Ты здесь!

Прежде чем рассказывать про передачу информации со спутников, хочу немного понудить про то, как вообще происходит передача. Примерно так.

При передаче всегда есть передатчик и приёмник. На расстояние информация передаётся путём радиоволн. Радиоволна – это гармоническое колебание, например, описываемое функцией sin(x). Важным является выбор частоты в системе передачи. Её значение зависит от многих факторов. И мы обсуждать не будем (пока). Вот математическая модель гармонического колебания:

S(t) = A*sin(2pi*f*t + phi)

A – амплитуда колебания
pi = 3.14159265

f – частота колебания
t – время
phi – читается «фи», начальная фаза колебания. Путь для простоты будет phi =0.

Вот конечное уравнение колебания S(t) = A*sin(2pi*f*t). Думаю пока все понятно. Для наглядности вот график этой функции с обозначениями:

На графике А = 2. f = 10 Hz. t = 0 до 2 сек.

В радиотехнике эту частоту f принято называть несущей частотой, или просто несущей, потому что она переносит информацию. Представьте себе, что передача происходит в пустом пространстве, где нет других источников всевозможного излучения. Есть один сигнал – его и излучаем. В этом случае нет проблем. А что делать, если у нас есть много передатчиков и один приёмник? Как сделать так, чтобы приёмник знал от какого передатчика принимает сигнал? Вариантов много, но расскажу про самые используемые. Приёмник, передатчик и среда распространения сигнала называется каналом связи. В случае, когда передатчиков больше одного, то используется разделение каналов.

Для примера рассмотрим систему: приёмник, 3 передатчика.

1. Все передатчики излучают один и тот же сигнал. В этом случае приёмник будет принимать все 3 сигнала (сумму сигналов) и не сможет разобрать от какого из приёмников пришел сигнал. С точки зрения приёмника, передатчик, как бы, одни. Мы не сможем выделить информацию от каждого из передатчиков.
2. Есть вариант, когда каждый передатчик будет излучать одинаковый сигнал, но на своей частоте, скажем передатчик 1 излучает на частоте 100 МГц , передатчик 2 – 150 МГц, передатчик 3 – 200 МГц. В этом случае приёмник должен просто принимать сигналы на разных частотах и сама частота и является идентификатором того, с какого передатчика был послан сигнал. Этот метод называется частотным разделением каналов. Один из самых древних, надо сказать, и любимых в СССР. Житейский пример: есть бочка, в которую из 3х разных мест надо налить воды. В этом случае будет 3 разных желоба из этих трёх мест. И мы знаем что течёт, ориентируясь на жёлоб, то есть жёлоб является уникальным признаком, того откуда вода пришла.
3. Есть другой вариант. Все передатчики изучают на одной частоте, НО перед началом очередной посылки они посылают, скажем, уникальные код. Приёмник его принимает и знает, что это сигнал от конкретного передатчика (в действительности немного не так). Этот метод называется кодовым разделение каналов. Житейский пример: та же бочка. В этом случае жёлоб один, но по нему текут жидкости разной плотности, чтобы они не смешивались. На приёмном конце мы по плотности жидкости определим, откуда она.

Есть и другие варианты разделения каналов, но они нам в данном контексте не интересны.

Что мы узнали:

1. Вся информация передаётся на расстояние с помощью гармонических колебаний.
2. Частота этого колебания, на которой происходит передача, называется несущей частотой.
3. Для наличия в системе более одного передатчика нужно обеспечить возможность приёмнику знать от какого из передатчиков получен сигнал. То есть нужно обеспечить многоканальность.
4. Для обеспечения многоканальности служат методы разделения каналов.
5. Есть Частотное Разделение Каналов (ЧРК). В английском – FDMA (Frequency Division Multiple Access).
6. Есть Кодовое Разделение Каналов (КРК). В английском – CDMA(Code Division Multiple Access).

P.S. Для пытливых умов будет продолжение с описанием этих способов более подробно.