A.SZUDER

TRANSMITEREA DATELOR

Prof. Dr. Ing. Andrei SzuderTel. 40.2.1.4112604

Fax. 40.2.1.4112687

www.labsmn.pub.ro

szuder@labsmn.pub.ro

A.SZUDER

•Numărul de parametrii•Natura semnalului (analogic, numeric)•Caracterul semnalului (static, dinamic)•Durata semnalului•Precizia, rezoluţia•Nivelul semnalului ( raport semnal/zgomot, amplificare)•Capacitatea de stocare a datelor•Mediul ambiant•Tratarea datelor•Cuplarea la calculator•Distanta de traductoare•Distanta de transmitere a semnalelor

PROIECTAREA LANTURILOR DE MASURARE

A.SZUDER

Modurile de operareANALOGIC

Mărime analogică = semnal cu variaţie continuă

t

Semnal

(50 mA)10 V

t1

A.SZUDER

Mărime numerică = semnal codificat sub formă numerică

Captori numerici = semnal frecvenţial (număr de impulsuri peunitatea de timp funcţie de mărimea măsurată). Ex Tahimetrul optic

Captori digitali = semnal direct codificat binar. Ex. Codificatori optici

Modurile de operareNUMERIC- DIGITAL

t

Semnal ieşire76543210

A.SZUDER

Mărime logică = semnal cu două stări (totul sau nimic)

Captor logic = detector ( key sensors)

Modurile de operareLOGIC

Informaţie

t

24 V

0

A.SZUDER

Conversia A/D Un semnal continu este eşantionat la

intervale regulate Valoarea de ieşire este convertită într-un

număr binar Numărul binar are un număr de biţi care

limitează rezoluţia Tensiunea maximă trebuie să corespundă

numărului maxim Tensiunea minimă trebuie să corespundă

celui mai mic număr

A.SZUDER

ANALOGIC

Val min.0 VOLŢI

Val max.10 VOLŢI

DIGITAL

Val min.00000000

Val max.11111111

(255)

8 BIŢIMaximum

256valori

8 BIŢI

01011100

01011000

01011111

01011100 01011000 01011111

ESANTIONARE NUMERIZARE

DIGITALIZARE

SERIALIZARE

4 BIŢI

8 BIŢI = 1 OCTET

10 BIŢI

16 BIŢI

FRECVENŢA DE TRIMITERE

CEL PUŢIN DE 8 ORI MAI MARE

CA FRECVENŢA DE EŞANTIONARE

CONVERSIA A NALOGIC - NUMERIC

A.SZUDER

CONVERSIA A NALOGIC - NUMERIC

CALITATE FM

FRECVENTA DE ESANTIONARE 32 KhzEŞANTIONAREA CODIFICATĂ PE 12 BIŢI

CALITATE CD

FRECVENTA DE ESANTIONARE 44,1 KhzEŞANTIONAREA CODIFICATĂ PE 16 BIŢI

A.SZUDER

x(t)

tt0 t1 t2 tn

f(t0)

f(t1)

f(t2)

f(tn)

E

t0 t0+

t t

EŞANTIONAREA SEMNALELOR ANALOGICE

Frecvenţa de eşantionare trebuie să fie de cel puţin de două ori mai mare decât cea mai mare frecvenţă a semnalului măsurat

A.SZUDER

TRANSMITEREA SEMNALELOR

CABLU FILAR

CABLU COAXIAL

FIBRE OPTICE - Elimină zgomotul, izolare electrică, optoelectronică

LEGĂTURA RADIO•distanţă mare•distanţă mică (10-100 m) - tehnologie BLUETOOTH

INTERNET

INTRANET

A.SZUDER

Fibrele optice pentru transmiterea datelor

Utilizate pentru transmiterea digitală a datelor.

Sunt utilizate in telecomunicatii Functioneaza la frecvente extrem de mari Atenuare foarte mica pe distante mari Nu sunt supuse interferentelor cu surse

externe Sunt mai usoare decat cablurile de Cu Mai scumpe

A.SZUDER

TRANSMISIA DATELOR

Intr-un sistem ideal de transmisie a datelor marimea de intrare este identică cu cea de iesire

Probleme care apar la trensmiterea datelor zgomot atenuare distorsia semnalelor.

