П.Л. Шиллинг и Б.С. Якоби. Их вклад в развитие телеграфной связи

Федеральное агентство связи

 

Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики

 

Межрегиональный центр переподготовки специалистов

 

 

Реферат

 

 

по дисциплине: Основы инфокоммуникационных технологий.

 

на тему: П.Л. Шиллинг и Б.С. Якоби. Их вклад в развитие телеграфной связи.

 

 

Выполнил: 

Группа:  

Вариант:   03

Проверил:  Леунова Н.И.

 

 

Новосибирск, 2014 г.

 

Содержание.

 

1. Ведение  _________________________________________ 3

2. Виды и типы электросвязи  _______________________ 4

3. П.Л. Шиллинг и Б.С. Якоби. Их вклад в развитие

телеграфной связи ________________________________ 11

4. Заключение _____________________________________ 29

5. Литература _____________________________________ 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведение.

 

Телеграфная связь - передача на расстояние буквенно-цифровых сообщений (телеграмм) с обязательной записью их в пункте приёма; осуществляется электрическими сигналами, передаваемыми по проводам, и (или) радиосигналами; вид электросвязи. Отличительная особенность Телеграфной связи - документальность: сообщение вручается адресату в виде печатного (реже рукописного) текста. Это, а также быстрота передачи сообщений обусловили значительное развитие Телеграфной связи, особенно в сфере управления, деловой и коммерческой связи. Кроме передачи телеграмм, ею пользуются для ведения документируемых переговоров, передачи цифровой информации, новостей для прессы, радио и телевидения

Эффективность использования телеграфных линий возрастает также с увеличением скорости передачи сообщений. Так как возможности оператора (телеграфиста) практически ограничены, были разработаны способы автоматической передачи телеграмм, предварительно записанных, например, на перфорированную ленту. Последующее считывание и передача телеграфных сигналов, соответствующих записи на перфоленте, могут выполняться с большой скоростью, что повышает эффективность использования линии или канала Телеграфной связи.

Телеграфная связь – старейший вид электросвязи. Её появление обусловлено изобретением (1832) российским учёным П. Л. Шиллингом первого практически пригодного аппарата для передачи сообщений электрическими сигналами. Для первых телеграфных линий другой российский учёный – Б. С. Якоби создал (1850) буквопечатающий телеграфный аппарат.

 

Виды и типы электросвязи.

 

Принцип электросвязи.

Принцип электросвязи основан на преобразовании сигналов сообщения (звук, оптическая информация) в первичные электрические сигналы. В свою очередь первичные электрические сигналы при помощи передатчика преобразуются во вторичные электрические сигналы, характеристики которых хорошо согласуются с характеристиками линии связи. Далее посредством линии связи вторичные сигналы поступают на вход приёмника. В приемном устройстве вторичные сигналы обратно преобразуются в сигналы сообщения в виде звука или оптической информации.

 

Классификация электросвязи

По виду передачи информации все современные системы электросвязи условно классифицируются на предназначенные для передачи звука, видео, текста. В зависимости от среды передачи выделяют электрическую, оптическую и радио-связь. В зависимости от назначения сообщений виды электросвязи могут быть квалифицированы на предназначенные для передачи информации индивидуального и массового характера. Также, по временным параметрам виды электросвязи могут быть предназначены для работы в реальном времени или осуществляющие отложенную доставку сообщений. Основными первичными сигналами электросвязи являются: телефонный, звукового вещания, факсимильный, телевизионный, телеграфный, передачи данных.

 

Типы связи

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на: спутниковые, воздушные, наземные, подводные, подземные.

В зависимости от того, подвижны источники/получатели информации или нет, различают стационарную (фиксированную) и подвижную связь (мобильную, связь с подвижными объектами — СПО). По типу передаваемого сигнала различают аналоговую и цифровую связь.

 

Сигнал

В зависимости от того, какая информация передаётся, различают аналоговую и цифровую связь. Аналоговая связь — это передача непрерывных сообщений (например, звука или речи). Цифровая связь — это передача информации в дискретной форме (цифровом виде). Однако, дискретные сообщения могут передаваться аналоговыми каналами и наоборот. В настоящее время цифровая связь вытесняет аналоговую (происходит цифровизация), поскольку аналоговые сигналы могут быть представлены дискретными и после передачи преобразованы обратно (условия, обеспечивающие возможность такого преобразования, задаются теоремой Котельникова) без существенных потерь.

