Аналоговые телефонные сети. Стандартный телефонный канал Технические каналы утечки информации, передаваемой по каналам связи

09.10.2021 Software

Date:2016/4/18 16:13:20 Hits:

Ян Poole

Замечания и детали частотной модуляции полосы пропускания, спектра и боковых полос, а также их влияние на использование FM.

Ширина полосы частот, спектр и боковые полосы имеют большое значение при использовании частотной модуляции.

Боковые полосы модулированного сигнала частоты простираются по обе стороны от основной несущей, и привести к пропускной способности общего сигнала, чтобы увеличить далеко за рамки этого немодулированной несущей.

По мере того как модуляция несущей изменяется, так что боковые полосы и, следовательно, пропускную способность и общий спектр сигнала.

Частота модуляции функции Бесселя и боковые полосы

Любой сигнал, который модулируется производит боковые полосы. В случае амплитудно-модулированного сигнала, они легко определить, но для частотной модуляции ситуация не столь проста. , Они зависят от не только отклонения, но и уровень отклонения, то есть индекс модуляции M. Полный спектр представляет собой бесконечный ряд дискретных спектральных компонентов, выраженных сложной формуле с использованием функции Бесселя первого рода.


Полный спектр можно видеть, состоит из носителя плюс бесконечное число боковых полос распространяющейся по обе стороны от несущей при целых кратных частоте модуляции. Относительные уровни боковых полос можно получить, обратившись к таблице функций Бесселя. Как видно из изображения ниже, что относительные уровни поднимаются и опускаются в соответствии с различными значениями индекса модуляции.

Относительные уровни несущей и боковых полос для частотно-модулированного сигнала

При малых значениях индекса модуляции, при использовании узкополосного FM, и сигнал FM состоит из несущей и двух боковых полос, разнесенных на частоте модуляции по обе стороны от несущей. Это выглядит таким же, как сигнал АМ, но разница в том, что нижняя боковая полоса находится вне фазы 180 градусов.

По мере увеличения индекса модуляции обнаруживается, что другие боковые полосы с удвоенной частотой модуляции начинают появляться. По мере увеличения индекса другие дополнительные боковые полосы можно также увидеть.


Спектры сигнала FM с различными уровнями индекса модуляции

При определенных уровнях модуляции, где индекс модуляции равен фигуры 2.41, 5.53, 8.65 и других высших конкретных уровней, носитель падает на фактические цифры фигуры нулю, то сигнал, состоит просто из боковых полос.

полоса модуляции частоты

В случае с амплитудно-модулированным сигналом необходимая полоса пропускания в два раза превышает максимальную частоту модуляции. Несмотря на то, то же самое справедливо и для узкополосного сигнала FM, ситуация не верно для широкополосного сигнала FM. Здесь требуемая пропускная способность может быть очень большим, с обнаруживаемые боковые полосы разводя на больших количеств частотного спектра. Обычно необходимо, чтобы ограничить ширину полосы сигнала, таким образом, чтобы он не ненужных помех станциям обеих сторон.

В качестве частотно-модулированный сигнал имеет боковые полосы, которые простираются до бесконечности, нормально принятой практикой, чтобы определить пропускную способность, что и который содержит приблизительно 98% от мощности сигнала.

Правило большого пальца, часто называют Правило Карсон утверждает, что 98% мощности сигнала содержится в полосе частот, равной частоте отклонения, плюс частота модуляции в два раза, то есть:



Обычно ширина полосы частот широкополосного сигнала FM ограничена пределом Правило по Карсона - это уменьшает помехи и не вносит каких-либо неоправданных искажения сигнала. Другими словами для УКВ-FM станции вещания это должно быть (2 х 75) + 15 кГц, т.е. 175 кГц. С учетом этого в общей сложности 200 кГц обычно допускается, что позволяет станции иметь небольшую защитную полосу и их центральные частоты на целых чисел 100 кГц.

Ключевые моменты для ширины полосы частот модуляции и боковых полос

Есть несколько интересных точек по отношению к суммарной ширине полосы частот модуляции:

Ширина полосы частот модулированного сигнала изменяется как с отклонением частоты и коэффициента модуляции.

