنال پیوسته چیست؟
5- تفاوت بین طیف سیگنال تناوبی و طیف سیگنال غیر دوره ای چیست؟
6. تعریف پهنای باند سیگنال را بدهید.
the- در مورد انتقال اصل پیام پیام توضیح دهید.
8- اسکن تصویر تلویزیون چگونه انجام می شود؟
9. نرخ فریم یک سیستم تلویزیون چقدر است؟
10. اصل کارکرد لوله انتقال دهنده تلویزیون را توضیح دهید.
11. ترکیب سیگنال کامل تلویزیون را توضیح دهید.
12. مفهوم دامنه پویا چیست؟
13. اصلی ترین سیگنال های مخابراتی را فهرست کنید. طیف آنها چه محدوده های فرکانسی را اشغال می کند؟
پهنای باند (شفافیت) - محدوده فرکانس ، که در آن مشخصه دامنه - فرکانس (AFC) یک دستگاه صوتی ، رادیویی ، فنی ، نوری یا مکانیکی به اندازه کافی یکنواخت است تا از انتقال سیگنال بدون تحریف قابل توجه شکل آن اطمینان حاصل کند. گاهی اوقات ، به جای اصطلاح "پهنای باند" ، اصطلاح "پهنای باند م effectivelyثر انتقال یافته" (EDP) استفاده می شود. انرژی اصلی سیگنال (کمتر از 90٪) در ESPC متمرکز است. این محدوده فرکانس برای هر سیگنال به طور آزمایشی مطابق با الزامات کیفیت تنظیم شده است.
پارامترهای اساسی پهنای باند
پارامترهای اصلی مشخص کننده پهنای باند فرکانس ، پهنای باند و ناهمواری پاسخ فرکانس در پهنای باند هستند.
پهنای باند
پهنای باند باند فرکانسی است که در آن ناهمواری پاسخ فرکانس از حد مشخص شده فراتر نمی رود.
پهنای باند معمولاً به عنوان تفاوت بین فرکانسهای قطع بالا و پایین بخش پاسخ فرکانس تعریف می شود f 2 - f 1 (\\ displaystyle f_ (2) -f_ (1))، که دامنه نوسانات در آن است 1 2 (\\ displaystyle (\\ frac (1) (\\ sqrt (2)))) (یا معادل آن 1 2 (\\ displaystyle (\\ frac (1) (2))) برای قدرت) از حداکثر. این سطح تقریباً 3 دسی بل است.
پهنای باند به واحد فرکانس (مثلا هرتز) بیان می شود.
در ارتباطات رادیویی و دستگاه های انتقال اطلاعات ، گسترش پهنای باند امکان انتقال اطلاعات بیشتر را فراهم می کند.
پاسخ فرکانس ناهموار
ناهمواری پاسخ فرکانس مشخص کننده میزان انحراف آن از یک خط مستقیم به موازات محور فرکانس است.
تضعیف ناهمواری پاسخ فرکانس در باند ، تولید مثل شکل سیگنال منتقل شده را بهبود می بخشد.
تمیز دادن:
- پهنای باند مطلق: 2Δω \u003d Sa
- پهنای باند نسبی: 2Δω / ωo \u003d بنابراین
نمونه های خاص
در تئوری آنتن ، پهنای باند محدوده فرکانسهایی است که در آن آنتن به طور کارآمد کار می کند ، معمولاً در اطراف فرکانس مرکزی (تشدید). بستگی به نوع آنتن ، هندسه آن دارد. در عمل ، پهنای باند معمولاً با سطح معین VSWR (نسبت موج ایستاده) مانند 2 تعیین می شود.
از تعریف پهنای باند می توان دریافت که پراکندگی محدودیتی در دامنه انتقال و فرکانس بالای سیگنال های منتقل شده اعمال می کند.