Аналоговый сигнал — физическая величина, изменения которой в пространстве и во времени отображает передаваемое сообщение. Например, изменения напряжения (или тока, частоты, фазы и т. п.) отражают процесс речи. Сигнал имеет следующие измерения высота H (динамический диапазон), «ширина» F (ширина спектра), длина T (длительность сигнала во времени). Объёмом сигнала является произведение V = FHT. В процессе передачи сигнала могут происходить изменения измерений как с сохранением объёма так и без. Это происходит вследствие следующих преобразований сигнала:

Ограничение — изъятие из передачи одной или нескольких частей сигнала без сохранения информации, которая содержалась в изъятых частях. Например, ограничение речевого канала диапазоном 300—3400 Гц (см.: Канал тональной частоты).

Трансформация — изменения одного или нескольких измерений за счёт изменения другого или других измерений с сохранением неизменного объёма (как у кубика пластилина). Например, уменьшить время передачи можно, увеличив ширину спектра сигнала или динамический диапазон, либо и то, и другое.

Компандирование — включает два процесса, от которых пошло название: компрессия (сжатие) и экспандирование (расширение). На передающей стороне происходит сжатие сигнала в одном или нескольких измерениях, на приёмной — восстановление. Например, «выкусывание» пауз в речи на передающей стороне и восстановление на приёмной. Следует иметь в виду, что цифровой сигнал по своей физической природе является «аналоговым». Этот аналоговый сигнал (импульсный и дискретный) наделяется свойствами числа. В результате для его обработки становится возможным использование численных методов.

 

Линия связи

Цепь связи — проводники/волокно используемые для передачи одного сигнала. В радиосвязи то же понятие имеет название ствол. Различают кабельную цепь — цепь в кабеле и воздушную цепь — подвешена на опорах. Линия связи (ЛС) в узком смысле — физическая среда, по которой передаются информационные сигналы аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры. В широком смысле — совокупность физических цепей и (или) линейных трактов систем передачи, имеющих общие линейные сооружения, устройства их обслуживания и одну и ту же среду распространения (ГОСТ 22348).

Тракт — совокупность оборудования и среды, формирующих специализированные каналы имеющие определённые стандартные показатели: полоса частот, скорость передачи и т. п. Линия содержит одну и более цепь связи/ствол. Сигнал действующий в линии называется линейным (от слова линия).

Различают два основных типа ЛС: линии в атмосфере (радиолинии РЛ), направляющие линии передачи (линии связи).

 

Канал связи

Для обеспечения эффективного использования цепей связи на них с помощью каналообразующего оборудования (КОО) организуются каналы связи. В некоторых случаях линия, цепь связи и канал связи совпадают (одна линия, одна цепь и один канал), в некоторых канал состоит из нескольких линий/цепей (как последовательно так и параллельно). Каналы могут вкладываться друг в друга (групповой канал). Сигнал «содержащий» несколько индивидуальных каналов называется групповым сигналом. Каналы можно разделить на непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые).

Канал связи может быть: симплексный — то есть допускающей передачу данных только в одном направлении, пример — радиотрансляция, телевидение;

полудуплексный — то есть допускающей передачу данных в обоих направлениях поочерёдно, пример - рации;

дуплексным — то есть допускающей передачу данных в обоих направлениях одновременно, пример — телефон.

Разделение (уплотнение) каналов

Создание нескольких каналов на одной линии связи обеспечивается с помощью разнесения их по частоте, времени, кодам, адресу, длине волны.

частотное разделение каналов (ЧРК, FDM) — разделение каналов по частоте, каждому каналу выделяется определённый диапазон частот

временное разделение каналов (ВРК, TDM) — разделение каналов во времени, каждому каналу выделяется квант времени (таймслот)

кодовое разделение каналов (КРК, CDMA) — разделение каналов по кодам, каждый канал имеет свой код наложение которого на групповой сигнал позволяет выделить информацию конкретного канала.

спектральное разделение каналов (СРК, WDM) — разделение каналов по длине волны.

