TELEKOMUNIKAČNÉ SIGNÁLY A KANÁLY
Pri prenose všetkých druhov signálov musíme riešiť vzťah dvoch protichodných požiadavkov:
– čo najvernejší prenos a vyhodnotenie pôvodnej správy – technicko-ekonomické hľadisko
Telefónny kanál
Meničom i spätným meničom správy je hovorová časť klasického telefónneho prístroja. Prvotný elektrický signál má spojitý (analógový) charakter a maximálne frekvenčné pásmo je dané frekvenčnými zložkami reči. Na základe skúseností a analýz ľudskej reči (telefonometrické metódy) bolo pre telefónny kanál v základnom pásme stanovené:
pásmo: 300 Hz – 3400 Hz šírka pásma 3100 Hz
Telefónny kanál je doposiaľ najdôležitejší telekomunikačným kanálom, okrem telefónneho signálu sa môžu prenášať aj ďalšie signály. Môže sa deliť na užšie subkanály (určené pre prenos pomalých číslicových signálov) alebo sa z niekoľkých telefónnych kanálov vytvára združený kanál v preloženom frekvenčnom pásme (pre prenos iných spojitých alebo číslicových signálov.
Poznámka:
Je potrebné si uvedomiť, že v rámci telefónneho kanálu v základnom pásme nie je možné prenášať signály s jednosmernou zložkou, pretože pásmo začína až od 300 Hz.
Rozhlasový kanál:
Používa sa na prenos relácií bezdrôtového aj drôtového rozhlasu a zvukového doprovodu bezdrôtovej aj káblovej televízie v režime jednosmerného prenosu. Meničom správy pre živé prenosy je mikrofón, prvotný elektrický signál je spojitý. Spätným meničom správy je reproduktor. Na rozdiel od telefónneho prenosu, kde je hlavným kritériom zrozumiteľnosť, vyžadujeme od rozhlasového prenosu zachovanie čo najväčšej vernosti pôvodnej informácie (reči a hudby). Požadujeme teda prenos nízkych aj vysokých tónov, zachovanie farby zvuku. Šírka rozhlasového kanálu musí byť teda väčšia. Vzhľadom k rôznym technickým možnostiam pri diaľkovom prenose a ďalším spracovaním rozhlasového signálu sú medzinárodnými štandardizačnými organizáciami doporučené tri typy rozhlasových kanálov:
Normálny typ B: 50 Hz – 7 kHz
Normálny typ A: 50 Hz – 10 kHz
Vysoko kvalitný Q: 40 Hz – 15 kHz
Rozhlasové kanály sa vytvárajú priamo vo svojej základnej frekvenčnej polohe alebo združením dvoch, troch, štyroch alebo viacerých telefónnych kanálov v preloženej frekvenčnej polohe.
Ďalekopisný kanál
Meničom i spätným meničom správy je ďalekopisný prístroj. Vysielacia časť ďalekopisu vytvára na svojom výstupu prúdové impulzy, ich kombinácie sú dané ďalekopisnov abecedou. Prenos ďalekopisného signálu vyžaduje relatívne malú šírku frekvenčného pásma, aj pre prenášanie v základnej polohe (jednosmerná telegrafia) alebo v preloženej polohe (tónová telegrafia). Z hľadiska potrebnej šírky pásma má telegrafný (ďalekopisný) kanál tieto parametry:
Pásmo telegrafie jednosmerným prúdom (50 Bd): 0 – 40 Hz Šírka pásma tónovej telegrafie (50 Bd): f = 120 Hz Poznámka:
Tónová telegrafia sa obvykle prenáša pomocou telefónnych kanálov. Pre bežnej modulačnej rýchlosti 50 Bd môžeme do jedného telefónneho kanálu združiť až 24 telegrafných kanálov.
Ďalekopisné správy slúžia jednak k účastníckemu styku (medzinárodná služba TELEX), ale aj pre prenos telegramov (medzinárodná služba GENTEX). Kanály pre obrazovú telegrafiu
Obrazová telegrafia sa používa k prenosu nepohyblivých (statických) obrazov. Predloha určená pre prenos a rozkladá na obrazové prvky, ktorým sa priraďujú elektrické signálové prvky prenášané telekomunikačným kanálom. Tieto sa potom na prijímacej strane premieňajú na optické obrazové prvky. Meničom a spätným meničom správy je koncové zariadenie obrazovej telegrafie.