نیاز پهنای باند دستگاه های مختلف با توجه به هدف آنها تعیین می شود. به عنوان مثال ، برای ارتباطات تلفنی ، پهنای باند حدود 3 کیلوهرتز (300-3400 هرتز) کافی است ، برای تولید مثل با کیفیت بالا از آثار موسیقی - حداقل 30-16000 هرتز و برای پخش تلویزیونی - تا 8 مگاهرتز عرض)
تقریباً تمام سیگنالهای الکتریکی که پیامهای واقعی را نشان می دهند ، دارای طیف نامحدودی از فرکانسها هستند. انتقال بدون تحریف چنین سیگنال هایی به یک کانال پهنای باند بی نهایت نیاز دارد. از طرف دیگر ، از دست دادن حداقل یک جز component طیف در هنگام دریافت منجر به تحریف شکل موج زمان می شود. بنابراین ، وظیفه انتقال سیگنال در پهنای باند کانال محدود به گونه ای است که تحریف سیگنال ها نیازها و کیفیت انتقال اطلاعات را برآورده کند. بنابراین ، باند فرکانس یک طیف سیگنال محدود (براساس ملاحظات فنی و اقتصادی و الزامات کیفیت انتقال) است.
پهنای باند ΔF با تفاوت بین فرکانس های FB بالا و FH پایین در طیف پیام ، با در نظر گرفتن محدودیت آن تعیین می شود. بنابراین ، برای یک دنباله دوره ای از پالس های مستطیلی ، پهنای باند سیگنال را می توان تقریباً از عبارت یافت:
که در آن tn مدت زمان پالس است.
سیگنال تلفنی اولیه (پیام صوتی) که به آن سیگنال مشترک نیز می گویند ، یک فرایند تصادفی غیر ثابت با باند فرکانسی از 80 تا 12000 هرتز است. قابل درک بودن گفتار توسط فرم دهنده ها (مناطق تقویت شده از طیف فرکانس) تعیین می شود ، که بیشتر آنها در باند 300 ... 3400 هرتز قرار دارند. بنابراین ، به توصیه کمیته مشاوره بین المللی تلفن و تلگرافی (CCITT) ، یک باند فرکانس م effectivelyثر انتقال یافته از 300 ... 3400 هرتز برای انتقال تلفن تصویب شد. به این سیگنال سیگنال فرکانس تن (PM) گفته می شود. در عین حال ، کیفیت سیگنال های منتقل شده بسیار بالا است - قابل فهم بودن دروس حدود 90٪ و قابل فهم بودن عبارات 99٪ است.
سیگنال های پخش صدا منابع صدا برای پخش برنامه ها آلات موسیقی یا صدای انسان است. طیف سیگنال صوتی یک باند فرکانسی 20 ... 20000 هرتز را اشغال می کند.
برای یک کیفیت کاملاً بالا (کانالهای پخش درجه یک) ، باند فرکانس ∆FC باید 50 ... 10000 هرتز باشد ، برای تولید مثل کامل برنامه های پخش (کانالهای کلاس بالا) - 30 ... 15000 هرتز ، کلاس دوم - 100 ... 6800 هرتز.
در تلویزیون پخش شده ، روشی برای تبدیل هر عنصر تصویر به نوبه خود به یک سیگنال الکتریکی ، با انتقال بعدی این سیگنال از طریق یک کانال ارتباطی ، اتخاذ شده است. برای اجرای این اصل ، از لوله های مخصوص اشعه کاتد در طرف انتقال استفاده می شود که تصویر نوری جسم منتقل شده را به یک سیگنال ویدئویی الکتریکی مستقر در زمان تبدیل می کند.