Увеличение частоты модуляции снижает индекс модуляции - это уменьшает число боковых полос со значительной амплитудой и, следовательно, ширины полосы.

Увеличение частоты модуляции увеличивает разделение частот между боковыми полосами.

Частота полосы пропускания модуляции возрастает с увеличением частоты модуляции, но не прямо пропорционально ему.

ширина полосы частот модуляции имеет важное значение, как это с какой-либо другой формы сигнала. С группой занятости растет, и давление на пространстве спектра, необходимо обеспечить полосу пропускания частоты модулированного сигнала находящиеся в его указанной надбавки. Любое неправомерное распространение сигнала за пределами этого, вероятно, вызовет помехи другим пользователям.

ХОРЕВ Анатолий Анатольевич, доктор технических наук, профессор

ТЕХНИЧЕСКИЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ, ПЕРЕДАВАЕМОЙ ПО КАНАЛАМ СВЯЗИ

Технические каналы утечки информации, передаваемой по каналам проводной связи

До настоящего времени телефонная связь превалирует среди многих видов электрорадиосвязи, поэтому телефонный канал является основным, на базе которого строятся узкополосные и широкополосные каналы для других видов связи.

На передающей стороне телефонного канала в качестве передатчика используется микрофон, который преобразует акустические сигналы в полосе частот DF = 0,3 … 3,4 кГц в электрические сигналы таких же частот. На приемной стороне телефонный канал заканчивается телефонным капсюлем (телефоном), преобразующим электрическую энергию в акустические сигналы в полосе частот DF = 0,3 … 3,4 кГц.

Для передачи информации используются аналоговый и дискретный (цифровой) каналы.

Аналоговый канал чаще называют каналом тональной частоты (каналом ТЧ). Он используется для передачи речи, электронной почты, данных, телеграфирования, факсимильной связи и т.п. Пропускная способность канала ТЧ составляет С х = 25 кбит/с .

Стандартный цифровой канал (СЦК) с пропускной способностью С х = 64 кбит/с разработан прежде всего для передачи речи в реальном времени, т.е. для обычной телефонии с целью передачи сигналов частот 0,3 - 3,4 кГц .

Чтобы полосу частот 0,3 - 3,4 кГц (аналоговый сигнал - речь) преобразовать в цифровой поток со скоростью 64 кбит/с, осуществляют три операции: дискретизацию, квантование и кодирование.

В современной многоканальной аппаратуре имеется возможность создания каналов с более высокой пропускной способностью, чем у каналов ТЧ и СЦК. Увеличение пропускной способности достигается расширением эффективно передаваемой полосы частот. Все каналы используют одну линию передачи, поэтому оконечная часть аппаратуры должна осуществлять разделение каналов.

Среди возможных методов разделения каналов преимущественное распространение получили два - частотный и временной . При частотном методе каждому из каналов отводится определенный участок частотного диапазона в пределах полосы пропускания линии связи. Отличительными признаками каналов являются занимаемые ими полосы частот в пределах общей полосы пропускания линии связи. При временном методе разделения каналы подключаются к линии связи поочередно, так что для каждого канала отводится определенный временной интервал в течение общего времени передачи группового сигнала. Отличительным признаком канала в этом случае является время его подключения к линии связи.

Современная многоканальная аппаратура строится по групповому принципу. При построении оконечной аппаратуры, как правило, используется многократное преобразование частоты . Сущность многократного преобразования частоты заключена в том, что в передающей части аппаратуры спектр каждого первичного сигнала преобразуется несколько раз прежде, чем занять свое место в линейном спектре. Такое же многократное преобразование, но в обратном порядке осуществляется в приемной части аппаратуры.

Большинство типов многоканальной аппаратуры рассчитано на число каналов, кратное двенадцати, комплектуется из соответствующего числа стандартных 12-канальных первичных групп (ПГ). При формировании первичной группы спектр каждого из двенадцати первичных сигналов, занимающих полосы 0,3 - 3,4 кГц, с помощью соответствующих несущих частот переносится в полосу 60 - 108 кГц. Оборудование 12-канальной группы является индивидуальным оборудованием для большинства типов многоканальной аппаратуры. Общая полоса частот 60 - 108 кГц подается дальше на групповое оборудование передачи .

