როდესაც სიგნალი მოძრაობს საკომუნიკაციო არხის გასწვრივ, მისი ამპლიტუდა მცირდება, რადგან ფიზიკური გარემო ეწინააღმდეგება ელექტრული ან ელექტრომაგნიტური ენერგიის ნაკადს. ეს ეფექტი ცნობილია როგორც სიგნალის შესუსტება. ელექტრული სიგნალების გადაცემისას, ზოგიერთი მასალა, როგორიცაა სპილენძი, უფრო ეფექტური გამტარია, ვიდრე სხვები. თუმცა, ყველა გამტარი შეიცავს მინარევებს, რომლებიც ეწინააღმდეგება მათი შემადგენელი ნაწილების მოძრაობას ელექტრო დენიელექტრონები. გამტარების წინააღმდეგობა იწვევს სიგნალის ელექტრული ენერგიის ნაწილის გარდაქმნას თერმულ ენერგიად, როდესაც სიგნალი მოძრაობს კაბელის გასწვრივ, რაც იწვევს ელექტრული სიგნალის დონის მუდმივ შემცირებას. სიგნალის შესუსტება გამოიხატება როგორც სიგნალის სიმძლავრის დაკარგვა კაბელის სიგრძის ერთეულზე, ჩვეულებრივ დეციბელებში კილომეტრზე (დბ/კმ).

ბრინჯი. 2.5. სიგნალის შესუსტება

შესუსტებისთვის, დაწესებულია ლიმიტი საკომუნიკაციო არხის მაქსიმალური სიგრძისთვის. ეს კეთდება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მიმღებში მოსულ სიგნალს აქვს საკმარისი ამპლიტუდა საიმედო ამოცნობისა და სწორი ინტერპრეტაციისთვის. თუ არხი აღემატება ამ მაქსიმალურ სიგრძეს, გამაძლიერებლები ან გამეორებები უნდა იქნას გამოყენებული მის სიგრძეზე სიგნალის მისაღები დონის აღსადგენად.

ბრინჯი. 2.6. სიგნალის გამეორებები

სიგნალის შესუსტება იზრდება სიხშირის მატებასთან ერთად. ეს იწვევს ფაქტობრივი სიგნალის დამახინჯებას, რომელიც შეიცავს სიხშირეების დიაპაზონს. მაგალითად, ციფრულ სიგნალს აქვს ძალიან მკვეთრი, სწრაფად მზარდი პულსი, რაც ქმნის მაღალი სიხშირის კომპონენტს. რაც უფრო მკვეთრი (სწრაფი) აწევა, მით უფრო დიდი იქნება სიხშირის კომპონენტი. ეს ნაჩვენებია ნახ. 2.5, სადაც დასუსტებული სიგნალების წინა ნაწილის პერიოდი თანდათან იზრდება, როდესაც სიგნალი გადის კაბელში, მაღალი სიხშირის კომპონენტების უფრო დიდი შესუსტების გამო. ამ პრობლემის დაძლევა შესაძლებელია სპეციალური გამაძლიერებლების (ექვალაიზერების) გამოყენებით, რომლებიც აძლიერებენ მაღალ სიხშირეებს, რომლებიც ექვემდებარება უფრო დიდ შესუსტებას.

სინათლე ასევე სუსტდება მინაში გავლისას, იგივე მიზეზების გამო. ელექტრომაგნიტური ენერგია (სინათლე) შეიწოვება შუშის ბუნებრივი წინააღმდეგობის გამო.

2.3.3. არხის გამტარობა

ინფორმაციის რაოდენობა, რომელსაც არხი შეუძლია გადასცეს დროის მოცემულ მონაკვეთში, განისაზღვრება მისი უნარით გაუმკლავდეს სიგნალის ცვლილების სიჩქარეს > ანუ სიხშირეს. ანალოგური სიგნალიცვლის სიხშირეს მინიმალურიდან მაქსიმუმამდე და მათი განსხვავება არის სიგნალის სიხშირის სპექტრის სიგანე. ანალოგური არხის გამტარუნარიანობა არის განსხვავება მაქსიმალურ და მინიმალურ სიხშირეს შორის, რომელიც შეიძლება საიმედოდ გადაიცეს არხის მიერ. როგორც წესი, ეს არის სიხშირეები, რომლებზეც სიგნალი კარგავს თავის სიმძლავრის ნახევარს არხის შეყვანის საშუალო დიაპაზონის ან c* სიხშირის დონეებთან შედარებით; ეს სიხშირეები მითითებულია როგორც 3 dB წერტილები. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, გამტარუნარიანობა ცნობილია, როგორც 3 dB გამტარობა.

ციფრული სიგნალები შედგება დიდი რაოდენობით სიხშირის კომპონენტებისგან, მაგრამ მხოლოდ იმ სიხშირეების მიღებაა შესაძლებელი, რომლებიც არხის გამტარუნარიანობაშია. რაც უფრო დიდია არხის გამტარობა, მით უფრო მაღალია მონაცემთა სიხშირე და სიგნალის უფრო მაღალი სიხშირის კომპონენტების გადაცემა, ასე რომ, გადაცემული სიგნალის უფრო ზუსტი წარმოდგენის მიღება და გაშიფვრა შესაძლებელია

ბრინჯი. 2.7. გამტარუნარიანობა

ბრინჯი. 2.8. გამტარუნარიანობის ეფექტი ციფრულ სიგნალებზე

არხის მაქსიმალური მონაცემთა სიჩქარე (C) შეიძლება განისაზღვროს მისი გადაცემის სიმძლავრის მიხედვით, მათემატიკოს ნაიკვისტის მიერ მიღებული შემდეგი ფორმულის გამოყენებით.

C = 2 B ჟურნალი 2 M bps,

სადაც B არის გამტარუნარიანობა ჰერცში; M დონეები გამოიყენება თითოეული სიგნალის ელემენტისთვის

მხოლოდ ორი დონის გამოყენების განსაკუთრებულ შემთხვევაში, "ON" და "OFF" (ორობითი):

M = 2 და C = 2 B.

მაგალითად, Nyquist მონაცემთა მაქსიმალური სიჩქარე PSTN ბმულისთვის 3100 ჰერცის გამტარუნარიანობით ორობითი სიგნალისთვის იქნება: 2 x 3100 = 6200 bps. სინამდვილეში, მონაცემთა მიღწევადი სიჩქარე მცირდება არხში ხმაურის გამო.

2.3.4. ხმაური

როდესაც სიგნალები გადის საკომუნიკაციო არხზე, გადამცემ გარემოში ატომები და მოლეკულები ვიბრირებენ და ასხივებენ შემთხვევით ელექტრომაგნიტურ ტალღებს ხმაურის სახით. როგორც წესი, გადაცემული სიგნალის სიძლიერე დიდია ხმაურის1 სიგნალთან შედარებით. თუმცა, როგორც სიგნალი პროგრესირებს და ქრება, მისი დონე შეიძლება ხმაურის დონის ტოლი გახდეს. როდესაც სასურველი სიგნალი ოდნავ აღემატება ფონის ხმაურს, მიმღებს არ შეუძლია მონაცემების გამოყოფა ხმაურისგან და ხდება კომუნიკაციის შეცდომები.