شکل 2.2.1 - طراحی لوله انتقال
به عنوان مثال ، شکل 2.2.1 به شکل ساده یکی از انواع لوله انتقال دهنده را نشان می دهد. یک فوتوکاتد نیمه شفاف (هدف) و یک پروژکتور الکترون (EP) در داخل یک فلاسک شیشه ای تحت خلا high زیاد قرار دارند. در خارج ، سیستم انحراف (OS) بر روی گردن لوله قرار می گیرد. نورافکن یک پرتو الکترون نازک تشکیل می دهد که تحت تأثیر میدان شتاب دهنده به سمت هدف هدایت می شود. با کمک سیستم منحرف کننده ، پرتو از چپ به راست (در امتداد خطوط) و از بالا به پایین (در امتداد قاب) حرکت می کند و در اطراف کل سطح هدف می چرخد. به مجموعه ردیف های (N) رستر گفته می شود. تصویری بر روی هدف لوله قرار دارد که با یک لایه حساس به نور پوشانده شده است. در نتیجه ، هر منطقه هدف اولیه یک بار الکتریکی بدست می آورد. تسکین به اصطلاح بالقوه تشکیل می شود. پرتوی الکترون ، با تعامل با هر ناحیه (نقطه) تسکین بالقوه ، پتانسیل خود را پاک می کند (خنثی می کند). جریانی که از طریق مقاومت بار Rn عبور می کند ، به روشنایی ناحیه مورد نظر ، که پرتو الکترون به آن برخورد می کند ، بستگی دارد و یک سیگنال ویدئویی Uс بر روی بار منتشر می شود (شکل 2.2.2). ولتاژ سیگنال ویدئویی از سطح "سیاه" ، مربوط به تاریک ترین مناطق تصویر ارسالی ، به "سفید" ، متناسب با کم نورترین مناطق تصویر تغییر می کند.
مقالات مرتبط بیشتر
تهیه پیشنهادی برای ادغام شبکه های رایانه ای دانشگاه ها در یک اینترانت
این س ofال که استفاده از شبکه ها به طور طبیعی چه س givesالاتی را ایجاد می کند ، س questionsالات دیگری را به وجود می آورد: در چه مواردی استقرار شبکه های رایانه ای به استفاده از رایانه های مستقل یا سیستم های چند رایانه ای ارجح است؟ چگونه ...
توسعه یک واحد درایو برای فیلترهای طیفی
هدف از کار من توسعه یک واحد درایو فیلتر طیفی است. عملکرد اصلی این دستگاه نصب فیلتر مورد نیاز در کانال فیلم است. گره در حال توسعه در یک پایه نوری استفاده می شود ، ...
ارائه انتقال سیگنال های ارتباطی الکتریکی در باند فرکانس م effectivelyثر (ESP) 0.3 - 3.4 کیلوهرتز. در تلفن و ارتباطات ، اختصار KTCH اغلب استفاده می شود. کانال تن واحد اندازه گیری ظرفیت (تراکم) سیستم های انتقال آنالوگ (به عنوان مثال K-24 ، K-60 ، K-120) است. در همان زمان ، برای سیستم های انتقال دیجیتال (به عنوان مثال ، IKM-30 ، IKM-480 ، IKM-1920) ، واحد ظرفیت کانال اصلی دیجیتال است.
پهنای باند موثر منتقل می شود - باند فرکانس ، میرایی باقیمانده در فرکانسهای شدید آن با میرایی باقیمانده در 800 هرتز بیش از 1 نیوتن متر در حداکثر مشخصه دامنه ارتباطی این سیستم متفاوت است.
عرض ESPH کیفیت انتقال تلفن و امکان استفاده از کانال تلفن برای انتقال انواع دیگر ارتباطات را تعیین می کند. مطابق با استاندارد بین المللی کانالهای تلفنی تجهیزات چند کاناله ، EHP از 300 تا 3400 هرتز تنظیم شده است. با وجود چنین باند ، از درجه بالایی از درک گفتار اطمینان حاصل می شود ، صدای طبیعی خوب و فرصت های زیادی برای فشرده سازی ثانویه کانال های تلفنی ایجاد می شود.