Последующие ступени преобразования предназначены для создания более крупных групп каналов: 60-канальной (вторичной) группы (ВГ), 300-канальной (третичной) группы (ТГ) и т.д. Полосы частот 60 - 108 кГц каждой из пяти первичных групп при помощи групповых преобразователей частоты перемещаются в соответствующую данной группе полосу 60-канальной группы. Полосовые фильтры образуют общую полосу частот ВГ 312 - 552 кГц .

По аналогии с ВГ строится схема 300-канальной группы, занимающей полосу от 812 до 2044 кГц .

Основные данные многоканальной аппаратуры с частотным разделением каналов приведены в табл. 1 .

Использование тех или иных средств для перехвата информации, передаваемой по телефонным линиям связи, будет определяться возможностью доступа к линии связи (рис. 1).

Для перехвата информации с различных типов кабелей используются разные типы устройств:

  • для симметричных высокочастотных кабелей - устройства с индукционными датчиками;
  • для коаксиальных высокочастотных кабелей - устройства непосредственного (гальванического) подключения;
  • для низкочастотных кабелей - устройства непосредственного (гальванического) подключения, а также устройства с индукционными датчиками, подключаемыми к одному из проводов.

Например, для “съема” информации с подводных бронированных кабельных линий связи в 80-х годах прошлого столетия использовалось техническое средство разведки типа “Камбала” . Это достаточно сложное электронное устройство с ядерным (плутониевым) источником электропитания, рассчитанным на десятки лет работы.

Оно было выполнено в виде стального цилиндра длиной 5 м и диаметром 1,2 м . В герметически закрытой трубе было смонтировано несколько тонн электронного оборудования для приема, усиления и демодуляции снятых с кабеля сигналов. Запись перехватываемых переговоров осуществлялась 60 автоматически работающими магнитофонами, которые включались при наличии сигнала и выключались при его отсутствии. Каждый магнитофон был рассчитан на 150 ч записи. А общий объем записи перехваченных разговоров мог составлять около трех тысяч часов.

Таблица 1. Основные данные многоканальной аппаратуры с частотным разделением каналов

Тип аппаратуры, кабель/линия Линейная полоса частот, кГц Используемая система двусторонней связи Средняя длина усилительного участка, км Основное

назначение

К-3600, коаксиальный 812 - 17600 3 Магистральная связь
К-1920П, коаксиальный 312 - 8500 Однополосная четырехпроводная, однокабельная 6 Магистральная связь
К-300, коаксиальный;
К-300Р, коаксиальный
60 - 1300 Однополосная четырехпроводная, однокабельная 6 Внутризоновая или магистральная связь
К-1020Р, коаксиальный; 312 - 6400 Однополосная четырехпроводная, однокабельная 3 Распределительная система (внутризоновая связь)
К-120, коаксиальный 60 - 552, 10 Внутризоновая связь
К-1020Р, симметричный 312 - 4636 3,2 Магистральная связь
К-60П, симметричный 12 - 252 Однополосная четырехпроводная, двухкабельная 10 Внутризоновая связь.
КРР-М, KAMA, симметричный 12 - 248
312 - 548
Двухполосная двухпроводная, однокабельная 13
2 – 7
Местная связь, соединительные линии между АТС
В-12-3, воздушная линия с проводами из цветного металла 36 - 84
92 - 143
Двухполосная двухпроводная. 54 Сельская связь


Рис. 1. Схема телефонного канала передачи информации

К моменту израсходования пленки подводный пловец находил устройство по гидроакустическому маяку, установленному на контейнере, снимал с кабеля индукционный датчик, предварительный усилитель и доставлял устройство в специально оборудованную подводную лодку, где осуществлялась замена магнитофонов, после чего устройство вновь устанавливалось на линию связи.

