Что такое амплитудная телеграфия. Как работает амплитудная манипуляция. Каковы основные преимущества и недостатки амплитудной телеграфии. Где применяется амплитудная телеграфия в современных системах связи. Какие альтернативные методы модуляции существуют.
Что такое амплитудная телеграфия и принцип ее работы
Амплитудная телеграфия — это метод передачи дискретной информации, при котором данные кодируются путем изменения амплитуды несущего сигнала. Это один из самых простых видов цифровой модуляции.
Принцип работы амплитудной телеграфии заключается в следующем:
- Используется несущий сигнал постоянной частоты (обычно синусоидальный)
- Передаваемые биты кодируются двумя уровнями амплитуды несущей
- Логическому «0» соответствует меньшая амплитуда
- Логической «1» соответствует большая амплитуда
- На приемной стороне детектируются изменения амплитуды и восстанавливается исходная последовательность бит
Таким образом, информация передается за счет переключения амплитуды несущего колебания между двумя фиксированными уровнями. Этот метод также называют амплитудной манипуляцией или ASK (Amplitude Shift Keying).
Преимущества и недостатки амплитудной телеграфии
Амплитудная телеграфия имеет ряд преимуществ и недостатков по сравнению с другими методами модуляции. Рассмотрим основные из них.
Преимущества:
- Простота реализации — требуется простое оборудование для модуляции и демодуляции
- Низкая стоимость передатчиков и приемников
- Узкая полоса частот сигнала, что позволяет эффективно использовать частотный диапазон
- Высокая спектральная эффективность
- Возможность передачи на большие расстояния
Недостатки:
- Низкая помехоустойчивость — чувствительность к шумам и замираниям сигнала
- Искажения формы сигнала при прохождении через нелинейные участки канала связи
- Сложность детектирования малых изменений амплитуды при наличии помех
- Невысокая скорость передачи данных
- Необходимость точной синхронизации передатчика и приемника
Несмотря на недостатки, простота реализации делает амплитудную телеграфию востребованной во многих системах связи, особенно там, где не требуется высокая скорость передачи.
Области применения амплитудной телеграфии
Хотя амплитудная телеграфия считается устаревшей технологией, она до сих пор находит применение в некоторых областях:
- Радиолюбительская связь — используется в азбуке Морзе
- Системы радиоуправления — передача простых команд
- Низкоскоростные каналы телеметрии
- Передача сигналов точного времени
- Системы радиочастотной идентификации (RFID)
- Некоторые типы оптических линий связи
В современных высокоскоростных системах связи амплитудная телеграфия практически не используется из-за низкой помехоустойчивости и невысокой скорости передачи данных. Однако ее простота и надежность обеспечивают применение в специализированных областях.
Сравнение амплитудной телеграфии с другими видами модуляции
Для оценки эффективности амплитудной телеграфии полезно сравнить ее с другими распространенными методами цифровой модуляции:
Частотная манипуляция (FSK):
- Более устойчива к помехам и искажениям амплитуды
- Требует более широкой полосы частот
- Сложнее в реализации, чем ASK
Фазовая манипуляция (PSK):
- Обеспечивает более высокую помехоустойчивость
- Позволяет достичь большей скорости передачи данных
- Требует более сложных схем модуляции и демодуляции
Квадратурная амплитудная модуляция (QAM):
- Комбинирует амплитудную и фазовую модуляцию
- Обеспечивает высокую спектральную эффективность
- Позволяет достичь очень высоких скоростей передачи
- Требует сложного оборудования и чувствительна к искажениям
По сравнению с этими методами, амплитудная телеграфия обладает меньшей помехоустойчивостью и более низкой скоростью передачи. Однако она остается самым простым способом цифровой модуляции.
Особенности реализации амплитудной телеграфии
При практической реализации систем амплитудной телеграфии необходимо учитывать ряд важных аспектов:
Выбор уровней амплитуды:
Как правильно выбрать уровни амплитуды для кодирования «0» и «1»? Существует несколько подходов:
- Использование нулевой амплитуды для «0» и ненулевой для «1» (on-off keying)
- Применение двух ненулевых уровней амплитуды
- Многоуровневая ASK с несколькими градациями амплитуды
Выбор зависит от требований к помехоустойчивости и сложности реализации.