არხის მნიშვნელოვანი პარამეტრი არის მიღებული სიგნალის სიმძლავრის (S) თანაფარდობა სიმძლავრესთან ხმაურის სიგნალი(N). S/N თანაფარდობა ეწოდება სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობას და ჩვეულებრივ გამოხატულია დეციბელებში, შემოკლებით dB.

S/N = 10 log 10 (S/N) dB,

სადაც S არის სიგნალის სიმძლავრე ვატებში; N არის ხმაურის სიმძლავრე ვატებში.

სიგნალ-ხმაურის მაღალი თანაფარდობა ნიშნავს, რომ სასურველი სიგნალის სიძლიერე მაღალია ხმაურის დონესთან შედარებით, რაც იწვევს სიგნალის აღქმის კარგ ხარისხს. რეალური არხისთვის მონაცემთა თეორიული მაქსიმალური სიჩქარე შეიძლება გამოითვალოს გამოყენებით შენონ-ჰარტლის კანონი(შენონი - ჰარტლი).

C = B log 2(1 +S/N) bps,

სადაც C არის მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე bps-ში; B არის არხის გამტარობა ჰერცში; S - სიგნალის სიმძლავრე ვატებში; N არის ხმაურის სიმძლავრე ვატებში.

ამ ფორმულიდან ხედავთ, რომ გამტარუნარიანობის გაზრდა ან სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობის გაზრდა საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ მონაცემთა სიხშირე და რომ გამტარუნარიანობის შედარებით მცირე ზრდა ექვივალენტურია სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობის გაცილებით დიდ ზრდასთან. .

ციფრული გადაცემის არხები იყენებენ მაღალ სიჩქარეს და ციფრულ გამეორებებს ან რეგენერატორებს, რათა ხელახლა შექმნან სიგნალები რეგულარული ინტერვალებით, შეინარჩუნონ მისაღები სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა. რეგენერატორის მიერ მიღებული შესუსტებული სიგნალები ამოიცნობა, ხელახლა რეგულირდება და გადაგზავნილია, როგორც ორიგინალური ციფრული სიგნალების თითქმის ზუსტი ასლები, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 2.9. სიგნალში არ არის დაგროვილი ხმაური, თუნდაც ათასობით კილომეტრის მანძილზე გადაცემისას, სანამ შენარჩუნებულია მისაღები სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა.

გამტარუნარიანობა (გამჭვირვალობა)- სიხშირის დიაპაზონი, რომლის ფარგლებშიც აკუსტიკური, რადიო, ოპტიკური ან მექანიკური მოწყობილობის ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი (AFC) საკმარისად ერთგვაროვანია, რათა უზრუნველყოს სიგნალის გადაცემა მისი ფორმის მნიშვნელოვანი დამახინჯების გარეშე. ზოგჯერ ტერმინის „სიჩქარის“ ნაცვლად გამოიყენება ტერმინი „ეფექტურად გადაცემული სიხშირის დიაპაზონი (ETF). ძირითადი სიგნალის ენერგია (მინიმუმ 90%) კონცენტრირებულია EPFC-ში. ეს სიხშირის დიაპაზონი დაყენებულია ექსპერიმენტულად თითოეული სიგნალისთვის ხარისხის მოთხოვნების შესაბამისად.

გამტარუნარიანობის ძირითადი პარამეტრები

ძირითადი პარამეტრები, რომლებიც ახასიათებს სიხშირის გამტარუნარიანობას, არის გამტარუნარიანობა და სიხშირეზე პასუხის არათანაბრობა დიაპაზონში.

გამტარუნარიანობა

გამშვები ზოლის სიგანე არის სიხშირის დიაპაზონი, რომლის ფარგლებშიც სიხშირის პასუხის უთანასწორობა არ აღემატება მითითებულ მნიშვნელობას.

გამტარუნარიანობა ჩვეულებრივ განისაზღვრება, როგორც სხვაობა სიხშირეზე რეაგირების განყოფილების ზედა და ქვედა სასაზღვრო სიხშირეებს შორის. f 2 − f 1 (\displaystyle f_(2)-f_(1)), რომლის დროსაც რხევების ამპლიტუდა უდრის 1 2 (\displaystyle (\frac (1)(\sqrt (2))))(ან ექვივალენტურად 1 2 (\displaystyle (\frac (1)(2)))სიმძლავრისთვის) მაქსიმუმიდან. ეს დონე შეესაბამება დაახლოებით -3 dB-ს.

გამტარუნარიანობა გამოიხატება სიხშირის ერთეულებში (მაგალითად, ჰერცში).

რადიოკომუნიკაციებსა და ინფორმაციის გადამცემ მოწყობილობებში, გამტარუნარიანობის გაზრდა საშუალებას იძლევა მეტი ინფორმაციის გადაცემა.

სიხშირეზე რეაგირების უთანასწორობა

სიხშირის პასუხის უთანასწორობა ახასიათებს მისი გადახრის ხარისხს სიხშირის ღერძის პარალელურად სწორი ხაზიდან.

სიხშირეზე პასუხის უთანასწორობის შემცირება ზოლში აუმჯობესებს გადაცემული სიგნალის ფორმის რეპროდუქციას.

არსებობს:

• აბსოლუტური გამტარობა: 2Δω = Sa
• ფარდობითი გამტარობა: 2Δω/ωo = ასე

სინუსოიდური სიგნალების დამახინჯების ხარისხი საკომუნიკაციო ხაზებით ფასდება ისეთი მახასიათებლების გამოყენებით, როგორიცაა ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი, გამტარუნარიანობა და შესუსტება გარკვეულ სიხშირეზე.

ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი(ნახ. 2.7) გვიჩვენებს, თუ როგორ იკლებს საკომუნიკაციო ხაზის გამოსავალზე სინუსოიდის ამპლიტუდა მის შეყვანის ამპლიტუდასთან შედარებით გადაცემული სიგნალის ყველა შესაძლო სიხშირეზე. ამპლიტუდის ნაცვლად, ეს მახასიათებელი ხშირად იყენებს სიგნალის პარამეტრს, როგორიცაა მისი სიმძლავრე.

რეალური ხაზის ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხის ცოდნა საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ გამომავალი სიგნალის ფორმა თითქმის ნებისმიერი შეყვანის სიგნალისთვის. ამისათვის აუცილებელია შეყვანის სიგნალის სპექტრის პოვნა, მისი კომპონენტის ჰარმონიკის ამპლიტუდის გადაქცევა ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლის შესაბამისად, შემდეგ კი გამომავალი სიგნალის ფორმის პოვნა გარდაქმნილი ჰარმონიების დამატებით.