Специальные чувствительные индукционные датчики устройства были способны снимать информацию с подводного кабеля, защищенного не только изоляцией, но и двойной броней из стальной ленты и стальной проволоки, плотно обвивающих кабель. Сигналы с датчиков усиливались предварительным антенным усилителем, а затем направлялись для демодуляции, выделения отдельных разговоров и их записи на магнитофон. Система обеспечивала возможность одновременной записи 60 разговоров, ведущихся по кабельной линии связи .

Для перехвата информации с кабельных линий связи, проходящих по суше, американские специалисты более 20 лет назад разработали устройство “Крот” . В нем использовался тот же принцип, что и в устройстве “Камбала”. Информация с кабеля снималась с помощью специального датчика . Для его установки использовались колодцы, через которые проходит кабель. Датчик в колодце укрепляется на кабеле и для затруднения обнаружения проталкивается в трубу, подводящую кабель к колодцу. Перехватываемая датчиком информация записывалась на магнитный диск специального магнитофона. После заполнения диск заменяется новым. Устройство позволяло осуществлять запись информации, передаваемой одновременно по 60 телефонным каналам. Продолжительность непрерывной записи разговора на магнитофон составляла 115 ч .

Демодуляция перехваченных переговоров осуществлялась с использованием специальной аппаратуры в стационарных условиях.

В целях упрощения задачи поиска устройства “Крот” для замены дисков они были снабжены радиомаяком, смонтированным в корпусе устройства. Агент, проезжая или проходя в районе установки устройства, запрашивал его с помощью своего портативного передатчика, все ли в норме. Если устройство никто не трогал, радиомаяк передавал соответствующий сигнал. В этом случае осуществлялась замена диска магнитофона.

Одно из устройств “Крот” было обнаружено на кабельной линии связи, проходящей вдоль шоссейной дороги, подходящей к Москве. Более десяти аналогичных устройств по просьбе сирийской стороны было снято советскими специалистами в Сирии. Все они были закамуфлированы под местные предметы и заминированы на неизвлекаемость .

Перехват информации с обычных абонентских двухпроводных телефонных линий может осуществляться или путем непосредственного контактного подключения к линиям, или с использованием простых малогабаритных индуктивных датчиков, подключаемых к одному из проводов абонентской линии.

Факт контактного подключения к линии связи легко обнаружить. При подключении индукционного датчика целостности оплетки кабеля не нарушается, параметры кабеля не изменяются и обнаружить факт подключения к линии в этом случае практически невозможно.

Информация, перехватываемая с телефонной линии, может записываться на магнитофон или передаваться по радиоканалу с использованием микропередатчиков, которые часто называют телефонными закладками или телефонными ретрансляторами.

Телефонные закладки можно классифицировать по виду исполнения, месту установки, источнику питания, способу передачи информации и ее кодирования, способу управления и т.д. (рис. 2).

Выполняются они, как правило, или в виде отдельного модуля, или камуфлируются под элементы телефонного аппарата, например, конденсатор, телефонный или микрофонный капсюли, телефонный штекер, розетку и т.д.

Телефонные закладки в обычном исполнении имеют небольшие размеры (объем от 1 см 3 до 6 - 10 см 3) и вес от 10 до 70 г. Например, телефонная закладка HKG-3122 имеет размеры 33х20х12 мм, а SIM-А64 - 8х6х20 мм .


Рис. 2. Классификация телефонных закладок

Перехваченную информацию телефонные закладки передают, как правило, по радиоканалу. Обычно в качестве антенны используется телефонный провод.

Для передачи информации наиболее часто используются VHF (метровый), UHF (дециметровый) и GHz (ГГц) диапазоны длин волн частотная широкополосная (WFM) или узкополосная (NFM) модуляция частоты.

Для повышения скрытности используются цифровые сигналы с фазовой или частотной манипуляцией, передаваемая информация может кодироваться различными методами.

Дальность передачи информации при мощности излучения 10 - 20 мВт в зависимости от вида модуляции и типа используемого приемника может составлять от 200 до 600 м.