Синхронизация:
Для корректного декодирования необходима точная синхронизация передатчика и приемника. Применяются различные методы синхронизации:
- Передача специальных синхросигналов
- Использование самосинхронизирующихся кодов
- Применение схем восстановления тактовой частоты
Фильтрация:
Для уменьшения занимаемой полосы частот и снижения межсимвольной интерференции применяется фильтрация сигнала. Используются различные типы фильтров:
- Фильтры Найквиста
- «Приподнятый косинус»
- Гауссовы фильтры
Правильный выбор фильтров позволяет оптимизировать характеристики системы связи.
Перспективы развития амплитудной телеграфии
Несмотря на то, что амплитудная телеграфия считается устаревшей технологией, она продолжает развиваться в некоторых направлениях:
Многоуровневая ASK:
Использование нескольких уровней амплитуды позволяет повысить скорость передачи данных без расширения полосы частот. Это направление активно развивается для оптических систем связи.
Комбинированные методы модуляции:
Амплитудная телеграфия часто используется в сочетании с другими видами модуляции, например, в квадратурной амплитудной модуляции (QAM). Такие комбинированные методы обеспечивают высокую спектральную эффективность.
Применение в новых областях:
Амплитудная телеграфия находит новые области применения, например:
- Беспроводные сенсорные сети с низким энергопотреблением
- Системы ближней радиосвязи (NFC)
- Оптические межсоединения в компьютерных системах
В этих областях простота и энергоэффективность амплитудной телеграфии оказываются важнее ее недостатков.
Заключение: роль амплитудной телеграфии в современных системах связи
Подводя итог, можно сказать, что амплитудная телеграфия, несмотря на свою простоту, продолжает играть важную роль в современных системах связи. Ее основные преимущества — простота реализации, низкая стоимость и энергоэффективность — обеспечивают применение в специализированных областях.
Хотя в высокоскоростных системах связи амплитудная телеграфия уступила место более совершенным методам модуляции, она остается востребованной там, где не требуется высокая скорость передачи данных, но важна надежность и простота.
Развитие технологий позволяет преодолевать недостатки амплитудной телеграфии и находить новые области ее применения. Поэтому можно ожидать, что этот старейший метод цифровой модуляции еще долго будет находить применение в различных системах связи.
Белорусский государственный университет транспорта — БелГУТ (БИИЖТ)
События
Все события
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
1 | ||||||
2 | 3 | 4 | 5 Дата : 2023-01-05 | 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 | |||||
Все анонсы
- Поздравление Президента Республики Беларусь.
.. - Поздравление с Новым годом Председателя Совета Рес…
- С Новым годом и Рождеством!
- Студсовет поздравляет с Новым Годом!…
- Выпуск магистров заочной формы обучения…
- 2-й этап репетиционного тестирования…
- V Международная научно-практическая конференция «Н…
- IX Международная научно-техническая конференция ма…
- Смотр-конкурс на лучшее праздничное Новогоднее и Р…
- Новогодний калейдоскоп в общежитии № 4…
..Анонсы
Университет
Абитуриентам
Студентам
Конференции
Приглашения
Поздравление Президента Республики Беларусь…
Поздравление с Новым годом Председателя Совета Рес…
С Новым годом и Рождеством!
Студсовет поздравляет с Новым Годом!…
Новости
Университет
Международные связи
Спорт
Воспитательная работа
Жизнь студентов
Новости подразделений
- Студенческая жизнь
Время подвести итоги года.
..
- Университет
Итоги смотра-конкурса на лучшее праздничное оформление помещений струк…
30 декабря 2022
- Университет
С наступающим! Творчество наших сотрудников…
30 декабря 2022
- Университет
Участие в олимпиаде по бухгалтерскому учету с творческим уклоном…
30 декабря 2022
- Университет
Новый номер газеты «Вести БелГУТа»
30 декабря 2022
- Университет
GR Studio поздравляет с Новым годом
30 декабря 2022
Итоги олимпиады на знание экономики студентами технических специальнос.
..