საკომუნიკაციო ხაზის ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლით მოწოდებული ინფორმაციის სისრულის მიუხედავად, მისი გამოყენება რთულდება იმით, რომ მისი მოპოვება ძალიან რთულია. ყოველივე ამის შემდეგ, ამისათვის თქვენ უნდა შეამოწმოთ ხაზი საცნობარო სინუსოიდებით მთელ სიხშირის დიაპაზონში ნულიდან მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე, რომელიც შეგიძლიათ ნახოთ შეყვანის სიგნალებში. უფრო მეტიც, შეყვანის სინუსოიდების სიხშირე უნდა შეიცვალოს მცირე ნაბიჯებით, რაც ნიშნავს, რომ ექსპერიმენტების რაოდენობა უნდა იყოს ძალიან დიდი. ამიტომ პრაქტიკაში ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლის ნაცვლად გამოიყენება სხვა, გამარტივებული მახასიათებლები - გამტარუნარიანობა და შესუსტება.

გამტარუნარიანობა (გამტარუნარიანობა) არის სიხშირეების უწყვეტი დიაპაზონი, რომლისთვისაც გამომავალი სიგნალის ამპლიტუდის თანაფარდობა შეყვანის სიგნალთან აღემატება გარკვეულ წინასწარ განსაზღვრულ ზღვარს, ჩვეულებრივ 0,5-ს. ანუ, გამტარუნარიანობა განსაზღვრავს სინუსოიდური სიგნალის სიხშირის დიაპაზონს, რომლის დროსაც ეს სიგნალი გადაიცემა საკომუნიკაციო ხაზზე მნიშვნელოვანი დამახინჯების გარეშე. გამტარუნარიანობის ცოდნა საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ, გარკვეული მიახლოებით, იგივე შედეგი, რაც ვიცით ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლის შესახებ. როგორც ქვემოთ დავინახავთ, სიგანეგამტარუნარიანობა ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს საკომუნიკაციო ხაზზე ინფორმაციის გადაცემის მაქსიმალურ სიჩქარეზე. სწორედ ეს ფაქტია ასახული მოცემული ტერმინის (სიგანე) ინგლისურ ეკვივალენტში.

შესუსტება (შესუსტება) განისაზღვრება, როგორც სიგნალის ამპლიტუდის ან სიმძლავრის შედარებით შემცირება, როდესაც გარკვეული სიხშირის სიგნალი გადაიცემა ხაზის გასწვრივ. ამრიგად, შესუსტება წარმოადგენს ერთ წერტილს ხაზის ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლიდან. ხშირად, ხაზის მუშაობისას, წინასწარ არის ცნობილი გადაცემული სიგნალის ფუნდამენტური სიხშირე, ანუ სიხშირე, რომლის ჰარმონიკას აქვს უდიდესი ამპლიტუდა და სიმძლავრე. აქედან გამომდინარე, საკმარისია ვიცოდეთ ამ სიხშირის შესუსტება, რათა დაახლოებით შეფასდეს ხაზის გასწვრივ გადაცემული სიგნალების დამახინჯება. უფრო ზუსტი შეფასებები შესაძლებელია რამდენიმე სიხშირეზე შესუსტების ცოდნით, რომლებიც შეესაბამება გადაცემული სიგნალის რამდენიმე ფუნდამენტურ ჰარმონიას.

შესუსტება A ჩვეულებრივ იზომება დეციბელებში (dB) და გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:

სადაც P out არის სიგნალის სიმძლავრე ხაზის გამომავალზე, P in არის სიგნალის სიმძლავრე ხაზის შესასვლელში.

ვინაიდან კაბელის გამომავალი სიგნალის სიმძლავრე შუალედური გამაძლიერებლების გარეშე ყოველთვის ნაკლებია შეყვანის სიგნალის სიმძლავრეზე, კაბელის შესუსტება ყოველთვის უარყოფითი მნიშვნელობაა.

მაგალითად, მე-5 კატეგორიის გრეხილი წყვილის კაბელი ხასიათდება მინიმუმ -23,6 დბ შესუსტებით 100 მჰც სიხშირით 100 მჰც სიგრძით 100 მჰც სიხშირეზე არჩეულია, რადგან ამ კატეგორიის კაბელი განკუთვნილია მონაცემთა მაღალსიჩქარიანი გადაცემა, რომლის სიგნალებს აქვთ მნიშვნელოვანი ჰარმონია სიხშირით დაახლოებით 100 MHz. მე-3 კატეგორიის კაბელი განკუთვნილია მონაცემთა დაბალი სიჩქარით გადაცემისთვის, ამიტომ მისთვის მითითებულია შესუსტება 10 MHz სიხშირეზე (არაუმეტეს -11,5 dB). ხშირად ისინი მოქმედებენ შესუსტების აბსოლუტური მნიშვნელობებით, ნიშნის მითითების გარეშე.

აბსოლუტური სიმძლავრის დონე,მაგალითად, გადამცემის სიმძლავრის დონე ასევე იზომება დეციბელებში. ამ შემთხვევაში, სიგნალის სიმძლავრის საბაზისო მნიშვნელობად მიიღება 1 მვტ მნიშვნელობა, რომლის მიმართაც იზომება მიმდინარე სიმძლავრე. ამრიგად, სიმძლავრის დონე p გამოითვლება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:

სადაც P არის სიგნალის სიმძლავრე მილივატებში, ხოლო dBm არის სიმძლავრის დონის ერთეული (დეციბელი მეგავატზე).

ამრიგად, ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი, გამტარობა და შესუსტება უნივერსალური მახასიათებლებია და მათი ცოდნა საშუალებას გვაძლევს გამოვიტანოთ დასკვნა იმის შესახებ, თუ როგორ გადაიცემა ნებისმიერი ფორმის სიგნალები საკომუნიკაციო ხაზით.

გამტარუნარიანობა დამოკიდებულია ხაზის ტიპზე და მის სიგრძეზე. ნახ. 2.8 გვიჩვენებს სხვადასხვა ტიპის საკომუნიკაციო ხაზების გამტარუნარიანობას, აგრეთვე საკომუნიკაციო ტექნოლოგიაში ყველაზე ხშირად გამოყენებული სიხშირის დიაპაზონს;

ხაზის მოცულობა

გამტარუნარიანობა (გამტარუნარიანობა) ხაზი ახასიათებს მონაცემთა გადაცემის მაქსიმალურ სიჩქარეს საკომუნიკაციო ხაზზე. გამტარუნარიანობა იზომება ბიტებში წამში - bps, ისევე როგორც მიღებული ერთეულებით, როგორიცაა კილობიტი წამში (Kbps), მეგაბიტი წამში (Mbps), გიგაბიტი წამში (Gbps) და ა.შ.

