reforef.ru 1
Хранение информации


Механическая запись. Томас Эдисон изобрел фонограф. Игла давила и оставляла бородки. Игла двигалась по борозде и колебала мембрану, та выдавала звук. Пластинка. Граммофон. Электропроигрыватели. Использует аналоговую запись

Магнитная запись. Появилась благодаря ферромагнетике. Которая имеет доменную структуру. Свойство остаточной намагниченности. При воздействии внешнего магнитного поля магнитные моменты ориентировались вдоль магнитного поля. Эффект остаточной намагниченности. Это и позволило осуществить магнитную запись. На пленку наносился слой ферромагнетика. Пленка движется вдоль дорожки - сердечник... через катушку проходит электрический сигнал.

Переменный ток. Когда через катушку проходит переменный ток - появляется переменное электромагнитное поле. Переменное напряжение, которое осуществляет запись сигнала. Как аналоговый сигнал, так и цифровой сигнал.

Видеокассета. Жесткий диск. Аудиокассеты.

Оптическая запись. СД диски. Запись от центра к краям - по спирали. Изготавливали в заводских условиях.

Информационный слой не поврежден. Подаем запись на лазер. Луч имеет возможность прожигать информационный слой. Информационный слой не подвергается уничтожению. Записи нет - вещество в одном состоянии.

Запись есть — запись в другом состоянии. Когда производим запись луча лазера вырабатывает такой уровень сигнала записывающие точки превращаются в другое состояние. РВ для записи цифрового сигнала.

Диски могут записывать не только звуковую информацию. Но и видео - двд диски.

Магнитно-оптическая запись. Используются диски. Цифровая информация. Отличия от магнитной: лазерный луч и используется магнитная головка. В качестве информационного слоя слой ферромагнетика. Они свою ориентацию смогут изменять при определенной температуре. Точка кюри для разных ферромагнетиков разная. Лазер попадал на пушку и использовался эффект Керра: луч лазера меняет свою поляризацию. Распространяется только в одном направлении. Луч лазера при считывании он осуществляет нагрев. Зипа, мини диски.


Электронная запись: осуществляет запись только цифрового сигнала. Симкарта. При воспроизведении нет механических воздействий, нет шума, меньше энергии.

Развертка - последовательная передача элементов разложения. Строчная развертка: информация передается по строкам. Слева направо. Кадровая развертка: передаем информацию сверху вниз. Параметры: Формат кадра 4 к 3.

Амплитудная модуляция используется в радиовещании в диапазон длинных средних и коротких волн. В ТВ для передачи сигнала видеоизображения.

Частотная модуляция (FМ) - если управляющим сигналом мы будем измерять не амплитуду, а частоту. Используется в радиовещании в диапазоне ультракоротких волн. В ТВ для звукового изображения (защищенный по отношению к амплитудной модуляции. Информация подвергается помехам в АМ. Амплитуда информации не несет...при фм меньше помех.

Канал передачи информации

Радиотехнический канал передачи информации. Соответствует любой канал. Могут быть разные. Канал, передача информации на котором осуществляется с помощью электромагнитных колебаний — радиотехнический канал. Есть передающая часть. Есть принимающая.

Связь осуществляется через радиорубку.

Д - датчик. Устройство вырабатывающее электрический сигнал, соответствующий поступающее информации. Микрофон! Или матрице

ПЗС, состоящая из отдельных ячеек.

КУ — кодирующее устройство. Выполняет функцию преобразования электрического сигнала полученного с датчика в электрический сигнал более пригодный для запоминания и передачи. Видеомагнитофон, компьютер, диктофон.


ЗУ - запоминающее устройство. Хранит переданный сигнал до момент его передачи. Жесткие диски.

М - модулятор. Осуществляет модуляцию одного или нескольких параметров высокочастотного сигнала по закону передаваемого сигнал

Г - генератор. Колебания несущей частоты. Генерирует гармонические частоты электромагнитных колебаний. Способных распространяться на большие расстояния.

ПА - передающая антенна. Излучает частотные электромагнитные колебания на модулируемый сигнал.

