Pytania pomocnicze - INF.08

Linia długa to linia transmisyjna, której długość jest na tyle duża względem długości fali sygnału, że trzeba uwzględniać rozłożone parametry elektryczne: R', L', G' i C'.

Rezystancja jednostkowa R' opisuje opór przewodów na jednostkę długości. Powoduje straty energii w postaci ciepła.

Pojemność jednostkowa C' opisuje zdolność linii do magazynowania energii w polu elektrycznym między przewodami.

Upływność jednostkowa G' opisuje prąd upływu przez izolację między przewodami. Jest związana ze stratami dielektrycznymi izolacji.

Prąd płynący w przewodach wytwarza wokół nich pole magnetyczne. Indukcyjność opisuje zdolność obwodu lub linii do magazynowania energii w tym polu.

Podstawowe parametry to: rezystancja jednostkowa R', indukcyjność jednostkowa L', upływność jednostkowa G' oraz pojemność jednostkowa C'.

Podstawowe warstwy to rdzeń, płaszcz i bufor. W kablach światłowodowych występują też dodatkowe elementy ochronne, np. powłoka zewnętrzna.

Rdzeń jest centralną częścią włókna, przez którą przesyłane są impulsy świetlne. To w nim zachodzi właściwa transmisja sygnału.

Płaszcz otacza rdzeń i ma inny współczynnik załamania światła. Umożliwia to utrzymanie światła w rdzeniu dzięki całkowitemu wewnętrznemu odbiciu.

Światłowód przesyła sygnał świetlny przez rdzeń optyczny, a kabel koncentryczny przesyła sygnał elektryczny przez przewodnik miedziany. Kabel koncentryczny ma żyłę centralną, dielektryk, ekran i płaszcz.

Skrętka STP/FTP składa się z par przewodów miedzianych i stosuje ekranowanie przeciwzakłóceniowe. Światłowód nie ma par miedzianych, tylko rdzeń i płaszcz optyczny.

Ponieważ nie przesyłają sygnału elektrycznego, lecz światło. Zakłócenia elektromagnetyczne nie wpływają bezpośrednio na propagację światła w rdzeniu.

Najczęściej po oznaczeniach: rdzeń, płaszcz i bufor. Takie elementy są charakterystyczne dla budowy włókna światłowodowego.

FSK rozpoznaje się po tym, że różnym poziomom logicznym przypisane są różne częstotliwości sygnału nośnego. Amplituda sygnału pozostaje stała.

W FSK zmieniana jest częstotliwość sygnału nośnego. W ASK zmieniana jest amplituda sygnału nośnego.

W FSK informacja jest kodowana zmianą częstotliwości. W PSK informacja jest kodowana zmianą fazy sygnału nośnego.

Stała amplituda wyklucza modulację ASK, w której informacja jest przenoszona właśnie przez zmianę amplitudy.

QAM wykorzystuje jednoczesne zmiany amplitudy i fazy sygnału. W pytaniu mowa wyłącznie o przypisaniu poziomom logicznym różnych częstotliwości.

FSK oznacza Frequency Shift Keying, czyli kluczowanie z przesuwem częstotliwości.

ASK dotyczy amplitudy, FSK częstotliwości, PSK fazy, a QAM łączy zmianę amplitudy i fazy.

Polega na dodaniu do przesyłanych danych informacji kontrolnych lub nadmiarowych. Dzięki nim odbiornik może wykryć, a czasem także poprawić błędy transmisji.

Kodowanie służy między innymi do ochrony danych przed błędami. Modulacja polega na dostosowaniu sygnału do transmisji przez określone medium, np. falę radiową lub przewód.

Kwantyzacja dotyczy zamiany wartości ciągłych na skończoną liczbę poziomów, np. przy cyfryzacji dźwięku. Nie jest podstawową metodą zabezpieczania transmisji przed błędami.

Dyskretyzacja, czyli próbkowanie, polega na pobieraniu wartości sygnału w określonych odstępach czasu. Sama w sobie nie wykrywa ani nie koryguje błędów transmisji.

Suma kontrolna to wartość obliczana na podstawie przesyłanych danych. Odbiornik oblicza ją ponownie i porównuje z otrzymaną, aby wykryć ewentualne błędy.

Wykrywanie błędów pozwala stwierdzić, że dane zostały przekłamane. Korekcja błędów pozwala dodatkowo odtworzyć poprawne dane bez ponownej transmisji.

BER to bitowa stopa błędów, czyli stosunek liczby błędnie odebranych bitów do liczby wszystkich przesłanych bitów. Im niższy BER, tym lepsza jakość transmisji.

Ponieważ przepuszcza niskie częstotliwości użytecznego sygnału, a tłumi wysokie częstotliwości, które mogłyby spowodować aliasing podczas próbkowania.

Aliasing to zniekształcenie powstające, gdy sygnał jest próbkowany zbyt małą częstotliwością. Składowe o zbyt wysokich częstotliwościach są wtedy błędnie interpretowane jako niższe częstotliwości.

Stosuje się go przed przetwornikiem analogowo-cyfrowym, np. w kartach dźwiękowych, modemach i systemach pomiarowych. Jego zadaniem jest ograniczenie pasma sygnału przed próbkowaniem.

Filtr antyaliasingowy powinien tłumić składowe sygnału powyżej połowy częstotliwości próbkowania, czyli powyżej częstotliwości Nyquista.

Filtr dolnoprzepustowy przepuszcza niskie częstotliwości i tłumi wysokie. Filtr górnoprzepustowy działa odwrotnie: przepuszcza wysokie częstotliwości i tłumi niskie.