შენიშვნა საკომუნიკაციო ხაზებისა და საკომუნიკაციო ქსელის აღჭურვილობის გამტარუნარიანობა ტრადიციულად იზომება ბიტებში წამში და არა ბაიტით წამში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ქსელებში მონაცემები გადაიცემა თანმიმდევრულად, ანუ ცოტ-ცოტა და არა პარალელურად, ბაიტებით, როგორც ეს ხდება კომპიუტერის შიგნით მოწყობილობებს შორის. საზომი ერთეულები, როგორიცაა კილობიტი, მეგაბიტი ან გიგაბიტი ქსელურ ტექნოლოგიებში მკაცრად შეესაბამება 10-იან ერთეულებს (ანუ, კილობიტი არის 1000 ბიტი, ხოლო მეგაბიტი არის 1,000,000 ბიტი), როგორც ეს ჩვეულია მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ყველა დარგში და არა. ამ რიცხვებთან ახლოს, 2-ის სიმძლავრეები, როგორც ეს ჩვეულებრივ პროგრამირებაშია, სადაც პრეფიქსი "კილო" უდრის 2-ს 10 =1024 და "მეგა" -2 20 = 1 048 576.

საკომუნიკაციო ხაზის გამტარუნარიანობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ მის მახასიათებლებზე, როგორიცაა ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი, არამედ გადაცემული სიგნალების სპექტრზე. თუ სიგნალის მნიშვნელოვანი ჰარმონიები (ანუ ის ჰარმონიები, რომელთა ამპლიტუდაც მთავარ წვლილს შეაქვს მიღებულ სიგნალში) მიეკუთვნება ხაზის გამშვებ ზოლს, მაშინ ასეთი სიგნალი კარგად გადაიცემა ამ საკომუნიკაციო ხაზით და მიმღებს შეეძლება სწორად ამოიცნოს გადამცემის მიერ ხაზის გასწვრივ გაგზავნილი ინფორმაცია (ნახ. 2.9, ა).თუ მნიშვნელოვანი ჰარმონიები სცილდება საკომუნიკაციო ხაზის გამტარუნარიანობას, მაშინ სიგნალი მნიშვნელოვნად დამახინჯდება, მიმღები შეცდომებს დაუშვებს ინფორმაციის ამოცნობისას, რაც ნიშნავს, რომ ინფორმაცია ვერ გადაიცემა მოცემული გამტარობით (ნახ. 2.9, 6).

დისკრეტული ინფორმაციის წარმოდგენის მეთოდის არჩევას საკომუნიკაციო ხაზზე მიწოდებული სიგნალების სახით ეწოდება ფიზიკურიან ხაზოვანი კოდირება.სიგნალების სპექტრი და, შესაბამისად, ხაზის სიმძლავრე დამოკიდებულია არჩეულ კოდირების მეთოდზე. ამრიგად, კოდირების ერთი მეთოდისთვის, ხაზს შეიძლება ჰქონდეს ერთი სიმძლავრე, ხოლო მეორეს - მეორე. მაგალითად, მე-3 კატეგორიის გრეხილი წყვილის კაბელს შეუძლია გადაიტანოს მონაცემთა გამტარუნარიანობა 10 Mbps 10Base-T ფიზიკური შრის კოდირებით და 33 Mbps 100Base-T4 კოდირებით. ნახ. 2.9, მიღებულია კოდირების შემდეგი მეთოდი - ლოგიკური 1 წარმოდგენილია ხაზზე დადებითი პოტენციალით, ხოლო ლოგიკური 0 უარყოფითი პოტენციალით.

ინფორმაციის თეორია ამბობს, რომ მიღებულ სიგნალში ნებისმიერი შესამჩნევი და არაპროგნოზირებადი ცვლილება ატარებს ინფორმაციას. ამის შესაბამისად, სინუსოიდის მიღება, რომელშიც ამპლიტუდა, ფაზა და სიხშირე უცვლელი რჩება, არ ატარებს ინფორმაციას, რადგან სიგნალის ცვლილება, თუმცა ეს ხდება, კარგად პროგნოზირებადია. ანალოგიურად, კომპიუტერის საათის ავტობუსზე პულსები არ ატარებენ ინფორმაციას, რადგან მათი ცვლილებები ასევე მუდმივია დროთა განმავლობაში. მაგრამ მონაცემთა ავტობუსზე პულსების წინასწარ პროგნოზირება შეუძლებელია, ამიტომ ისინი ინფორმაციას გადასცემენ ცალკეულ ბლოკებს ან მოწყობილობებს შორის.

კოდირების მეთოდების უმეტესობა იყენებს პერიოდული სიგნალის ნებისმიერი პარამეტრის ცვლილებას - სინუსოიდის სიხშირე, ამპლიტუდა და ფაზა, ან პულსის თანმიმდევრობის პოტენციალის ნიშანი. პერიოდულ სიგნალს, რომლის პარამეტრებიც იცვლება, ეწოდება გადამზიდავი სიგნალიან გადამზიდავი სიხშირე,თუ სინუსოიდი გამოიყენება ასეთ სიგნალად.

თუ სიგნალი ისე შეიცვლება, რომ მისი მდგომარეობიდან მხოლოდ ორი შეიძლება გამოირჩეოდეს, მაშინ მასში ნებისმიერი ცვლილება შეესაბამება ინფორმაციის უმცირეს ერთეულს - ცოტას. თუ სიგნალს შეიძლება ჰქონდეს ორზე მეტი განმასხვავებელი მდგომარეობა, მაშინ მასში ნებისმიერი ცვლილება შეიცავს რამდენიმე ბიტის ინფორმაციას.

პერიოდული გადამზიდავი სიგნალის ინფორმაციის პარამეტრში ცვლილებების რაოდენობა წამში იზომება ბოდა (ბაუდი). დროის მონაკვეთს საინფორმაციო სიგნალის მიმდებარე ცვლილებებს შორის ეწოდება გადამცემის მუშაობის ციკლი.

ხაზის სიმძლავრე ბიტებში წამში ზოგადად არ არის იგივე, რაც ბაუდის სიჩქარე. ის შეიძლება იყოს უფრო მაღალი ან დაბალი ვიდრე ბაუდის რიცხვი და ეს თანაფარდობა დამოკიდებულია კოდირების მეთოდზე.

თუ სიგნალს აქვს ორზე მეტი განმასხვავებელი მდგომარეობა, მაშინ გამტარუნარიანობა ბიტებში წამში უფრო მაღალი იქნება ვიდრე ბაუდის სიჩქარე. მაგალითად, თუ ინფორმაციის პარამეტრები არის სინუსოიდის ფაზა და ამპლიტუდა, და არის 0, 90,180 და 270 გრადუსიანი 4 ფაზის მდგომარეობა და ორი სიგნალის ამპლიტუდის მნიშვნელობა, მაშინ საინფორმაციო სიგნალს შეიძლება ჰქონდეს 8 განმასხვავებელი მდგომარეობა. ამ შემთხვევაში, მოდემი, რომელიც მუშაობს 2400 ბაუდზე (საათის სიხშირით 2400 ჰც) გადასცემს ინფორმაციას 7200 bps სიჩქარით, ვინაიდან ერთი სიგნალის ცვლილებით გადადის 3 ბიტი ინფორმაცია.