30 декабря 2022
- Университет
Проект «Молодежная смена 2022»
29 декабря 2022
- Студенческая жизнь
Студенты поздравляют с Новым годом и Рождеством!…
29 декабря 2022
Другие новости
- Республиканский новогодний бал — просто волшебный…
- Ко Дню рождения Потапенко Василия Даниловича…
- Защита магистерских диссертаций на кафедре «Таможенное дело»…
- Статистика бывает увлекательной
- Василию Даниловичу Потапенко 99 лет
- Итоги конкурса рисунков ко Дню освобождения Гомеля…
- Читательская конференция «Феноменология транспорта в поэме Н. В. Гогол…
- Восьмая вузовская олимпиада «Звездочки не только на погонах»…
- Защита магистерских диссертаций по специальности «Транспорт» профилиза. ..
- Выставки-просмотры студентов архитекторов…
- Серьезный разговор — о профилактике недопущения правонарушений среди и…
..КУДА ПОСТУПАТЬ
Все факультеты
БелГУТ на Доске почета
Достижения университета
Предложения
Все предложения
Видеотека
Все видео
Фотогалерея
Все фото
Вопросы и задания
1. Что можно отнести к достоинствам и недостаткам кода NRZ?
2. Какой тип информации передается с помощью амплитудной манипуляции? Дискретная информация
3. Почему амплитудная манипуляция не применяется в широкополосных каналах? Преимущество амплитудной манипуляции узкий спектр сигнала в данном случае не яавляется определяющим, так как канал имеет широкую полосу пропускания, позволяющую применить другие способы кодирования, хотя и имеющие более широкий спектр, но обладающие более важными для данного канала достоинствами, например, выской помехоустойчивостью.
4. Какие параметры синусоиды изменяются в методе QAM? Варианты ответов:
амплитуда;
амплитуда и фаза; Правильный ответ
амплитуда и частота;
частота
и фаза.
5. Сколько битов передает один символ кода, имеющий семь состояний?
Bit = log2 7 = 2,8
6. Поясните, из каких соображений выбрана пропускная способность 64 Кбит/c элементарного канала цифровых телефонных сетей?
7. Какой способ применяется для повышения самосинхронизации кода B8ZS? Искусственное искажение последовательности нулей запрещенными символами.
8. Чем логическое кодирование отличается от физического?
9. Какой принцип лежит в основе методов обнаружения и коррекции ошибок? Варианты ответов:
самосинхронизация;
избыточность; Правильный ответ
максимизация отношения мощности сигнала к мощности помех.
10.
Назовите
методы
компрессии,
наиболее подходящие
для
текстовой
информации.
Почему они
неэффективны
для сжатия
двоичных данных?
Неравномерное
кодирование,
например коды
Хафмана,
эффективно
для
кодирования
текста, потому
что
различные
символы
встречаются в
тексте с
существенно
различной
частотой.
При
передаче
двоичных
данных
вероятности
передачи
различных
символов
близки.
11. Что подразумевается под расстоянием Хемминга? Расстоянием Хемминга называется минимальное число битовых разрядов, в которых отличается любая пара разрешенных кодов.
12. Каково расстояние Хемминга в схемах контроля по паритету? 2
13. Можно ли использовать частотное мультиплексирование в сети Ethernet? Принципиально да, такой вариант Ethernet существовал, но в данное время он не использупется. Все современные варианты Ethernet используют TDM мультиплексирование.
14. Какой режим временного мультиплексирования используется в сетях с коммутацией пакетов? Асинхронный
15. Можно ли сочетать различные методы мультиплексирования? Если да, то приведите соответствующие примеры. Да, например DWDM и TDM первый использутся для образования спектральных каналов в оптическом воловне, а второй для мультиплексирования пакетов в каждом из спектральных каналов.
16.
Что общего
в методах
частотного и
временного
мультиплексирования?
17. На основании какой техники организуется дуплексный режим работы канала, если оба передатчика используют один и тот же диапазон частот в одно и то же время? Временного разделения
18. Найдите первые две гармоники спектра NRZ-сигнала при передаче последовательности 110011001100, если тактовая частота передатчика равна 100 МГц. 25 МГц и 75 МГц.
19. Какие из 16-ти кодов 3B/4B вы выберете для передачи пользовательской информации?
20. Предложите избыточный код с расстоянием Хемминга, равным 3.