W sygnale cyfrowym mogą pojawić się fałszywe składowe częstotliwościowe. Powoduje to zniekształcenia, których po próbkowaniu nie da się łatwo usunąć.

W kodzie AMI bit 0 oznacza poziom zerowy, a bit 1 impuls dodatni lub ujemny. Kolejne jedynki mają naprzemienną polaryzację.

Należy szukać trzech poziomów sygnału oraz impulsów tylko dla bitów 1. Kolejne jedynki powinny zmieniać polaryzację: dodatnia, ujemna, dodatnia.

W NRZ bity są zwykle reprezentowane stałymi poziomami napięcia, np. 1 jako poziom wysoki, 0 jako niski. W AMI zero ma poziom zerowy, a jedynki są impulsami o naprzemiennej polaryzacji.

Długi ciąg zer oznacza brak impulsów, więc odbiornik może utracić synchronizację zegara. Dlatego w praktyce stosuje się modyfikacje, np. HDB3.

HDB3 jest modyfikacją kodu AMI. Wprowadza specjalne impulsy zastępujące długie sekwencje zer, aby poprawić synchronizację transmisji.

Oznacza to, że kolejne bity 1 są nadawane raz jako impuls dodatni, raz jako ujemny. Dzięki temu sygnał ma mniejszą składową stałą.

W przewodach miedzianych sygnał ma postać prądu elektrycznego, który wytwarza pole elektromagnetyczne. Pole to może indukować zakłócenia w sąsiednich parach przewodów.

Przenik pochodzi zwykle od innych par przewodów w tym samym kablu. Zakłócenie elektromagnetyczne może pochodzić także z zewnętrznych źródeł, np. silników, zasilaczy lub linii energetycznych.

Skręcanie par zmniejsza emisję zakłóceń i ogranicza wpływ pól elektromagnetycznych na sąsiednie przewody. Dzięki temu maleje przenik i poprawia się jakość transmisji.

NEXT oznacza przenik zbliżny, czyli zakłócenie mierzone przy tym samym końcu kabla, z którego nadawany jest sygnał. Jest to ważny parametr jakości toru miedzianego.

Zbyt długie rozplecenie par lub pomylenie kolejności żył pogarsza symetrię toru transmisyjnego. To zwiększa podatność kabla na przenik i błędy transmisji.

Ekran stanowi barierę dla pól elektromagnetycznych i odprowadza zakłócenia do uziemienia. Chroni kabel głównie przed zakłóceniami zewnętrznymi, a w niektórych konstrukcjach także ogranicza sprzężenia między parami.

Współczynnik załamania określa, ile razy światło rozchodzi się wolniej w danym ośrodku niż w próżni. Im większy współczynnik załamania, tym mniejsza prędkość światła w tym medium.

Światło białe składa się z fal o różnych długościach. Jeśli współczynnik załamania zależy od długości fali, każda barwa załamuje się pod innym kątem.

Dyspersja powoduje poszerzanie impulsów świetlnych w czasie. Może to prowadzić do nakładania się impulsów i błędów w odbiorze danych.

Dyspersja zniekształca kształt sygnału, np. poszerza impuls. Tłumienie zmniejsza moc lub amplitudę sygnału podczas transmisji.

Dyspersja dotyczy zależności współczynnika załamania od częstotliwości fali. Dyfrakcja to uginanie się fali na przeszkodach lub szczelinach.

Interferencja to nakładanie się fal, które może prowadzić do ich wzmocnienia lub wygaszenia. Dyspersja dotyczy różnej prędkości rozchodzenia się fal o różnych częstotliwościach.

Splitter ADSL rozdziela sygnał telefoniczny PSTN od sygnału transmisji danych ADSL. Dzięki temu telefon i internet mogą działać jednocześnie na jednej parze przewodów.

Splitter montuje się zwykle w jednym punkcie instalacji i rozdziela linię na tor telefoniczny oraz ADSL. Mikrofiltry zakłada się przy poszczególnych telefonach, aby odfiltrować składową ADSL.

Telefonia analogowa i ADSL używają różnych zakresów częstotliwości na tej samej parze miedzianej. Sygnały trzeba jednak odpowiednio rozdzielić, aby się nie zakłócały.

Splitter montuje się po stronie abonenta, na wejściu linii telefonicznej do lokalu lub przed rozgałęzieniem instalacji telefonicznej.

DSLAM jest urządzeniem operatora agregującym linie DSL, a nie elementem instalacji abonenta służącym do rozdzielania telefonu i ADSL. Separację sygnałów wykonuje splitter.

Mogą pojawić się szumy w słuchawce, zrywanie połączenia ADSL albo spadek jakości transmisji. Wynika to z wzajemnego zakłócania się sygnałów.

Po regularnym, sinusoidalnym kształcie. Sygnał harmoniczny powtarza się okresowo i ma stałą amplitudę oraz okres.

Sygnał harmoniczny jest regularny i okresowy, natomiast sygnał przypadkowy ma nieregularny przebieg i nie powtarza się w przewidywalny sposób.

Najważniejsze parametry to amplituda, okres, częstotliwość, pulsacja i faza początkowa.

Częstotliwość jest odwrotnością okresu: f = 1/T. Im krótszy okres, tym większa częstotliwość.

Ponieważ nie jest sinusoidalny i nie powtarza się cyklicznie. Sygnał harmoniczny musi mieć przebieg okresowy.

Nie. Sygnał harmoniczny jest szczególnym przypadkiem sygnału okresowego — musi mieć kształt sinusoidy lub cosinusoidy.