یوتیوب دائرcالمعارف
1 / 3
✪ نظریه: امواج رادیویی ، تعدیل و طیف.
genera خودتان ایجاد کنید تولید کننده صدا ابزار برق. مدار ژنراتور صدا
سیگنال دیجیتال
زیرنویس
حالت های عملکرد کانال PM
تخصیص حالت
- 2 لیتر تأیید - برای ارتباط تلفنی باز در غیاب توسعه دهنده های حمل و نقل در تابلو تلفن ؛
- 2 لیتر TR - برای اتصالات ترانزیتی موقت کانالهای تلفنی باز ، و همچنین برای ارتباطات ترمینال اگر در سوئیچ تلفن توسعه دهنده های حمل و نقل وجود دارد.
- 4 PR OK - برای استفاده در شبکه های تلگراف با فرکانس صوتی چند کاناله ، ارتباطات تلفنی بسته ، انتقال داده و غیره ، و همچنین برای اتصالات ترانزیت با طول قابل توجهی از خطوط اتصال ؛
- 4 PR TR - برای اتصالات حمل و نقل طولانی مدت.
جلسات از راه دور با کیفیت صوتی ضعیف اغلب آزار دهنده است. احتمال سوund تفاهم بیشتر می شود زیرا شنیدن تفاوت های ظریف مهم و ظرافت های دیگر در مکالمه دشوار است. بنابراین ، تلاش برای بهبود کیفیت صدا در طول کنفرانس تلفنی ضروری است. در زیر شرح مختصری از مشخصات مختلف کیفیت صدا آورده شده است.
- راه حل های تلفن همراه انعطاف پذیری و تحرک زیادی به شما می دهد ، اما گاهی اوقات کیفیت صدا آسیب می بیند. اکنون بسیاری از اپراتورهای تلفن همراه فناوری Voice Voice را در شبکه های خود ارائه می دهند که در صورت پشتیبانی تلفن از آن صدای HD فراهم می شود.
- تلفن آنالوگ سنتی کیفیت صدای قابل قبولی را ارائه می دهد ، اما با دامنه فرکانس محدود. گاهی اوقات به این صدا تلفن یا باند باریک گفته می شود.
- VoIP ، یعنی تلفن دیجیتال از طریق شبکه انتقال داده (Voice over IP) ، امکان استفاده از یک دامنه فرکانس طولانی ، اما با برخی از فشرده سازی را فراهم می کند. IP کیفیت صدای برتر را که صدای HD یا صدای باند پهن نیز نامیده می شود ، فراهم می کند.
- لطفاً توجه داشته باشید که تمام شبکه ها و تجهیزات محلی مانند Wi-Fi ، DECT (تلفن بی سیم) یا Bluetooth® روی پهنای باند تأثیر می گذارند و ممکن است بر کیفیت صدا تأثیر منفی بگذارد.
- همه تلفن های کنفرانس Konftel از صدای HD پشتیبانی می کنند.
صدا و درک آن
فرد قادر به درک صداهایی بین 20 تا 20،000 هرتز (20 هرتز - 20 کیلوهرتز) است. با افزایش سن و به دلیل عوامل جسمی ، این محدوده تغییر می کند. یک فرد بزرگسال معمولاً اصوات را در فرکانس های 20 تا 12 کیلوهرتز تشخیص می دهد.
پیش از این ، از مفهوم "کیفیت تلفن" استفاده شده بود - فاصله ای که در آن دامنه فرکانس بین 200 هرتز و 3.4 کیلوهرتز به دلیل نقص فنی محدود بود. امروز به این باند باریک گفته می شود. برای تلفن آنالوگ ، این به معنای از دست دادن قسمت قابل توجهی از دامنه فرکانس گفتار است. این امر باعث می شود گفتار طبیعی نباشد و درک آن دشوارتر از محدوده فرکانس بیشتر باشد. این را با رادیوی FM مقایسه کنید که دارای دامنه فرکانسی تا 15 کیلوهرتز است و به شما اجازه می دهد هم صدا و هم موسیقی بسیار طبیعی تر تولید شوند.
تلفن آنالوگ
تلفن آنالوگ پاسخ فرکانسی بسیار محدودی دارد (حدود 3.2 کیلوهرتز). سیگنال آنالوگ توسط برخی طبیعی تر تشخیص داده می شود ، اگرچه سیگنال دیجیتال به طور کلی دامنه فرکانس بیشتری دارد. این به این دلیل است که گوش انسان در گرفتن صدای مصنوعی بسیار خوب است.