Далее приемная сторона

ПА - приемная антенна. Принимает промодулированные частотные электромагнитные колебания, которые затем поступает от приемника.

ИУ - избирательный усилитель. Выделяет и усиливает из множества сигналов принимаемых антенной требуемое высокочастотное модулированное колебание. Получаем один в.ч.м. сигнал

Д - детектор. Осуществляет процесс, обратный модуляции. Выделяет и в.ч.м. колебания - сигнал. Будет уже управляющий сигнал.

ДУ - декодирующее устройство. Преобразует принятый сигнал в форм удобной для обработке в конечном устройстве.

ОК - оконечное устройство. Преобразует электрический сигнал в информацию, представленную в той или иной форме. Для звука - динамик. Для изображения — экран кинескопа.

Случайные сигналы - сигналы, значение которых в любой момент времени нельзя предсказать с вероятностью равной единице.


Все сигналы, несущие информацию, являются случайными, так как детерминированный сигнал информации не содержит.

Случайные сигналы:

1. управляющие или модулирующие сигналы. Низкочастотные колебания, содержащие информацию, которые могут быть переданы большие расстояния с помощью электромагнитных волн. Делятся на группы:

аналоговые (непрерывные сигналы) — являющиеся функцией времен повторяющие закон, изменения соответствующей физической величины.

Дискретные, представляющий последовательность импульсов, амплитуды которых соответствуют значениям физической величины, дискретные моменты времени. Позволяет осуществить передачу несколько видов информации по одному каналу. Когда мы передаем информацию по времени - временное разделение каналов. Делается чтобы уменьшить канал информации.

Цифровые сигналы. Представляют собой последовательность нулей единиц. Нужен для того, чтобы мы могли его обрабатывать с помощью вычислительной технике, компьютеров. Цифровой сигнал от аналогового отличается тем, что информация в аналоговом сигнале заложена в изменении амплитуды сигнала. При прохождении по каналам связи амплитуда подвержена искажениям. Сигнал преобразуется в цифровой и по каналам связи передаются в цифровом виде. Сигнал аналоговый проходит по каналам связи, на него могут ложатся помехи, сигнал получает искажения. Цифровой сигнал передали в виде цифр и получили в виде цифр. Искажений нет. Цифровой сигнал более качественный.

2. Высокочастотные немодулированные сигналы — это высокочастотные колебания, которые способны распространяться в виде электромагнитных волн на большие расстояния. Информацию эти сигналы не несут. Амплитуда постоянная. Можно передавать на большие расстояние.


3. Высокочастотные модулированные сигналы — высокочастотные колебания, один или несколько параметров которых промодулированы управляющим сигналом. Несут информацию. Могут распространять в виде электромагнитных волн на большие расстояния.

Модуляция — изменение одного или нескольких параметров высокочастотного сигнала управляющим сигналом. Для этого процесса есть устройство_— модулятор. И есть генератор. Он вырабатывает сигнал. Если будем изменять один из параметров.

Управления происходит

Источник электромагнитного поля - изменяющееся во времени электрические токи.

Процесс испускания электромагнитных волн источником называется излучением электромагнитных волн.

Источник излучения — излучающие системы.

Радиосвязью называется передача информации с помощью радиоволн, частоты которых охватывают широкий диапазон от 3 кГц до 3 ТГц.

3-10 кГц - морской навигации

3-ЗОмГЦ - в.ч. декаметровые волны ДВ - радиовещание

30 - 200 мГЦ о.в.ч метровые УКВ - радиовещание, используется в телевидение.

2 диапазона в радиовещание УКВ (63-73 мГц) и РМ (88-108 мГц) 12 ТВ каналов

300 - 3000 мГЦ - ультравысокие частоты - дециметровые волны ДМВ - используется в ТВ вещании

3-30 ГГц - высокие частоты - сантиметровые волны - используются в спутниковом вещании.

30 - 300 ГЦ - крайне высокие частоты - миллиметровые волны – УКВ используются в радиоастрономии.