ორი განმასხვავებელი მდგომარეობის მქონე სიგნალების გამოყენებისას შეიძლება დაფიქსირდეს საპირისპირო სურათი. ეს ხშირად ხდება იმის გამო, რომ მიმღებმა საიმედოდ ამოიცნოს მომხმარებლის ინფორმაცია, თანმიმდევრობის თითოეული ბიტი დაშიფრულია გადამზიდავი სიგნალის ინფორმაციის პარამეტრში რამდენიმე ცვლილების გამოყენებით. მაგალითად, ერთი ბიტის მნიშვნელობის დაშიფვრისას დადებითი პოლარობის იმპულსით და ნულოვანი ბიტის მნიშვნელობის უარყოფითი პოლარობის პულსით, ფიზიკური სიგნალი ორჯერ იცვლის თავის მდგომარეობას თითოეული ბიტის გადაცემის დროს. ამ კოდირებით, ხაზის სიმძლავრე არის ხაზის გასწვრივ გადაცემული ბაუდების რაოდენობის ნახევარი.

ხაზის გამტარუნარიანობა გავლენას ახდენს არა მხოლოდ ფიზიკური, არამედ ლოგიკური კოდირებით. ლოგიკური კოდირებაშესრულებულია ფიზიკურ დაშიფვრამდე და გულისხმობს ორიგინალური ინფორმაციის ბიტების შეცვლას ბიტების ახალი თანმიმდევრობით, რომელიც ატარებს იმავე ინფორმაციას, მაგრამ ასევე აქვს დამატებითი თვისებები, მაგალითად, მიმღები მხარის შესაძლებლობას აღმოაჩინოს შეცდომები მიღებულ მონაცემებში. წყაროს ინფორმაციის თითოეული ბაიტის თანხლება ერთი პარიტეტის ბიტით არის ძალიან ხშირად გამოყენებული ლოგიკური კოდირების მეთოდის მაგალითი მოდემის გამოყენებით მონაცემთა გადაცემისას. ლოგიკური კოდირების კიდევ ერთი მაგალითია მონაცემთა დაშიფვრა, რომელიც უზრუნველყოფს მის კონფიდენციალურობას საჯარო საკომუნიკაციო არხებით გადაცემისას. ლოგიკური კოდირებით, ყველაზე ხშირად ბიტების თავდაპირველი თანმიმდევრობა იცვლება უფრო გრძელი თანმიმდევრობით, ამიტომ არხის მოცულობა სასარგებლო ინფორმაციასთან მიმართებაში მცირდება.

კავშირი ხაზის სიმძლავრესა და გამტარობას შორის

რაც უფრო მაღალია პერიოდული გადამზიდავი სიგნალის სიხშირე, მით მეტი ინფორმაცია გადაიცემა ერთეულ დროზე ხაზის გასწვრივ და მით უფრო მაღალია ხაზის სიმძლავრე ფიქსირებული ფიზიკური კოდირების მეთოდით. თუმცა, მეორეს მხრივ, პერიოდული გადამზიდავი სიგნალის სიხშირის მატებასთან ერთად, იზრდება ამ სიგნალის სპექტრის სიგანეც, ანუ განსხვავება სინუსოიდების ნაკრების მაქსიმალურ და მინიმალურ სიხშირეს შორის, რომელიც მთლიანობაში მისცემს თანმიმდევრობას. ფიზიკური კოდირებისთვის შერჩეული სიგნალები. ხაზი გადასცემს სინუსოიდების ამ სპექტრს იმ დამახინჯებით, რომლებიც განისაზღვრება მისი გამშვები ზოლით. რაც უფრო დიდია შეუსაბამობა ხაზის გამტარობასა და გადაცემული საინფორმაციო სიგნალების სპექტრის სიგანეს შორის, მით მეტია სიგნალები დამახინჯებული და უფრო სავარაუდოა შეცდომები მიმღები მხარის მიერ ინფორმაციის ამოცნობაში, რაც ნიშნავს, რომ რეალურად ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარეა. აღმოჩნდება იმაზე დაბალი ვიდრე მოსალოდნელია.

კავშირი ხაზის გამტარობასა და მის მაქსიმალური შესაძლო პასინოეს უნარი,ფიზიკური კოდირების მიღებული მეთოდის მიუხედავად, კლოდ შენონმა დაადგინა:

სადაც C არის ხაზის მაქსიმალური სიმძლავრე ბიტებში წამში, F არის ხაზის გამტარობა ჰერცში, P c არის სიგნალის სიმძლავრე, P sh არის ხმაურის სიმძლავრე.

ეს ურთიერთობა გვიჩვენებს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს ფიქსირებული გამტარუნარიანობის ხაზის სიმძლავრის თეორიული შეზღუდვა, პრაქტიკაში არსებობს ასეთი ზღვარი. მართლაც, შესაძლებელია ხაზის გამტარუნარიანობის გაზრდა გადამცემის სიმძლავრის გაზრდით ან ხმაურის სიმძლავრის (ჩარევის) შემცირებით საკომუნიკაციო ხაზზე. ამ ორივე კომპონენტის შეცვლა ძალიან რთულია. გადამცემის სიმძლავრის გაზრდა იწვევს მისი ზომისა და ღირებულების მნიშვნელოვან ზრდას. ხმაურის დონის შესამცირებლად საჭიროა სპეციალური კაბელების გამოყენება კარგი დამცავი ეკრანებით, რაც ძალიან ძვირია, ასევე გადამცემსა და შუალედურ აღჭურვილობაში ხმაურის შემცირება, რაც არ არის ადვილი მისაღწევი. გარდა ამისა, სასარგებლო სიგნალის სიმძლავრეების და ხმაურის გავლენა გამტარუნარიანობაზე შეზღუდულია ლოგარითმული დამოკიდებულებით, რომელიც არ იზრდება ისე სწრაფად, როგორც პირდაპირპროპორციული. ამრიგად, სიგნალის სიმძლავრის საკმაოდ ტიპიური საწყისი თანაფარდობით ხმაურის სიმძლავრესთან 100-ჯერ, გადამცემის სიმძლავრის 2-ჯერ გაზრდა მისცემს ხაზის სიმძლავრის მხოლოდ 15%-ით ზრდას.

შენონის ფორმულასთან არსებითად ახლოს არის Nyquist-ის მიერ მიღებული შემდეგი მიმართება, რომელიც ასევე განსაზღვრავს საკომუნიკაციო ხაზის მაქსიმალურ შესაძლო გამტარუნარიანობას, მაგრამ ხაზის ხმაურის გათვალისწინების გარეშე:

სადაც M არის ინფორმაციის პარამეტრის განმასხვავებელი მდგომარეობების რაოდენობა.