Передача информации (работа на излучение) начинается в момент поднятия трубки абонентом. Однако встречаются закладки, производящие запись информации в цифровой накопитель и передающие ее по команде.

Телефонные закладки могут быть установлены: в корпусе телефонного аппарата, телефонной трубке или телефонной розетке, а также непосредственно в тракте телефонной линии .

Возможность установки телефонной закладки непосредственно в телефонной линии имеет важное значение, так как для перехвата телефонного разговора нет необходимости проникать в помещение, где находится один из абонентов. Телефонные закладки могут быть установлены или в тракте телефонной линии до распределительной коробки, находящейся, как правило, на одном этаже с помещением, где установлен контролируемый аппарат, или в тракте телефонной линии от распределительной коробки до распределительного щитка здания, располагаемого обычно на первом этаже или в подвале здания.

Телефонные закладки могут быть установлены последовательно в разрыв одного из телефонных проводов, параллельно или через индуктивный датчик.

При последовательном включении питание закладки осуществляется от телефонной линии, что обеспечивает неограниченное время ее работы. Однако закладку с последовательным подключением довольно легко обнаружить за счет изменения параметров линии и в частности падения напряжения. В ряде случаев используется последовательное подключение с компенсацией падения напряжения, но реализация этого требует наличия дополнительного источника питания.

Телефонные закладки с параллельным подключением к линии могут питаться или от телефонной линии, или от автономных источников питания. Чем выше входное сопротивление закладки, тем незначительнее изменение параметров линии и тем труднее ее обнаружить. Особенно трудно обнаружить закладку, подключенную к линии через высокоомный адаптер, сопротивлением более 18 – 20 МОм. Однако такая закладка должна иметь автономное питание.

Наряду с контактным подключением возможен и бесконтактный съем информации с телефонной линии. Для этих целей используются закладки с миниатюрными индукционными датчиками. Такие закладки питаются от автономных источников питания и установить факт подключения их к линии даже самыми современными средствами практически невозможно, так как параметры линии при подключении не меняются.

При питании от телефонной линии время работы закладки не ограничено. При использовании автономных источников питания время работы закладки составляет от нескольких десятков часов до нескольких недель. Например, телефонная радиозакладка 4300-ТТХ-МР, устанавливаемая в телефонную трубку, при мощности излучения 15 мВт и использовании элемента питания PX28L обеспечивает время работы от 3 до 12 недель .

Способы применения телефонных закладок определяются возможностью доступа в помещение, где установлен контролируемый телефонный аппарат.

В случае, если имеется возможность даже на короткое время проникнуть в помещение, закладка может быть установлена в корпусе телефонного аппарата, телефонной трубке и т.д. Причем, для этого необходимо от 10 - 15 с до нескольких минут. Например, замена обычного микрофонного капсюля на аналогичный, но с установленной в нем телефонной закладкой занимает не более 10 с. Причем визуально их отличить невозможно.

Телефонные закладки, выполненные в виде отдельных элементов схемы телефонного аппарата, впаиваются в схему вместо аналогичных элементов или маскируются среди них. Наиболее часто используются закладки, выполненные в виде различного типа конденсаторов. Для установки таких устройств требуется несколько минут и проводится установка, как правило, при устранении неисправностей или профилактическом обслуживании телефонного аппарата.

Не исключена возможность установки закладки в телефонный аппарат еще до поступления его в учреждение или на предприятие.

Если доступ в контролируемое помещение невозможен, закладки устанавливаются или непосредственно в тракте телефонной линии, или в распределительных коробках и щитках обычно таким образом, чтобы их визуальное обнаружение было затруднено.

Чем меньше закладка, тем легче ее замаскировать. Однако небольшие по размерам закладки в ряде случаев не обеспечивают требуемой дальности передачи информации. Поэтому для увеличения дальности передачи информации используются специальные ретрансляторы, устанавливаемые, как правило, в труднодоступных местах или в автомашине в радиусе действия закладки.

Для перехвата факсимильных передач используются специальные комплексы типа 4600-FAX-INT, 4605-FAX-INT и т.п. .