Podľa typu predlohy a účelu prenosu členíme obrazovú telegrafiu na dva základné druhy: poltónovú telegrafiu (felefoto) – je určená hlavne pre prenos fotografií, pretože pomocou
relatívne zložitého koncového zariadenia umožňuje rozlišovať tóny farieb (odtieň šedej, sýtosť). Prenosy majú obvykle služobný charakter, napr. fotografie pre tisk, letecké a družicové snímky a pod. dokumentová telegrafia (faksimile) – je naopak určená pre prenos takých predlôh, kde je
potrebné reprodukovať len čierne a biele plochy. Ide napríklad o diaľkovú reprodukciu náčrtu, máp, rukou písaného textu, strojopisu atď. Zariadenie je relatívne jednoduché, používa sa preto i v účastníckom užívaní (napr. služba TELEFAX). Najskôr sa používal signál analógový, teraz už digitálny. Parametre signálu obrazovej telegrafie závisia na druhu zariadení, použitej modulácie, požadovanej kvality reprodukcie a dobe prenosu predlohy. Šírka frekvenčného pásme signálu u bežných zariadení obrazovej telegrafie obvykle nepresiahne šírku telefónneho kanálu a preto je možné zjednodušene prehlásiť, že signály obrazovej telegrafie sa najčastejšie prenášajú telefónnym kanálom.
Televízny kanál (videokanál)
Pomocou televízneho (video-) signálu sa prenášajú pohyblivé (dynamické obrazy). Meničom správy na vysielacej strane je televízna (video-) kamera, na prijímacej strane obrazový monitor alebo obrazová časť televízneho prijímača. Obraz snímanej scény sa rozkladá na obrazové riadky, ich počet je daný príslušnou normou. Postupne sa snímajú najskôr nepárne a potom párne riadky (polsnímky). Skladba úplného obrazového televízneho signálu závisí na televíznej norme. Obrazový signál má jasovú (luminančnú) a farbonosnú (chrominančnú). Jasová zložka je obvykle vyjadrená negatívnou polaritou, t.j. biela farba scény sa elektricky vyjadruje nižším napätím (10% maxima) a čierna farba vyšším napätím (70% maxima). Televízny signál okrem toho obsahuje ešte zatemňovacie (75%) a synchronizačné (100%) signály. Časový priebeh častí videosignálu principiálne znázorňuje obr. 2. Normy (ITU-R D/R) ďalej definuje obdĺžnikový rast obrazu (4:3 alebo 16:9), počet obrazových riadkov (625), počet nezatemnených riadkov (575), počet snímkov za sekundu (25) a z toho vyplývajúcu šírku televízneho kanálu.
Televízny kanál
Pásmo: 50 Hz až 6 MHz
Poznámka:
Uvedená šírka televízneho kanálu platí pre súčasné čiernobiele aj farebné televízne signály, pretože informácie o farbách sa vkladajú do toho istého pásma, ktoré je vyhradené pre prenos čiernobieleho signálu.
Digitálne kanály
Digitálnymi kanálmi sa prenášajú veľké množstvá rôznych digitálnych elektrických signálov. Pôvodnou informáciou je číslicovo-abecedný text, hodnota spojitej alebo nespojitej elektrickej alebo neelektrickej veličiny, logický stav a pod. Meničom správy sú buď koncové zariadenia prenosu dát (najčastejšie počítače), koncové zariadenia systémov diaľkových meraní (telemetrie), diaľkového ovládania atď., ale aj napr.
digitálne telefónne prístroje, koncové zariadenia dokumentovej telegrafie, koncové zariadenia digitálneho rozhlasu a digitálnej televízie, mobilné digitálne telefónne prístroje. Pre prenos týchto signálov sa používajú digitálne kanály s rôznymi prenosovými rýchlosťami (napr. 64 kbit/s). Je potrebné zdôrazniť, že prvotné analógové signály sú premieňané na digitálne, aby mohli byť prenášané kvalitnejšími digitálnymi kanálmi, a naopak prvotné digitálne signály sú premieňané na analógové, aby mohli byť výhodne prenášané prostredníctvom analógových kanálov v súčasných telekomunikačných sieťach.