თუ სიგნალს აქვს 2 განმასხვავებელი მდგომარეობა, მაშინ გამტარუნარიანობა ტოლია საკომუნიკაციო ხაზის გამტარუნარიანობის ორჯერ (ნახ. 2.10, ა).თუ გადამცემი იყენებს 2-ზე მეტ სტაბილურ სიგნალის მდგომარეობას მონაცემთა დაშიფვრისთვის, მაშინ ხაზის სიმძლავრე იზრდება, ვინაიდან ერთი საათის ციკლში გადამცემი გადასცემს ორიგინალური მონაცემების რამდენიმე ბიტს, მაგალითად 2 ბიტს, თუ არსებობს ოთხი გამორჩეული სიგნალის მდგომარეობა (ნახ. 2.10. , ბ).

მიუხედავად იმისა, რომ Nyquist ფორმულა აშკარად არ ითვალისწინებს ხმაურის არსებობას, მისი გავლენა ირიბად აისახება საინფორმაციო სიგნალის მდგომარეობების რაოდენობის არჩევაში. არხის სიმძლავრის გასაზრდელად, ჩვენ გვინდა ეს რიცხვი გავზარდოთ მნიშვნელოვან მნიშვნელობებამდე, მაგრამ პრაქტიკაში ამას ვერ ვაკეთებთ ხაზის ხმაურის გამო. მაგალითად, ნახ. 2.10, შეგიძლიათ გააორმაგოთ ხაზის მოცულობა მონაცემთა კოდირებისთვის 16 და არა 4 დონის გამოყენებით. თუმცა, თუ ხმაურის ამპლიტუდა ხშირად აღემატება სხვაობას მიმდებარე 16 დონეს შორის, მაშინ მიმღები ვერ შეძლებს თანმიმდევრულად ამოიცნოს გადაცემული მონაცემები. მაშასადამე, შესაძლო სიგნალის მდგომარეობების რაოდენობა რეალურად შემოიფარგლება სიგნალის სიმძლავრის ხმაურის თანაფარდობით, ხოლო Nyquist ფორმულა განსაზღვრავს მონაცემთა გადაცემის მაქსიმალურ სიჩქარეს იმ შემთხვევაში, როდესაც მდგომარეობების რაოდენობა უკვე შერჩეულია სტაბილური ამოცნობის შესაძლებლობების გათვალისწინებით. მიმღების მიერ.

ზემოაღნიშნული ურთიერთობები იძლევა ხაზის სიმძლავრის შემზღუდველ მნიშვნელობას და ამ ლიმიტთან მიახლოების ხარისხი დამოკიდებულია ქვემოთ განხილულ კონკრეტულ ფიზიკურ კოდირების მეთოდებზე.

ხმაურის იმუნიტეტი და საიმედოობა

ხაზის ხმაურის იმუნიტეტიგანსაზღვრავს მის უნარს შეამციროს გარე გარემოში შექმნილი ჩარევის დონე შიდა გამტარებზე. ხაზის ხმაურის იმუნიტეტი დამოკიდებულია გამოყენებული ფიზიკური საშუალების ტიპზე, ასევე თავად ხაზის დამცავ და ხმაურის ჩახშობის საშუალებებზე. რადიოხაზები ყველაზე ნაკლებად მდგრადია ჩარევის მიმართ; საკაბელო ხაზებიდა შესანიშნავი - ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ხაზები, უგრძნობი გარე ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მიმართ. როგორც წესი, გარე ელექტრომაგნიტური ველებით გამოწვეული ჩარევის შესამცირებლად, დირიჟორები დაცულია და/ან გადაუგრიხეს.

მიახლოებული საუბრები (ახლოს დასასრული ჯვარი ისაუბრეთ - შემდეგი) განსაზღვრეთ კაბელის ხმაურის იმუნიტეტი ჩარევის შიდა წყაროების მიმართ, როდესაც გადამცემის გამომავალი სიგნალის ელექტრომაგნიტური ველი, რომელიც გადაცემულია ერთი წყვილი დირიჟორის გასწვრივ, იწვევს ჩარევის სიგნალს მეორე წყვილ დირიჟორზე. თუ მიმღები დაკავშირებულია მეორე წყვილთან, მან შეიძლება შეცდომით გამოწვეული შიდა ხმაური სასარგებლო სიგნალად შეცდეს. NEXT მაჩვენებელი, გამოხატული დეციბელებით, უდრის 10 log P OUT / P NAV, სადაც P OUT არის გამომავალი სიგნალის სიმძლავრე, P NAV არის ინდუცირებული სიგნალის სიმძლავრე.

რაც უფრო დაბალია NEXT მნიშვნელობა, მით უკეთესია კაბელი. ასე რომ, მე-5 კატეგორიის გრეხილი წყვილის კაბელისთვის NEXT უნდა იყოს -27 დბ-ზე ნაკლები 100 MHz-ზე.

NEXT ინდიკატორი ჩვეულებრივ გამოიყენება კაბელთან მიმართებაში, რომელიც შედგება რამდენიმე გრეხილი წყვილისგან, რადგან ამ შემთხვევაში ერთი წყვილის ურთიერთჩარევამ შეიძლება მიაღწიოს მნიშვნელოვან მნიშვნელობებს. ერთი კოაქსიალური კაბელისთვის (ანუ, რომელიც შედგება ერთი ფარული ბირთვისგან), ამ ინდიკატორს აზრი არ აქვს, ხოლო ორმაგი კოაქსიალური კაბელისთვის ის ასევე არ გამოიყენება თითოეული ბირთვის დაცვის მაღალი ხარისხის გამო. ოპტიკური ბოჭკოები ასევე არ ქმნიან რაიმე შესამჩნევ ჩარევას ერთმანეთთან.

იმის გამო, რომ ზოგიერთი ახალი ტექნოლოგია იყენებს მონაცემთა გადაცემას ერთდროულად რამდენიმე გრეხილ წყვილზე, ბოლო დროსინდიკატორის გამოყენება დაიწყო PowerSUM, რომელიც არის NEXT ინდიკატორის მოდიფიკაცია. ეს ინდიკატორი ასახავს კაბელის ყველა გადამცემი წყვილის მთლიან ჯვარედინი სიმძლავრეს.

მონაცემთა გადაცემის საიმედოობაახასიათებს დამახინჯების ალბათობას მონაცემთა თითოეული გადაცემული ბიტისთვის. ზოგჯერ ეს იგივე მაჩვენებელი ე.წ ინტენსიურადბიტის შეცდომები (ცოტა შეცდომა შეფასება, BER). BER მნიშვნელობა საკომუნიკაციო არხებისთვის შეცდომის დაცვის დამატებითი საშუალებების გარეშე (მაგალითად, თვითშესწორებადი კოდები ან პროტოკოლები დამახინჯებული ჩარჩოების ხელახალი გადაცემით) არის, როგორც წესი, 10" 4 -10~ 6, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო ხაზებში - 10~. 9. მონაცემთა გადაცემის სანდოობის მნიშვნელობა, მაგალითად, Yu -4-ში ნათქვამია, რომ საშუალოდ 10000 ბიტიდან ერთი ბიტის მნიშვნელობა დამახინჯებულია.