21. Могут ли данные надежно передаваться по каналу с полосой пропускания от 2,1 до 2,101 ГГц, если для их передачи используется несущая частота 2,1005 ГГц, амплитудная манипуляция с двумя значениями амплитуды и тактовая частота 5 МГц?
Полоса
пропускания
канала равна
1 МГц. Спектр
сигнала с
учетом
первых двух
гармоник будет
равен 10 МГц,
что
значительно
шире имеющейся
полосы
пропускания,
поэтому
дканные
будут
передаваться
ненадежно.
22. Предложите коды неравной длины для каждого из символов A, B, C, D, F и O, если нужно передать сообщение BDDACAAFOOOAOOOO. Будет ли достигнута компрессия данных по сравнению с использованием:
традиционных кодов ASCII?
кодов равной длины, учитывающих наличие только данных символов?
Учитывая частоту появления символов, можно выбрать следующую кодировку: O — 1, A — 01, D — 001, B — 001, C — 0001, F — 00000. В этой кодировке для передачи указанного сообщения потребуется 35 бит. При использовании кодов ASCII потребуется 128 бит. При использовании кодов равной длины, учитывающих наличие только данных 6 символов, можно обойтись кодами длиной в три бита, что для всего сообщения составит 48 бит. Следовательно, компрессия достигается в обоих случаях.
23. Во сколько раз увеличится ширина спектра кода NRZ при увеличении тактовой частоты передатчика в 2 раза?
В два раза
Телеграфия со сдвигом частоты — Радио и проводные приложения title={Телеграфия со сдвигом частоты — Радио и проводные приложения}, автор={Дж.
Р. Дэви и А. Л. Мэтте},
journal={Труды Американского института инженеров-электриков},
год = {1948},
объем = {66},
страницы = {479-494}
} - J. R. Davey, A. Matte
- Опубликовано 1 19 апреля48
- Physics
- Transactions of the American Institute of Electrical Engineers
Телеграфия со сдвигом частоты описывается и сравнивается с телеграфией с амплитудной модуляцией при различных условиях радио- и проводной передачи. Приведены экспериментальные данные, демонстрирующие влияние различных конструктивных факторов на общую производительность в этих условиях. Показано, что наиболее выдающейся характеристикой метода сдвига частоты является его способность воспринимать большие и быстрые изменения амплитуды сигнала. Таким образом, телеграфия со сдвигом частоты оказывается очень полезной…
Просмотр на IEEE
doi.orgПрименение однополосной техники к частотному сдвигу телеграфа
Перегруженность спектра от 2 до 30 мкс делает обязательным сокращение полосы пропускания для всех типов передач до минимума, требуемого с технической точки зрения.
В этом документе описывается метод экономичного…
Телеграфный терминал с частотной модуляцией без реле
Телеграфное оборудование с частотной модуляцией обеспечивает преимущества в эффективности передачи, что привело к его широкому применению. В этой статье описывается телеграф с частотной модуляцией…
Приемник с двойным разнесением и сдвигом частоты
За последние годы в радиотелеграфную передачу были внесены значительные усовершенствования, но улучшение стало результатом передачи сигналов со сдвигом частоты вместо прерывания несущей волны…
A Общенациональная частота -Модуляционная телеграфная сеть
За одним исключением, операторские телеграфные системы крупнейших звукозаписывающих компаний мира работают по старому известному методу амплитудной модуляции (АМ). Исключением является огромный…
Уменьшение составляющих помех в соседнем канале от несущих с частотной манипуляцией
- A. Watt, V. Zurick, R. Coon
Физика
- 1958
- J. C. Morakis
Физика, информатика
- 1965
- B. V. D. Pol
Физика
- 1930
- T. A. Jones, K. Pfleger
Business
- 1946
7 90 генерируют компоненты боковой полосы, которые часто создают помехи службам в соседних каналах.