Типовая система перехвата факсимильных передач размещается в стандартном дипломате, может питаться как от сети переменного тока, так и от встроенных батарей, подключается к линии через высокоомный адаптер, поэтому практически невозможно определить факт подключения, позволяет автоматически распознавать речевое и факсимильное сообщение, записывать передаваемые сообщения, обладает высокой помехоустойчивостью и адаптируется к изменению параметров линии и скорости передачи информации. Система позволяет непрерывно контролировать работу на прием и передачу нескольких факсов.

Регистрация перехваченных сообщений может осуществляться в нескольких видах:

  • регистрация по строкам в реальном масштабе времени;
  • распечатка по строкам с одновременной записью в запоминающее устройство;
  • печать на выходные устройства записанной информации;
  • запись информации в запоминающее устройство без печати.

Кроме записи перехваченных сообщений такая система записывает служебную информацию о характере передаваемых сообщений, нестандартных режимах работы факса, поисках и методах (приемах) криптографии .

Программное обеспечение системы позволяет моделировать приемник факсимильного аппарата с расширенными возможностями по визуальному анализу регистрируемых сигналов и заданию параметров демодуляции в случаях, когда автоматическая демодуляция является неудовлетворительной.

Технические каналы утечки информации, передаваемой по каналам радиосвязи

Одним из наиболее распространенных способов передачи больших объемов информации на значительные расстояния является многоканальная радиосвязь с использованием радиорелейных линий и космических систем связи. Радиорелейная связь представляет собой связь с использованием промежуточных усилителей-ретрансляторов. Трассы многоканальных радиорелейных линий, как правило, прокладываются вблизи автомобильных дорог, для облегчения обслуживания удаленных ретрансляторов, которые размещаются на господствующих высотах, мачтах и т.п. В космических системах связи информация передается через спутники-ретрансляторы, находящиеся на геостационарных и высоких эллиптических орбитах.

Глобальной стратегией современного развития радиосвязи является создание международных и мировых радиосетей общего пользования основе широкого использования подвижной (мобильной) радиосвязи.

Доминирующее положение на рынке подвижной радиосвязи сегодня занимают :

  • ведомственные (локальные, автономные) системы с жестко закрепленными за абонентами каналами связи;
  • транкинговые системы радиосвязи со свободным доступом абонентов к общему частотному ресурсу;
  • системы сотовой подвижной радиотелефонной связи с разнесенным в пространстве повторным использование частот;
  • системы персонального радиовызова (СПРВ) - пейджинг;
  • системы беспроводных телефонов (Cordless Telephony).

Системы связи с закрепленными каналами используются государственными и коммерческими организациями, правоохранительными органами, службами экстренной помощи и другими службами уже длительное время. Они могут использовать как симплексные, так и дуплексные каналы связи, аналоговые и цифровые способы маскировки сообщений, имеют высокую оперативность установления связи.

Основные частотные диапазоны работы сетей с закрепленными каналами: 100 - 200, 340 - 375, 400 - 520 МГц .

Наиболее оптимальным в настоящее время признано использование сетей подвижной радиосвязи общего пользования (транкинговых, сотовых), так как они предоставляют абонентам больше разнообразных услуг (от образования диспетчерской связи отдельных служб до автоматического выхода на абонентов городских и междугородных телефонных сетей), а также позволяют резко поднять пропускную способность сети. В этих сетях любой абонент имеет право доступа к любому незанятому каналу сети и подчиняется только дисциплине массового обслуживания.

Под термином “транкинг” понимается метод равного доступа абонентов сети к общему выделенному пучку каналов, при котором конкретный канал закрепляется для каждого сеанса связи индивидуально. В зависимости от распределения нагрузки в системе связь между отдельными абонентами в такой сети осуществляется, в основном, через специальную приемо-передающую базовую станцию. Радиус действия базовой станции в городских условиях в зависимости от частотного диапазона сети, расположения и мощности базовой и абонентских станций колеблется от 8 до 50 км .

Наиболее широко используемые транкинговые системы радиосвязи представлены в табл. 2 .