ბიტის დამახინჯება ხდება როგორც ხაზზე ჩარევის არსებობის გამო, ასევე სიგნალის ტალღის ფორმის დამახინჯების გამო, რომელიც შეზღუდულია ხაზის გამტარობით. ამიტომ, გადაცემული მონაცემების საიმედოობის გასაზრდელად, აუცილებელია ხაზის ხმაურის იმუნიტეტის ხარისხის გაზრდა, კაბელში ჯვარედინი დონის შემცირება და ასევე უფრო ფართოზოლოვანი საკომუნიკაციო ხაზების გამოყენება.

ბატარეის ძაბვა დსთ-ს უმეტეს ავტომატურ სატელეფონო სადგურებზე, როგორც წესი, არის 60 ვ, მაგრამ ის შეიძლება იყოს 24...100 ვ დიაპაზონში.

მოდით გამოვთვალოთ ხაზის მიმდინარე მნიშვნელობა (უარეს შემთხვევაში):

კოჭის წინააღმდეგობა (2x400 Ohm) 800 Ohm

10 კმ სატელეფონო ხაზი 18000 მ

ტელეფონის წინააღმდეგობა... 300 Ohm

სულ: 29000 მ

ბატარეის ძაბვა 60 ვ

ხაზის მინიმალური დენი: 60 V/2900 Ohm - 20.7 mA.

მაგიდაზე ცხრილი 2.1 გვიჩვენებს სატელეფონო ქსელების მინიმალურ დენებს ევროპის ზოგიერთ ქვეყანაში.

წარსულში, სატელეფონო კომპანიების უმეტესობამ განსაზღვრა მაქსიმალური DC წინააღმდეგობა SLT-ებისთვის, რათა უზრუნველყოს კოჭის მინიმალური დენი. ამასთან, ელექტრონული TA-ებისთვის რთულია მაქსიმალური DC წინააღმდეგობის დადგენა, რადგან მათ აქვთ არაწრფივი I-V მახასიათებელი (ვოლტ-ამპერი მახასიათებელი). დენი-ძაბვის მახასიათებელი განისაზღვრება დამცავი ხიდის პოლარობით და ხიდის ძალიან მაღალი წინააღმდეგობით მცირე დენების მიმართ. ნახ. 2.19 გვიჩვენებს სატელეფონო ქსელებისთვის დასაშვებ და მიუღებელ დენის ძაბვის მახასიათებლების არეებს. ზოგიერთი კომპანია უშვებს ხაზის უფრო მაღალ ძაბვას სიხშირის აკრეფის დროს, რადგან... ეს სისტემები მუშაობს ციფრული იმპულსების იზოლირების გარეშე. შეერთებულ შტატებში, სტანდარტული ხაზის ძაბვა არის 6 ვ 20 mA-ზე, მაგრამ სიხშირის აკრეფის შემთხვევაში ის შეიძლება იყოს 8 V 20 mA-ზე. ამიტომ უფრო ადვილია სიხშირის კოდის გენერატორების ელექტროენერგია ამ ტიპის სპეციფიკაციის მქონე ქვეყნებში.

ზოგიერთი სატელეფონო კომპანია უშვებს ქვედა ხაზის ძაბვას იმპულსური აკრეფის დროს, რათა გაუადვილოს გაცვლის რელეებს ხაზის დენის შეფერხებების იზოლირება.

ტერმინი „სიჩქარე“ ხშირად გამოიყენება ელექტრონული საკომუნიკაციო ქსელების აღწერისას. ეს არის ასეთი სისტემების ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელი. ერთი შეხედვით, შეიძლება ჩანდეს, რომ ადამიანს, რომლის მუშაობას საერთო არაფერი აქვს საკომუნიკაციო ხაზებთან, არ სჭირდება იმის გაგება, თუ რა არის არხის გამტარობა. სინამდვილეში, ყველაფერი ცოტა განსხვავებულია. ბევრ ადამიანს აქვს სახლი პერსონალური კომპიუტერი, დაკავშირებულია და ყველამ იცის, რომ ზოგჯერ მუშაობს მსოფლიო ქსელთან გარეშე თვალსაჩინო მიზეზებიანელებს. ამის ერთ-ერთი მიზეზი ის არის, რომ სწორედ იმ მომენტში პროვაიდერის არხის გამტარუნარიანობა გადატვირთულია. შედეგი არის აშკარა შენელება და შესაძლო გაუმართაობა. სანამ განვსაზღვრავთ "სიჩქარის" ცნებას, მოდით გამოვიყენოთ მაგალითი, რომელიც საშუალებას აძლევს ნებისმიერს გაიგოს რაზე ვსაუბრობთ.

წარმოვიდგინოთ გზატკეცილი პატარა პროვინციულ ქალაქში და მჭიდროდ დასახლებულ მეტროპოლიაში. პირველ შემთხვევაში, ყველაზე ხშირად ის განკუთვნილია ერთი ან ორი მოძრაობის ნაკადისთვის, შესაბამისად, სიგანე მცირეა. მაგრამ დიდ ქალაქებში ოთხი ზოლიანი მოძრაობაც კი არავის გააკვირვებს. ამავე დროს, ამ ორ გზაზე ერთი და იგივე მანძილის გავლის მანქანების რაოდენობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ეს დამოკიდებულია ორ მახასიათებელზე - მოძრაობის სიჩქარეზე და ზოლების რაოდენობაზე. ამ მაგალითში, გზა არის და მანქანები მცირე ინფორმაციაა. თავის მხრივ, თითოეული ზოლი არის საკომუნიკაციო ხაზი.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გამტარუნარიანობა ირიბად მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენი მონაცემი შეიძლება გადაიცეს დროის ერთეულზე. რაც უფრო მაღალია ეს პარამეტრი, მით უფრო კომფორტულია ასეთი კავშირის საშუალებით მუშაობა.

თუ ყველაფერი აშკარაა გადაცემის სიჩქარით (ის იზრდება სიგნალის გადაცემის შეფერხების შემცირებით), მაშინ ტერმინი "სიჩქარე" ცოტა უფრო რთულია. მოგეხსენებათ, იმისათვის, რომ სიგნალმა გადასცეს ინფორმაცია, ის გარკვეული გზით გარდაიქმნება. ელექტრონიკასთან დაკავშირებით, ეს შეიძლება იყოს შერეული მოდულაცია. თუმცა, გადაცემის ერთ-ერთი მახასიათებელია რამდენიმე პულსი სხვადასხვა სიხშირეზე(მთლიანი ზოლის ფარგლებში, სანამ დამახინჯება მისაღები საზღვრებშია). ეს ფუნქცია საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ საკომუნიკაციო ხაზის მთლიანი შესრულება შეფერხებების შეცვლის გარეშე. სიხშირეების თანაარსებობის თვალსაჩინო მაგალითია სხვადასხვა ტემბრის მქონე რამდენიმე ადამიანის ერთდროული საუბარი. მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ლაპარაკობს, ყველას სიტყვები საკმაოდ გამორჩეულია.