Диапазоны имеют различные свойства по своему распространения. Поверхностные волны - распространяются вдоль поверхности земли. Пространственные волны — распространяются во всех других направлена. Средние волны могут огибать препятствия, имеют больший коэффициент затухания. Сигнал должен быть передан с использованием более сильной передачи.

Короткие волны в близи поверхности земли очень быстро затухают и не могут далеко распространяться. Есть свойство, когда пространственные волны уходят вверх - попадает в слой ионосферы. Короткие волны преломляются и падают на землю. НА распространение коротких волн влияет время суток. Если посмотрим на слой ионосферы днем, то ночью с ионосферы сжимается до 220 км. Становится плотнее. Волны отражаются слабее.

Ультракороткие волны. Не могут распространяться на большие расстояния. Могут распространяться в пределах большой видимости, когда нет помех. Ультракороткие волны используются для передачи телевизионного изображения.

Классификация сигналов

Все реальные физические процессы преобразуются в электрические сигналы, которые являются функцией времени.

Функция времени - математическая модель сигнала. Может быть представлена в виде графика. Таблица и математического выражения.

Сигналы делятся на детерминированные и случайные.

Детерминированные - сигналы, значение которых в любой момент времени полностью известно (то есть предсказуемость, вероятность равна еденице).
От 16 Гц до 20 кГц воздействуют на орган слуха человека. Называются слышимыми звуками. Ниже 16 Гц – инфразвук. Выше 20 кГц – ультразвук.

Громкость звука зависит от интенсивности. ТО есть определяется амплитудой колебания звуковой волны.


Порог слышимости - наименьшая интенсивность звуковой волны, которая может быть воспринята орган слуха

Порог осязания — наибольшая интенсивность звуковой волны, которая при восприятии звука не вызывает болевого ощущения.

Электромагнитная волна - распространяющаяся в пространстве переменное магнитное поле.

Электромагнитное поле - особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействии заряженных частиц. Характеризуется напряженностью электрического и магнитного полей.

Скорость распространения электромагнитной волны = 300 000 км/с —скорость света.

Колебания — движения или состояния, обладающие той или иной степенью повторяемости во времени. Механические, электромагнитные колебания. Гц

Периодическое колебания - если значение физических величин, изменяющихся в процессе колебания, повторяются через равные промежутки времени.

Период колебания наименьший промежуток времени, по истечении которого повторяются значения тех или иных физических величин, характеризующих эти колебания. (Т), сек.

Частота периодических колебаний - число полных колебаний, которые совершаются за единицу времени.

Циклическая частота - число полных колебаний, которые совершаются за 2пи единиц времени.

W=2пиv=2пи/t

Гармоническое колебание — колебание, совершающееся по закону синуса или косинуса.


Волна - распространение колебательного движения в среде или поле.

Одновременно с передачей состояния колебания переходит перенос энергии из одной точки в другую.

Характеризуется: длиной, частотой, амплитудой, скоростью распространения.

Чем выше частота, тем меньше длина волны и наоборот.

Звуковые или акустические волны - это механические волны, которые распространяются в упругой среде.

Упругая среда - это среда, где между частицами существует формы взаимодействия, препятствующие какой-либо деформации этой среды.

Под звуковыми волнами преимущественно понимают механические волны в воздухе. Скорость распространения равна 330м/с.

Характеристика: частотный диапазон

Спутниковые каналы связи. Используются волны сантиметрового диапазона. Между спутников и антенной провести прямую линию. Применяются зеркальные антенны. 2 диапазона для вещания: Ц и У

Геостационарная орбита. Спутники на этой орбите являются постоянными по отношению к главной точке земли. Должен вращаться с такой же угловой скоростью как и земля.

Прямо фокусная и офсетная антенны. Спутниковый передается цифровым сигналом.

1. оптическое разложение многоцветного изображение на 3 одноцветных изображения. Используются 3 фильтра: красного, синего и зеленого цветов.

2. преобразование 3 одноцветных изображений в соответствующий вид электрического сигнала. Участвуют сигналы красного, синего и зеленого цветов.


3. передача 3 сигналов по каналам связи

4. Обратное преобразование электрических сигналов в 3 одноцветных электрических изображений.