Уменьшение ширины полосы помех…
Методы передачи двоичных данных для линейных систем
Линейность и высокая стабильность частотных характеристик современного однополосного оборудования позволяют улучшить использование частотного спектра и производительность двоичных данных…
Критический анализ некоторых систем связи, основанных на амплитудной модуляции
Для работы радио в диапазоне частот на 30 мкс вниз наиболее широко используется обычная амплитудная модуляция (АМ). Чтобы преодолеть некоторые известные недостатки AM, вариации AM…
Применение Western Union Multiplex для военно-морского радио
радиосвязь ВМФ до точки, где требуется дополнительная…
Оптимизация полосы пропускания для частотной манипуляции
Поведение детектора частотной манипуляции как функция полосы пропускания2 оптимизация полосы пропускания для нескольких полосовых фильтров1 90
В этом обзоре упрощены основы, связанные с вводом сигналов в одну среду и передачей их через другую, так что отношения между многими разновидностями…
с показателем 1-6 из 6 ссылок
частотная модуляция
V. D. PolДифференциальное уравнение частоты модулируемого передачи является производным. Частотный анализ этой функции выполнен для двух…
Некоторые вопросы теории телеграфной передачи
Значительная часть статьи описывает и иллюстрирует метод выражения критериев передачи без искажений через установившиеся характеристики системы, и минимального диапазона частот, необходимого для передачи при заданной скорости передачи сигналов.
Переходные процессы при частотной модуляции
В системе с частотной модуляцией внезапный скачок несущей частоты, соответствующий единичному сигналу Хевисайда, приведет к переходному процессу, зависящему от полосы пропускания приемного фильтра. Если эта полоса частот…
Характеристики шума частотной модуляции
Приведены теоретические и экспериментальные данные, которые показывают улучшение отношения сигнал/шум за счет частотной модуляции по сравнению с амплитудной модуляцией.
Показано, что выше определенного несущего шума…
Рабочие характеристики различных методов телеграфной связи
В этом документе описываются лабораторные испытания некоторых методов телеграфной связи с точки зрения их относительных преимуществ. скорость и чувствительность к изменению уровня, несущей…
Измерение телеграфной передачи
Описаны методы измерения этого искажения и анализа результатов для определения характера и степени ухудшения и его вероятной причины.
. Практичная беспроводная телеграфия; полный учебник для студентов радиосвязи. Результирующие колебания связанных цепей можно изобразить диаграммой рис. 109, где представлены две группы колебаний в замкнутой и разомкнутой цепях. Следует отметить, что колебания в замкнутом контуре имеют максимальную амплитуду, тогда как колебания в разомкнутом контуре имеют минимальную амплитуду, и наоборот.
В смысле секунды два набора колебаний происходят одновременно, но в смысле доли секунды они не достигают своей максимальной амплитуды одновременно. ФотоПодписи предоставлены нашими авторами.
RM Идентификатор изображения: 2crm2my
Предварительный просмотр
Подробности изображения
Идентификатор изображения:
2crm2my
Размер файла:
7.2 MB (186.2 KB. программное обеспечение для обработки изображений.
Выпуски:
Модель — нет | Собственность — нет Нужен ли релиз?
Размеры:
1789 x 1397 пикселей | 30,3 х 23,7 см | 11,9х 9,3 дюйма | 150 dpi
Дополнительная информация:
Это изображение может иметь дефекты, так как оно либо историческое, либо репортажное.
. Практичная беспроводная телеграфия; полный учебник для студентов радиосвязи.
Результирующие колебания связанных контуров можно представить диаграммой рис. 109, где представлены две группы колебаний в замкнутом и разомкнутом контурах. Следует отметить, что колебания в замкнутом контуре имеют максимальную амплитуду, тогда как колебания в разомкнутом контуре имеют минимальную амплитуду, и наоборот. В смысле секунды времени оба набора колебаний происходят одновременно, но в смысле доли секунды они не достигают одновременно своей максимальной амплитуды. Когда антенна колеблется на двух разных частотах, приходят в движение две волны разной длины. Это нежелательное условие, (1) потому что приемное устройство обычно может быть настроено только на одну из излучаемых волн, а энергия другой теряется; (2) тем самым создается ненужное количество помех для работы другие радиостанции. Истинный коэффициент связи между двумя цепями такого характера определяется по следующей формуле: МК =. Рис. 109a + h Где Xs = более длинная волна, Xi = более короткая волна. Также, если X равно длине волны, на которую первичная и вторичная цепи настраиваются независимо, тогда Xa = Xs V 1 + K Xi = XaV 1 — K В других Другими словами, если известно значение связи K, две длины волны могут быть рассчитаны до фактического измерения.