რატომ არის ზოგჯერ შენელება ქსელთან მუშაობისას? ყველაფერი ძალიან მარტივად არის ახსნილი:

რაც უფრო მაღალია შეფერხება, მით ნაკლებია სიჩქარე. ნებისმიერი ჩარევა სიგნალში (პროგრამული თუ ფიზიკური) ამცირებს შესრულებას;

ხშირად მოიცავს დამატებით ბიტებს, რომლებიც ასრულებენ ზედმეტ ფუნქციებს - ე.წ. ეს აუცილებელია ხაზის ჩარევის პირობებში ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად;

მიღწეულია გამტარი საშუალების ფიზიკური ლიმიტი, როდესაც ყველა მოქმედი უკვე გამოყენებულია და ახალი მონაცემებით ისინი მოთავსებულია გაგზავნის რიგში.

ასეთი პრობლემების გადასაჭრელად, პროვაიდერები იყენებენ რამდენიმე განსხვავებულ მიდგომას. ეს შეიძლება იყოს ვირტუალიზაცია, რომელიც ზრდის "სიგანეს", მაგრამ იწვევს დამატებით შეფერხებებს; არხის გაფართოება „ზედმეტი“ გამტარ მედიის გამო და ა.შ.

ციფრულ ტექნოლოგიაში ზოგჯერ გამოიყენება ტერმინი "baud". სინამდვილეში, ეს ნიშნავს დროის ერთეულზე გადაცემული მონაცემების ბიტების რაოდენობას. ნელი საკომუნიკაციო ხაზების დღეებში (dial-up) 1 ბაუდი შეესაბამებოდა 1 ბიტს 1 წამში. მოგვიანებით, როგორც სიჩქარე გაიზარდა, "baud" შეწყვიტა უნივერსალური. ეს შეიძლება ნიშნავდეს 1, 2, 3 ან მეტ ბიტს წამში, რაც მოითხოვდა ცალკე მითითებას, ამიტომ ამჟამად გამოიყენება სხვა სისტემა, რომელიც ყველას ესმის.

ვადა სიხშირის დიაპაზონისიგნალთან დაკავშირებითასოცირდება კონცეფციასთან ეფექტური სიგნალის სპექტრის სიგანე, რომელშიც კონცენტრირებულია სიგნალის ენერგიის 90% (შეთანხმებით), ასევე სიგნალის სიხშირის დიაპაზონის ქვედა და ზედა ზღვარი. ესენი ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებლებისიგნალის წყაროები პირდაპირ კავშირშია ფიზიკასთან ამ წყაროსსიგნალი. მაგალითად, ინდუქციური ვიბრაციის სენსორისთვის, გამომავალი სიგნალის სიხშირის დიაპაზონი ფაქტობრივად შემოიფარგლება ზემოდან კილოჰერცის ერთეულებით, სენსორის ინდუქციური კოჭის შიგნით ლითონის მაგნიტიზებული ბირთვის მასის ინერციის გამო, ხოლო ქვემოდან - მნიშვნელობით. ასოცირდება კოჭის ინდუქციურობასთან. სიგნალის სიხშირის დიაპაზონის ზედა ზღვარი, როგორც წესი, დაკავშირებულია სიგნალის გადაცემის სიჩქარის ფიზიკურ შეზღუდვებთან, ხოლო სიხშირის დიაპაზონის ქვედა ზღვარი ასოცირდება სიგნალის დაბალი სიხშირის კომპონენტის, მათ შორის DC კომპონენტის არსებობასთან.

ვადა სიხშირის დიაპაზონიგადაცემაგამოიყენება კონვერტორებთან და სიგნალის გადაცემის ბილიკებთან (ინტერფეისებთან) მიმართებაში. ჩვენ ვსაუბრობთ ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი (AFC)ამ მოწყობილობების და ამ სიხშირის პასუხის გამტარუნარიანობის მახასიათებლების შესახებ, რომლებიც ტრადიციულად იზომება -3 dB დონეზე, როგორც ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ ფიგურაში. ნულოვანი დეციბელი მიიღება, როგორც მაქსიმალური (ან საშუალო, კონვენციით) სიგნალის ამპლიტუდის მნიშვნელობა გამშვებ ზოლში. ფიგურაში, სიხშირეები F 1 და F 2 არის ქვედა და მაღალი სიხშირეგამტარუნარიანობა შესაბამისად. ქვედა ზღვარი F 1 = 0, თუ ეს გადამყვანი ან გზა გადის სიგნალის DC კომპონენტს. მით უფრო სიგანე სიხშირის ზოლებიგადაცემაΔF= F 2 - F 1 კონვერტორის ან მონაცემთა გადაცემის გზის, რაც უფრო მაღალია სიგნალის გარჩევადობა (დეტალები) დროში , მით უფრო მაღალია ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე შესაბამის ინტერფეისში, მაგრამ ამავე დროს მით მეტი ჩარევა და ხმაურიშედის ზოლში.

თუ სიგნალის სიხშირის დიაპაზონი ნაწილობრივ ან მთლიანად არ მოხვდება გადამყვანის ან ბილიკის გამტარ ზოლში, ეს იწვევს სიგნალის დამახინჯებას ან სრულ ჩახშობას გზაზე.

მეორეს მხრივ, თუ სიგნალის ეფექტური სიხშირის დიაპაზონი ბევრჯერ ვიწროა, ვიდრე გადამყვანის ან ბილიკის გამტარი ზოლი, მაშინ ასეთი შემთხვევა არ შეიძლება ჩაითვალოს ოპტიმალურად, რადგან ამ ფიზიკურად დანერგილ სისტემაში ყოველთვის არის სხვადასხვა ხასიათის ხმაური და ჩარევა. , რომლებიც ზოგადად მიმოფანტულია მთელ ზოლზე . გამშვები სიხშირის რეგიონები, რომლებიც არ შეიცავს სასარგებლო სიგნალის კომპონენტებს, დაამატებენ ხმაურს, რაც ამცირებს მოცემული სიგნალის კონვერტაციის ან გადამცემი არხის სიგნალ-ხმაურ თანაფარდობას. ამ შენობიდან გამომდინარე, ჩვენ მივუახლოვდით ვადა: სიგნალის ოპტიმალური გამტარობა არის გამშვები ზოლი, რომლის საზღვრები შეესაბამება ეფექტური სიგნალის გამტარუნარიანობა.

ADC-ის შემთხვევაში, გამშვები ზოლის ზედა ზღვარი შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს ალიასის საწინააღმდეგო ფილტრით, ხოლო ქვედა ზღვარი შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს მაღალი გამტარი ფილტრით.

როგორც ხედავთ გენერალი ვადა სიხშირის დიაპაზონი, რომელიც გამოიყენება ნებისმიერ კონტექსტში, მტკიცედ არის დაკავშირებული აღჭურვილობის შერჩევის საკითხთანმისი სიხშირის მახასიათებლების მიხედვით და ასევე დაკავშირებულია გადამყვანების და გადაცემის ბილიკების ოპტიმალური შესაბამისობის საკითხთან სიგნალის წყაროებთან.