5. оптическое сложение 3 многоцветных изображения в одно многоцветное. SЕСАМ - каждый сигнал цвето разности передается по своей несущей. Менее качественный. Две системы светлости: РАL, SЕСАМ Декодер преобразовывал одну систему в другую. SЕСАМ используется в России как система эфирного вещания. Все оборудование работает в системе РАL.

Радиотехнические каналы передачи информации

Типы радиотехнических каналов передачи информации: эфирное вещание. Телевизионные центры – комплекс радиотехнических средств, помещении и служб для создания программ и проведения телевизионного вещания. По назначению: программные и ретрансляционные. Программные центры располагают собственными студиями и другими источниками телепрограмм. Они предназначены для создания и передачи собственных ТВ программ. Как по своей сети так и на другие телецентры. Консервации программ путем записи. Ретрансляционные центры собственных программ не создают а служат для ретрансляции программ, поучаемых по космическим радиорелейным передачам линиям связи. Маломощные ТВ центры, предназначенные для расширения зоны уверенного приема.

Передающая часть: вышка. Приемная часть: коллективные прием и индивидуальный. Для приема нужны соответствующие антенны. 1-5 один диапазон — метровый и 6-12 метровые.

Далее идут дециметровые волны и другие антенны. Для приема эфирного телевидения

Коллективный прием осуществляется путем выставление на крыши одного комплекта антенн.

Развивается кабельное ТВ. Все абоненты по кабелю соединены с головной станцией.


При подаче сигнала по кабелю он не подвергается помехам.

Кабельное телевидение может быть интерактивным. Есть обратная связь.

Радиорелейные линии — необходимы для передачи информации с места события.

Магистральные радиорелейные линии выстраиваются по линии передачи сигнала.

Число строк в кадре - 625

Для передачи непрерывного изображения хватает 16 кадров (немое кино)

24 кадра — минимальное число кадров для записи со звуком.

25 кадров - в телевидение. Движение в сети 220вВ, частота тока 50 Гц (220/50). Хвостик приводит к системной ошибке. В Японии и Америке - 30 кадров.

Используя инертность нашего зрения, один кадр разбили на два полукадра, поля. Одно - четно, другое - нечетное. 50Гц - число, когда глаз перестает воспринимать световое мерцание.

Через строчная информация - информация передается двумя полукадрами через строки.

Сложение картинки:

Кинескоп представляет из себя колбу. Дно колбы покрыто веществом - люминофор. Свойство: он светится, когда на него попадает заряженная частица. Когда сигнал передается, он попадает на один из электродов.

Электродный прожектор, состоящий из катода. Накал нагревает катод, из катода начинают вылетать электроны. Электроды притягиваются пролетают через сетку попадает на катод. Экран 4 на 3. Отклоняющая система. Через нее проходит электрический ток. Магнитное поле влияет на отклонение луча. Чтобы луч появился в прожекторе есть фокусирующие электрон. Из облака электродов делает тонкий луч.


Отклоняющая система позволяет поймать этот луч. Управляющая сетка. На нее подается сигнал видеоизображения. Когда предается информация с первой строки с лева направо.

Ход слева направо — прямой ход строчной развертки. На управляющую сетку подается сигнал видеоизображения.

Справа налево - обратный ход строчной развертки. Здесь луч информацию не несет. Возвращается на место.

Используют гашение обратного хода. Луч возвращается назад... и развертка проходит а луч на катод не идет. В момент кадровой развертки информация не передается.

Импульсы синхронизации. ПО этим импульсам запускается генератор

строчной и кадровой развертки— картинка всегда будет запускаться.

Цветное телевидение

Колориметрия.

При смешении одинаковые цветов образуется один цвет

При смешении разных цветов - новый цвет

При смешении трех независимых цветов получаем белый цвет.

Ер-У

Еу

Компонент видеосигнала. Сигнал яркости и два сигнала цвето-разности.

В цветном кинескопе одна точка изображения состоит из трех точек

люминофора.

В основе систем цветного телевидения лежат следующие процессы