پهنای باند داده و دامنه فرکانس
اصطلاح "پهنای باند" به مقدار اطلاعات در هر ثانیه منتقل شده از طریق شبکه گفته می شود. و اصطلاح "محدوده فرکانس" به فرکانس های صوتی اطلاق می شود. هرتز (هرتز) یک واحد برای هر دو مفهوم است ، بنابراین متأسفانه این گاهی منجر به سردرگمی می شود زیرا دامنه فرکانس و پهنای باند داده ها یک چیز نیستند. علاوه بر این ، پهنای باند را می توان هر دو هرتز و بیت در ثانیه بیان کرد (در شبکه ، شما معمولاً می توانید مگابیت بر ثانیه را ببینید). صدا به شبکه های دیجیتالی تبدیل می شود. سیگنال صوتی هزاران بار در ثانیه اندازه گیری می شود و به سیگنال دیجیتالی تبدیل می شود.
تلفن همراه
بسته به اینکه داده های شبکه های تلفن همراه اپراتورهای مختلف چقدر است ، سیگنال های صوتی برای کاهش پهنای باند همیشه محدوده کم و بیش دارند. صدا در شبکه های 2G امکان انتقال باند باریک (3.2 کیلوهرتز) را فراهم می کند ، در حالی که شبکه های 3G و 4G باند پهن (7 کیلوهرتز) را امکان پذیر می کنند. اخیراً ، تعدادی از اپراتورها شروع به استفاده از استانداردهای باند پهن کرده و فناوری اصطلاحاً HD Voice را راه اندازی کرده اند. با این حال ، برای کارکرد این فناوری ، تلفن باید از این استاندارد نیز پشتیبانی کند. شرایط ضعیف انتقال و دریافت نیز می تواند بر کیفیت صدا تأثیر بگذارد. در این حالت ، سیستم به طور خودکار سرعت انتقال شبکه را کاهش می دهد. این روی کیفیت صدا تأثیر منفی می گذارد.
VOIP ، پهنای باند صوتی و کدک
تلفن از طریق شبکه داده VoIP (Voice over IP) نامیده می شود. صدا در شبکه های دیجیتال در اصل از کیفیت همان تکنولوژی قدیمی آنالوگ ، یعنی. پهنای باند صوتی 3.2 کیلوهرتز (باند باریک) بود. این امر در اوایل شبکه های دیجیتالی ضروری بود زیرا پهنای باند داده ها به وضوح محدود بود.
در شبکه های دیجیتال ، کیفیت صدا در درجه اول توسط کدک انتخاب شده محدود می شود. کدک نوعی نرم افزار در تلفن شما است که صدای آنالوگ خروجی را به بسته داده فشرده می کند و بسته داده ورودی را به صدای آنالوگ تبدیل می کند. بنابراین ، تلفن های مدرنی که از رمزگذارهای باند پهن پشتیبانی می کنند قادر به ارائه بهترین صدا هستند. 10-15 سال گذشته شاهد پیشرفت های خارق العاده ای در VoIP بوده ایم.
قراردادهای متداول برای رمزگذارهای مختلف ، کدک های باند پهن (7 کیلوهرتز) ، کدک های باند پهن (14 کیلوهرتز) و کدک های پهنای باند (20 کیلو هرتز) هستند. طیف گسترده ای از راه حل ها و استانداردهای فنی نیز وجود دارد: G.718 ، G.722.2 ، G.729.1 و غیره
راه حل های بی سیم
البته ، پهنای باند پهنای باند و / یا شبکه تلفن همراه در دفتر با توجه به خوب بودن صدا تعیین می شود. در نظر گرفتن ساختار داخلی دفتر نیز مهم است ، زیرا هر چیزی که در خارج از شبکه تلفن نصب شده می تواند پهنای باند صوتی را کاهش دهد. این می تواند سیستم های بی سیم مانند DECT و Bluetooth® یا محصولات شبکه قدیمی باشد.
