...И мир загадочный за занавесом цифр. Цифровая связь

Изобретенный почти 50 лет назад этот простейший троичный код и по сей день является наиболее распространенным в ИКМ-системах передачи. В регенераторах таких систем добавляется еще один компаратор, который принимает решение о наличии или отсутствии отрицательного импульса, сравнивая его с отрицательным же порогом. Впрочем, можно без "переделки" использовать и регенераторы двоичных сигналов, поскольку троичный код очень легко превратить в двоичный с помощью обычного выпрямителя (например, точно такого же, какой стоит в наших телевизорах для получения постоянного тока из переменного осветительной сети). В подобном выпрямителе отрицательные импульсы "переворачиваются" и становятся положительными. Троичный код превращается в двоичный!

Добавим, что описанное преобразование двоичных цифр в троичные не является единственным. Ниже в таблице показано, как 4-разрядные слова двоичного алфавита (т. е. алфавита, состоящего всего из двух символов 0 и 1) можно закодировать 3-разрядными словами на основе алфавита с тремя символами -1, 0 и +1. Заметьте, теперь вместо каждых четырех импульсов нужно передавать в линию только три. Появляется возможность на месте каждого четвертого импульса цифрового потока передать дополнительные символы, т. е. увеличить объем передаваемой информации.

Мы ограничились рассмотрением лишь простейших кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки. Существует множество более сложных кодов, которые могут исправлять в принятой комбинации цифр не одну, а сразу несколько ошибок.

Разработкой таких помехоустойчивых кодов занимается математика. Для многих непосвященных людей теория чисел (мы привыкли называть ее арифметикой) ограничивается простейшими действиями над числами: сложением, вычитанием, умножением и делением. И вероятно, мало кто из читателей слышал о таких ее разделах, как "группы", "кольца", "поля", "пространства" и т. д. Поэтому дальнейшее знакомство с кодами требует серьезной математической подготовки. Но и тех примеров, которые мы привели в этой главе, достаточно, чтобы понять, насколько сложна и многогранна проблема повышения помехоустойчивости систем передачи цифровой информации.

"Битва" с помехами не окончена. В ней участвует большая армия ученых - математиков, физиков, электронщиков, химиков и др. Предпринимаются попытки создать электрические кабели из сверхпроводников, в которых полностью отсутствовали бы тепловые шумы и которые практически не ослабляли бы сигнал. Совершенствуется изоляция проводников, ищутся новые виды изоляционных материалов, способных надежно защитить проводники от влияния внешних помех. Синтезируются новые типы оптических волокон, и на их основе создаются новые оптические кабели - линии связи третьего тысячелетия. Возможно, кто-то из вас, молодых читателей, станет участником этого грандиозного, затянувшегося на века "сражения".

Заключение

Первый тост наш - за науку

И за юношей - второй!

Пусть горит им светоч знанья

Путеводною звездой!

А.Н. Плещеев

Наши рассказы о цифровой связи подошли к концу. Но это вовсе не означает, что мы ознакомились со всеми ее направлениями и говорить больше не о чем. Напротив, за рамками книги осталась масса интереснейших вопросов. Вот только некоторые из них:

• цифровые сети связи;

• электронная коммутация цифровых потоков;

• цифровая голография и объемное цифровое телевидение;

• цифровая магнитная звукозапись;

• применение систем цифровой связи в биологии и медицине;

• использование микропроцессоров в цифровой связи;

• искусственный голос;

• цифровые синтезаторы человеческой речи.

Обо всем написать в одной книге просто невозможно. И мы надеемся, что новые книги, посвященные и электронной коммутации, и цифровой звукозаписи, и цифровому голографическому телевидению, и еще многим-многим другим проблемам цифровой связи, будут все же написаны и найдут своего массового читателя.

Научно-технический прогресс не "топчется” на месте, а стремительно рвется вперед. Пройдут годы, и мы станем свидетелями новых побед человеческого гения в области обмена информацией.

Рекомендуемая литература

Ван дер Варден Б.Л. Пробуждающаяся наука: Математика Древнего Египта, Вавилона и Греции / Пер. с год.; Под ред. И.Н. Веселовского. - М.: Физматгиз. 1959. -460 с.

Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети. - Новосибирск: СП "Наука" РАН, 1998. - 536 с.

Оокоси Т. Оптоэлектроника и оптическая связь/ Пер. с япон. А.А. Генина; Под ред. М.И. Беловолова. - М.: Мир. 1988. - 96 с.

Партала О.Н. Цифровая электроника. - Спб.: Наука и техника, 2000. - 208 с.

Петрович Н.Т., Цуриков В.М. Путь к изобретению. - М.: Мол. гвардия. 1986. - 272 с.

Прокис Д.Д. Цифровая связь / Пер. с англ.; Под ред. Д.Д. Кловского. - М.: Радио и связь, 2000. - 797 с.

Радунская И.Л. Люди и роботы. - М.: Сов. Россия, 1986. - 272 с.