12. Общая схема передачи информации

Средства связи – совокупность устройств, обеспечивающих преобразование первичного сообщения от источника информации в сигналы заданной физической природы, их передачу, прием и представление в форме удобной потребителю.

Средств связи существует множество: почта, телефон, радио, телевидение, компьютерные сети и пр. Однако при всем разнообразии их конкретной реализации можно выделить общие элементы, представленные на рисунке 1.

Источник информации (ИИ) выдает ее в виде первичного сообщения, представленного последовательностью первичных сигналов. Для дальнейшей передачи эти сигналы преобразуются в сигналы такой физической природы, которые могут распространяться в заданном материальном носителе – формируется вторичное сообщение. Примерами преобразователей являются: мегафон или телефонный аппарат, преобразующие голосовые сигналы в электрические; радиопередатчик, преобразующие голосовые сигналы в радиоволны; телекамера, преобразующая изображение в последовательность электрических импульсов; модем, переводящий высокочастотные компьютерные сигналы в аналоговые низкочастотные и обратно, и пр. В общем случае при преобразовании выходные сигналы не полностью воспроизводят все особенности первичного сообщения, а лишь его существенные стороны, т.е. при преобразовании часть информации теряется. Например, полоса пропускания частот при телефонной связи от 300 до 3400 Гц, в то время как частоты, воспринимаемые человечески ухом, лежат в интервале 16 – 20000 Гц (т.е. телефонные линии "обрезают" высокие частоты, что приводит к искажениям звука); в черно-белом телевидении при преобразовании теряется цвет изображения. Именно в связи с возможными потерями встает задача выработки таких способов представления и последующего преобразования первичного сообщения, которые обеспечивали бы возможно более полную сохранность исходной информации и, одновременно, согласование со скоростью передачи инф-и по данной линии связи.

При необх-ти перед преобразованием или в процессе его может осуществляться кодирование первичного сообщения кодером (К). Кодирование (точнее, первичное кодирование) может осуществляться непосредственно источником информации, например, человеком при работе на передатчике с использованием азбуки Морзе. Возможно совмещение кодера с преобразователем, например, при работе человека за клавиатурой телеграфного аппарата или компьютера он вводит знаки естественного языка, а уже устройством они переводятся в коды, которые затем передаются.

Непосредственная передача осуществляется передатчиком вторичного сообщения. Он инициирует некоторый нестационарный процесс, обеспечивающий распространение сигналов в канале связи.

Канал связи – это материальная среда, а также физический или иной процесс, посредством которого осуществляется передача сообщения, т.е. распространение сигналов в пространстве с течением времени.

Каналы связи в зависимости от характера сигналов, передаваемых по ним подразделяются на дискретные и аналоговые. Примером дискретного канала является компьютерная сеть; аналогового – телефонная линия и радиоканал.

Примеры каналов связи

Канал связи	Среда	Носитель сообщения	Процесс, используемый для передачи сообщения
Почта, курьеры	Среда обитания человека	Бумага	Механическое перемещение носителя
Телефон, компьют. сети	Проводник	Эл.ток	Перемещение электрических зарядов
Радио, ТВ	Электромагнитное поле	Эл.магнитные волны	Распространение электромаг.
Зрение	Эл.магнитное поле	Световые волны	Распространение световых волн
Слух	Воздух	Звуковые волны	Распр-е звуковых волн
Обоняние, вкус	Воздух, пища	Химические вещества	Химические реакции
Осязание	Поверхность кожи	Объект, воздейс-й на органы осяз-я	Теплопередача, давление

Любой реальный канал связи подвержен внешним воздействиям, а также в нем могут происходить внутренние процессы, в результате которых искажаются передаваемые сигналы и, следовательно, связанная с ними информация. Такие воздействия называются шумами (помехами). Источники помех могут быть внешними, например, так называемые "наводки" от мощных потребителей электричества или атмосферных явлений, приводящие к появлению нарушений в радиосвязи; одновременное действие нескольких близко расположенных однотипных источников (одновременный разговор нескольких человек). К помехам могут приводить и внутренние особенности данного канала, например, физические неоднородности носителя; паразитные явления в шинах; процессы затухания сигнала в линии связи из-за большой удаленности. Если уровень помех оказывается соизмерим с интенсивностью несущего сигнала, то передача информации по данному каналу оказывается вообще невозможной. Однако и при относительно низких уровнях шумов они могут вызывать искажения передаваемых сигналов и, следовательно, частичную потерю связанной с ними информации. Существуют и применяются методы защиты от помех, например, экранирование электрических линий связей; улучшение избирательности приемного устройства и т.д.

После прохождения вторичного сообщения по каналу связи оно попадает в приемное устройство, где одновременно преобразуется в форму, необходимую для дальнейшей интерпретации. Если перед передачей применялось кодирование, после приема вторичное сообщение направляется в декодер (ДК) и лишь затем – к получателю (потребителю) информации. При этом декодер может быть совмещен с преобразователем (например, телеграфный аппарат или компьютер) или с приемником информации (радист, принимающий сигналы азбуки Морзе и интерпретирующий их).

Понятие линия связи охватывает все элементы представленной на рисунке 1 схемы от источника до приемника информации, то есть:

линия связи – это совокупность средств связи и канала связи, посредством которых осуществляется передача информации от источника к приемнику.