A.SZUDER

Zgomot O variatie a marimii de iesire ne cauzata de o variatie a

masurandului. Surse externe si interne. Calitatea izolatiei Produce o eroare de masuare daca nu este indepartat Se masoara prin raportul semnal - zgomot

Atenuare Pierderile energetice in timpul transmisiei se manifesta prin

reducerea amplitudinii semnalului. Reduce raportul semnal-zgomot si nivelul semnalului Calitatea si lungimea cablului

Distorsia Se produce cand raspunsul in frecventa a sisstemului de transmisie este neadecvat cu frecventa semnalului. Depinde de calitatea cablului Mai mare la frecvente mare.

A.SZUDER

Captor şicondi¡ioner

MåsurandTransmisia

semnalului

Aparat de måsuråindicator

ÎnregistrareCitire

1

2

nn

2

1

12

n

Sincronizare

Transmiterea datelor în paralel

A.SZUDER

Transmisia datelor in paralel

Biti individuali ai unui numar binar sunt trimisi in paralel prin linii separate

Este mai rapid decat transmisia seriala Este mai complex Au fost dezvoltate o mare varietate de

sisteme de comunicare intre computere si alte sisteme ‑ IEEE, S-100, CAMAC.

A.SZUDER

1

Captoricondi¡ioner

2

n

1 n 2

Ciclu

Måsurand Comutare Transmitereasemnalului

Înregistrare

Citire

Sincronizare

Transmiterea datelor în serie

A.SZUDER

Transmisia datelor in serie Semnalele sunt trimise ca o serie de

impulsuri '1’ - impulsuri pentru o anumita

tensiune '0' - impulsuri pentru o tensiune

diferita. Semnalul receptionat este convertit din nou in numarul binar original

Un impuls este reconoscut ca 0 dau 1 cand se incadreza in limite prescrise

A.SZUDER

A c c e le r a ¡ie

c a n a l F M1

ª o c

V ib r a ¡ie

¥n å l ¡im e

A c c e le r a ¡ie

c a n a l F M2

c a n a l F M3

c a n a l F M4

m u l t ip le xF M

D is c r im in a to r1

ª o c

V ib r a ¡ie

¥n å l ¡im e

D is c r im in a to r2

D is c r im in a to r3

D is c r im in a to r4

E m is ieF M /F M

C it i r eF M /F M

L e g å tu r å r a d io

L in ie d e t r a n s m is ie

S c r ie r e C i t i r e

C a p to ri T ra d u c e re( t e n s iu n e / f r e c v e nţă )

A m p lif ic a to r M o d d ele gă tu ră

D is c rim in a to rfre c v e nţ ă / t e n s iun e

V izu a li-za re a

A.SZUDER

BANDA GAMA DEFRECVENŢE

APLICAŢII

ELF ExtremelyLowFrequencies

30 – 300 Hz Telegraf ( 0 – 120 Hz)

VF VoiceFrequencies

300– 3000 Hz Telefon clasic

VLF VeryLowFrequencies

3 – 30 KHz Comunicatii maritime

MF MediumFrequencies

300 KHz– 3 MHzHz

Unde radio medii,semnale meteo,semnale SOS (500kHz)

HF HighFrequencies

3 MHz– 30 MHzHz

Unde radio scurte,radio telefoane, aviatie

BENZILE DE FRECVENTE

A.SZUDER

BANDA GAMA DEFRECVENŢE

APLICAŢII

VHF VeryHighFrequencies

30 – 300 MHz

88 - 108 MHz

47-68 MHz174-230 MHz

Radio –modulatiefrecventăTeleviziune

Servicii publice, traficaerian (ILS-aterizaj,VOR-localizare)

UHF UltraHighFrequencies

300 MHz – 3 GHz470-606 MHz606 – 864 Mhz

TeleviziuneComunicatii prinsatelit, Radare,Cuptoare cumicrounde, GSM

SHF SuperHighFrequencies

3 – 30 GHz Sateliti cercetare(INTELSAT V 11-14GHzSateliti geostationari(4-6 GHz)

EHF ExtremelyHighFrequencies

30 – 300 GHz Sateliti, Radar,

BENZILE DE FRECVENTE

A.SZUDER

Semnal Tip demodulatie

Simbol Observatii.