بلوتوث
Bluetooth® استانداردی است که در ابتدا برای امکان اتصال بی سیم به تلفن همراه یا رایانه به لوازم جانبی مختلف تولید شده است. بلوتوث® فقط در فواصل کوتاه بین تلفن همراه و لوازم جانبی کار می کند. فشرده سازی اضافی داده های صوتی وجود دارد که می تواند بر کیفیت صدا تأثیر منفی بگذارد. این روند به طور فزاینده ای به سمت فناوری مدرن Bluetooth® پشتیبانی می کند که از صدای HD پشتیبانی می کند.
DECT و CAT-IQ
راه حل های DECT برای تلفن بی سیم در دفاتر و اماکن صنعتی در اصل برای استفاده با تلفن آنالوگ ساخته شده است. در یک شبکه DECT نمی توان کیفیت صدای بهتری نسبت به کیفیت تلفن استاندارد (3.2 کیلوهرتز) بدست آورد. این برای تماسهای تلفنی منظم به سختی مهم است ، اما اگر می خواهید جلساتی را برگزار کنید که کیفیت صدا از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، استفاده از اتصالات مستقیم (کابلها) به شبکه VoIP ایده خوبی است.
به زبان ساده ، CAT-iq بهینه سازی دیجیتال DECT است. سیستم CAT-iq دارای کدک های باند پهن است و بنابراین پهنای باند صوتی 7 کیلوهرتز را امکان پذیر می کند.
راه حل های کنفتل
محصولات کنفتل همیشه کیفیت بهینه صدا را فراهم می کنند. اگر شبکه صدای HD را توزیع کند ، صدای HD را در تلفن های کنفرانس Konftel دریافت خواهید کرد.
این نشان می دهد که قبل از انتخاب شبکه و به روزرسانی تلفن و زیرساخت داده ، دلیلی برای تجزیه و تحلیل نیازهای ارتباطی تجارت و سازمان شما وجود دارد. به عنوان مثال ، یک شبکه VoIP با رمزگذار باند پهن (7 کیلوهرتز) برای ارائه صدای برتر از شبکه های تلفن همراه آنالوگ یا قدیمی مجهز است. این ممکن است واضح باشد ، اما از طرف دیگر ، قابلیت حمل و سادگی می تواند در زمینه های خاصی کلیدی باشد.
بسیاری از محصولات Konftel بیش از یک گزینه اتصال را ارائه می دهند. فناوری HD Voice می تواند کیفیت صدا و قابلیت حمل را به شما ارائه دهد.
Konftel بی سیم 300Wx یک نمونه از انعطاف پذیری محصولات ما است. به لطف اتصال DECT آنالوگ ، می تواند پهنای باند 3.2 کیلوهرتز را حمل کند ، در حالی که اتصال USB برای رایانه می تواند از کدک های باند پهن (7 کیلوهرتز) استفاده کند. با استفاده از کابل می توانید آن را به تلفن همراه خود متصل کنید.
همین دستگاه همچنین هنگام اتصال ایستگاه پایه Konftel DECT 10 از طریق SIP ، صدای بی سیم HD (پهنای باند) را از طریق تلفن IP فراهم می کند. این می تواند تا 5 تماس Konftel 300Wx ثبت شده داشته باشد. Konftel 300Wx را می توان با ایستگاه های پایه IP DECT که توسط اشخاص ثالث پشتیبانی شده توسط Konftel ارائه می شود ، پیکربندی کرد. با این حال ، Konftel IP DECT 10 مزایای منحصر به فردی را ارائه می دهد و عملکرد آن را ساده می کند.
نیاز شما هر چه باشد ، کنفتل محصولی دارد که باعث می شود کنفرانس از راه دور در میز کار و جلسات بزرگ در اتاق های کنفرانس راحت و سریعتر انجام شود.