 

Система связи

В общем виде система связи (СС) состоит из оконечного оборудования (ОО, терминальное устройство, терминал, оконечное устройство) источника и получателя сообщения, и устройств преобразования сигнала (УПС) с обеих концов линии. ОО обеспечивает первичную обработку сообщения и сигнала, преобразование сообщений из вида в котором их предоставляет источник (речь, изображение и т. п.) в сигнал (на стороне источника, отправителя) и обратно (на стороне получателя), усиление и т. п. УПС может обеспечивает защиту сигнала от искажений, формирование канала(ов), согласование группового сигнала (сигнала нескольких каналов) с линией на стороне источника, из смеси полезного сигнала и помех восстановление группового сигнала, разделение его на индивидуальные каналы, обнаружение ошибок и коррекцию на стороне получателя. Линия связи может содержать усилители и регенераторы. Усилитель — просто усиливает сигнал вместе с помехами и передаёт дальше, используется в аналоговых системах передачи (АСП). Регенератор («переприёмник») — производит восстановление сигнала без помех и повторное формирование линейного сигнала, используется в цифровых системах передачи (ЦСП). Усилительные пункты/регенерационные пункты бывают обслуживаемые и необслуживаемые, ОУП, НУП и ОРП, НРП соответственно. Для формирования группового сигнала и согласования с линией используется модуляция.

В ЦСП ОО называется ООД (оконечное оборудование данных, DTE), УПС — АКД (аппаратура окончания канала данных, DCE). ООД может быть например компьютер, АКД — модем.

 

Сеть связи

Сеть передачи данных

Сеть электросвязи- совокупность оконечных устройств, линий связи и узлов связи, функционирующих под единым управлением.

 

Стандартизация

Стандарты в мире связи исключительно важны, так как оборудование связи должно уметь взаимодействовать друг с другом. Существует несколько международных организаций, публикующих стандарты связи. Среди них:

Международный союз электросвязи (International Telecommunication Union, ITU — одно из агентств ООН)

Институт инженеров электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)

Специальная комиссия интернет разработок (Internet Engineering Task Force, IETF)

Кроме того, нередко стандарты (как правило, де-факто) определяются лидерами индустрии телекоммуникационного оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П.Л. Шиллинг и Б.С. Якоби. Их вклад в развитие

телеграфной связи

 

Шилинг Павел Львович [5 (16) апреля 1786, Таллин — 25 июля (6 августа) 1837, Петербург], российский изобретатель и востоковед, член-корреспондент Петербургской АН (1828). Изобрел электрическую мину, создал первый практически пригодный электромагнитный телеграф. Занимался исследованиями по истории и языкам народов Азии.

В 1802 окончил Первый Кадетский корпус. В тот же год поступил на службу при Генеральном штабе русской армии. В 1803–1812 работал в русском посольстве в Мюнхене, участвовал и отличился в сражениях во время Отечественной войны 1812. После войны служил в МИДе, организовал при нем первую в России гражданскую литографию. В 1829 разработал оригинальный литографский способ воспроизведения текстов на китайском языке. Работал чиновником восточного департамента, занялся изучением языков и истории народов Азии. С 1828 был избран членом-корреспондентом Петербургской АН по разряду литературы и древностей Востока. Участвовал в научной экспедиции в Восточную Сибирь (1830–1832), собрал ценную коллекцию тибето-монгольских литературных памятников. С 1812 он начал изучать электротехнику. Сконструировал мину с электрическим запалом, первый экспериментальный взрыв которой произвел в 1812 на Неве в Петербурге. Мины его конструкции были использованы в специальных подразделениях русской армии. Наибольшую известность получили его работы в области электрической телеграфии. В 1832 он изобрел клавишный телеграфный аппарат. На основе этого аппарата создал систему электромагнитного телеграфа, в которой передача электрических сигналов велась особым шестизначным кодом (разработанным им же) по восьмипроводной линии. Свои изобретения в области телеграфии он продемонстрировал в 1835 в Бонне на съезде немецкого общества естествоиспытателей и врачей. По поручению русского правительства он в 1836 проложил подземную телеграфную линию между крайними помещениями Адмиралтейства в Петербурге. В ходе работы над электроминными и телеграфными устройствами создал специальные изолированные электрические кабели. В 1837 он разработал проект подводной линии электромагнитного телеграфа между Петергофом и Кронштадтом.

 

Яко́би Борис Семенович (наст. имя и фам. Мориц Герман фон Якоби) (21 сентября 1801, Потсдам — 11 марта 1874, Санкт-Петербург), российский физик и изобретатель в области электротехники, академик Петербургской АН (1847).  Якоби родился в Германии, в Потсдаме. Учился в Берлинском и Геттингенском университетах. Окончив в 1823 Геттингенский университет «по физико-математическому разряду», он вынужден был до 1833 работать архитектором в строительном департаменте Пруссии. В 1834 решился переехать в Кенигсберг, где в университете преподавал его брат.