Modulatiedirectă

Mod în banda de bazăutilizat pentrumasurari curente delaborator ş i control deprocese

ANALOGIC

Modulatiaunei undepurtatoare în:-Amplitudine

- Frecventă

-Fază

MA

MF

MP

Mai multe tehnicidintre care BLU(bandă lateralăunica), PS (purtatoaresuprimata).(FM) utilizată pentruobţ inerea cu o bunăprecizie a semnalelorde spectru larg.

A.SZUDER

Semnal Tip demodulatie

Simbol Observatii.

Modulatie deintrare în:- Amplitudine- Durată

- Pozitie- Frecventă

MIAMID

MIPMIF

PAM (Pulsatie modulată înamplitudine)PDM apelează egal modulatialăţ imii, utilizată pentrucodificarea timpului.PPMPFM

ANALOGIC Modulatia uneiundepurtă toare în:- Amplitudine

- Frecventţ ă

- Fază

ASK

FSK

PSK

Salt de amplitudine (amplitudineshift-keyng)Salt de frecvenţ ă ( frecvenţ ă shift-keying)Salt de fază ( fază shift- keying)utilizată combinat cu FSK pentrutransmiterea 8 telecomenzi desateliţ i.

A.SZUDER

MODULARE SI DEMODULARE

I = Io cos (t + )

Io - Modulare in amplitudine

- Modulare in frecventa

- Modulare in faza

A.SZUDER

UNDA PURTATOARE

Modulatie AM

A.SZUDER

Modulatie AM

SEMNAL

A.SZUDER

SEMNAL MODULAT IN AMPLITUDINE

Modulatie AM

A.SZUDER

Modulatie FM Frecventa undei purtatoare se modifica cu nivelul semnalului FM este mai putin afectata de zgomot si distorsiuni decat AM

UNDA PURTATOARE MODULATA IN FRECVENTA

A.SZUDER

HUB

CO

AX

IAL

GR

OS

500

M M

AX

10

Mb

ps

FIBRA OPTICA 2000 m 100 MbsCABLURI TORSADATE 100 m 100Mbps

CABLURI TORSADATE 100 m 10Mbps

COAXIAL

COAXIAL FIN 185 m 10 Mbps

10 Base - 2

100 Base - TX

10 Base - T

100 Base - FX

CONEXIUNI ETHERNET

A.SZUDER

PROTOCOLURI TCP / IPPrincipiu - Comutarea pachetelor Mesajele decupate in pachetePachete trimise pe drumul cel mai scurtNoduri terminal - calculatoarele care schimbă informaţiiRutare dinamică - leagătura pate fi făcută prin multiple intinerarii

Transmision Control Protocol - Controlează integritatea informaţieiInternet Protocol - Transmterea informaţiei

Adresare logică - Placă reţea. Număr identificare calculator ID Rutare - citeşte adresle logice şi orientează datele către destinatarNume şi adrese - Corespondenţa dintre adresa ID şi Numele de Domeniu -DNSControlul erorilor şi debitelor (data flow)Suportul de aplicaţie - Intrefaţă pentreu ca aplicaţiile se pe calculator să poată accede la reţea

A.SZUDER

PROTOCOLURI TCP / IP

MODULELE TCP / IP

ACCES REŢEA - INTERFAŢA CU REŢEAUA•Formateză datele după normele sub reţelei ţinând cont de adresele destinatarilor•Controlează erorile

INTERNET - ADRESARE LOGICĂ•Asigură rutarea datelor•Evită aglomerarea datelor

TRANSPORT - CONTROLUL FLUXULUI DE DATE•Gestioneză şi contolează erorile•Interfaţă pentru aplicaţii

APLICAŢIE - FURNIZEAZĂ APLICAŢIILE PENTRU TRANSFERUL DE FISIEREAPLICAŢIEPREZENTARE - FORMATAREA, CRIPTAREA ŞI COMPRESIA DATELORSESIUNE - DESCHIDE SESIUNILE CARE LEAGĂ APLICAŢIILE PE CALCULATOARELE INTERCONECTATE

A.SZUDER

WAP - WIRELESS APPLICATION PROTOCOL

UTILIZAREA COMUNĂ A TELEFONIEI MOBILE ŞI A INTERNETULUI

Comunicările GSM - 9,6 Kbits / s , Internet 56,6 Kbits/ s31

Utilizarea standardelor de comunicare internet in forma “ concisa”

Limbajul HTML - WML ( Wireless Markup Language) 1997

Traducere care ia timp. Viteza de transfer redusa.

Legatura infrarosu IrDA pentru transferarea datelor pe calculator

Consum mare de energie (Autonomie max 6 ore)

A.SZUDER

INTERNETINTERNET

SERVER WAPSERVER WAP

STATIE DE BAZASTATIE DE BAZA

1999 - GSM

Voce Fax

Mesaje E_Mail

Debit max: 9,6 Kbits/s

F: 900 si 1800 MHz

1999 - GSM

Voce Fax

Mesaje E_Mail

Debit max: 9,6 Kbits/s

F: 900 si 1800 MHz

2001- GPRS si EGPRS

Foto E_ comert

Muzica (MP3)Ziare Banca

Debit max: 144si 384 Kbits/s

F: 900 si 1800 MHz

2001- GPRS si EGPRS

Foto E_ comert

Muzica (MP3)Ziare Banca

Debit max: 144si 384 Kbits/s

F: 900 si 1800 MHz

2002 - UMTS

TV Filme

Radio Jocuri

Videofon

Debit max: 2 Mbits/s

F: 2 GHz

2002 - UMTS

TV Filme

Radio Jocuri

Videofon

Debit max: 2 Mbits/s

F: 2 GHz

GPRS - General Packet for Radio Services EGPRS - Enhanced General Packet for Radio ServicesUMTS - Universal Mobile Telecommunication System

A.SZUDER

RECEPTOR SATELITDEMODULATOR950 la 2150 MHz

ANTENA PARABOLICA

SATELIT

TV

13 sau 18V (Polarizarea)

Frecvente in cablu (FC) 979 MHz la 2920 MHz

FC = FS-FOL

LN C

Frecventa

Oscilator

local (FOL)

9,75 GHz

Frecvente satelit (FS)10,729 la 12,670 GHz

TRANSMISIE PRIN SATELIT

A.SZUDER

BLUETOOTH

EMIŢĂTOR /

RECEPTOR

2,4 GHz

MODUL

CONTROL

MODUL

GESTIONARE

asigură compatibilitatea între protocolul

BLUETOOTH şi interfaţa utilizator

PC

SISTEMACHIZIŢIE

DATE

Lungimea mesaj = 625 s

Canale voce - 64 Kb/sCanal asincron 433,9 Kb/s in mod sincron

A.SZUDER

CONVERSIE

ANALOGICNUMERIC

PRELUCRARE

SEMNALCOMPRESIE

COMPRESIA DATELOR

A.SZUDER

DECOMPRESIA DATELOR

A.SZUDER

REŢELE DIGITALE CU SISTEME INTEGRATE - ISDN

Integrarea serviciilor: Transmitere voce, imagini, date

Legătură digitală duplex împărţită pe nmai multe canale independente multiplexate in timp

A - Canal telefonic analogic -4 KHzB- Canal digitalcu 64 Kbits/s cu modulaţie de impulsuri (PCM- Pulse Code Modulation)

C - Canal digital de 8 sau 16 Kbits/s D - Canal digital de 16 sau 64 Kbits/s pentru semnalizare în afara benzii

A.SZUDER

Captare¿iConditionare

Semnalenumerice

Semnaleanalogice

EsantionareMultiplexare

Coversieanalogicånumericå

Conversieparalel

serie

Legåturåcåtre

utilizare

Functii asigurate

Captor 1

Captor 2Multiplexornumeric

1

2

n+1Multiplexoresantionare

ncaptor n

Captor n+1 ConvertizorA/N

Registru dedecalare

Placå de sincronizare

Cadenta

Toate semnalele numerice

Adresare

iesire serie

iesireparalelå

Transcodificare

eventual

2,1

n+1, n,...2,1

iesireparalelå

Semnale

iesireserie

TRANSMISIA NUMERICA IN BANDA DE BAZĂ

A.SZUDER

TRANSMITEREA PRIN MODULAREA

IMPULSURILOR CODIFICATE

Multiplexaj

Convertizoranalogicnumeric

Placåde separare

Placåsincronizare

Ceascadenţă

1

2

3

4

5

PCMFM

PCMFM

Sincronizatorprimar

3

2

1

4

5

sincronizatorsecundar

NRZL

legåturå filarå

PCM

serie

Înregistrare citire

Legåturå radio

Măsuraretimp

Mod de transmisie PCMdatemăsurate

codificatorPCM

mod delegătură

sincronizatorprimar

sincronizatorsecundar

datemăsurate