Основные потребители услуг транкинговой связи - это правоохранительные органы, службы экстренного вызова, вооруженные силы, службы безопасности частных компаний, таможня, муниципальные органы, службы охраны и сопровождения, банки и службы инкассации, аэропорты, энергетические подстанции, строительные фирмы, больницы, лесничества, транспортные компании, железные дороги, промышленные предприятия.

Особое место среди сетей связи общего пользования занимает сотовая радиотелефонная связь . Сотовый принцип топологии сети с повторным использованием частот во многом решил проблему дефицита частотного ресурса и в настоящее время является основным в создаваемых системах подвижной связи общего пользования.

Таблица 2. Характеристики транкинговых систем радиосвязи

Система (стандарт) Наименование характеристик
Полосы частот, МГц Ширина полосы частот канала, кГц, (разнос каналов) Число каналов (вместе с каналами управления) Примечание
Алтай 337 - 341
301- 305
25 180 Аналоговая
Smartrunk 146 - 174
403 - 470
150/250 16 Однозоновая
Аналоговая
МРТ 1327 146 - 174
300 - 380
400 - 520
12,5/25 24 Многозоновая
Аналоговая
Цифровое управление
EDACS 30 - 300
800-900
25/30
12,5
20 Аналоговая (речь) ЧМ
Цифровая (речь, данные)
TETRA 380 - 400 25 200 Цифровая (ТDМА)
p /4 DQPSK

Структура сотовых сетей представляет собой совокупность примыкающих друг к другу и имеющих различные частоты связи небольших зон обслуживания, которые могут охватывать обширные территории. Поскольку радиус одной такой зоны (ячейки, соты) не превышает, как правило, нескольких километров, в сотах, непосредственно не примыкающих друг к другу, возможно повторное использование без взаимных помех одних и тех же частот.

В каждой из ячеек размещается стационарная (базовая) приемо-передающая радиостанция, которая связана проводной связью с центральной станцией сети. Число частотных каналов в сети обычно не превышает 7 - 10, причем один из них организационный. Переход абонентов из одной зоны в другую не сопряжен для них с какими-либо перестройками аппаратуры. Когда абонент пересекает границу зоны, ему автоматически предоставляется другая свободная частота, принадлежащая новой ячейке.

Основные технические характеристики сотовых систем связи представлены в табл. 3 .

Таблица 3. Основные технические характеристики сотовых систем связи

Система (стандарт) Наименование характеристик
Полосы частот, МГц Ширина полосы частот канала, кГц Максимальная мощность, Вт Число каналов Класс сигналов, тип модуляции
NMT-450 453 – 457,5 (ПС)
463 – 467,5 (БС)
25 50 (БС)
15 (ПС)
180 16KOF3EJN
AMPS 825 – 845 (ПС)
870 – 890 (БС)
30 45(БС)
12 (ПС)
666 30KOF3E
D-AMPS 825 – 845 (ПС)
870 – 890 (БС)
30 - 832 30KOG7WDT
p /4 DQPSK
GSM 890 – 915 (ПС)
935 – 960 (БС)
200 300 (БС) 124 200KF7W
GMSK
DCS-1800 1710 – 1785 (ПС)
1805 –1880 (БС)
200 <1 Вт (ПС) 374 200KF7W
GMSK
IS-95 825 – 850 (ПС)
870 – 894 (БС)
1250 50 (БС)
6 (ПС)
55 на одной несущей 1M25B1W
QPSK (БС),
OQPSK(ПС)

Примечание: ПС – подвижная станция, БС – базовая станция.

Стандарты NMT-450 и GSM приняты в качестве федеральных, а AMPS/D-AMPS ориентирован на региональное использование. Стандарт DCS-1800 является перспективным .

В стандарте NMT-450 используется дуплексный разнос частот 10 МГц. Используя сетку частот через 25 кГц, система обеспечивает 180 каналов связи. Радиус соты 15 - 40 км .

Все служебные сигналы в системе NMT являются цифровыми и передаются со скоростью 1200/1800 бит/с FFSK (Fast Frequency Shift Keying).

Сотовые системы, основанные на стандарте NMT, используются в Москве, Санкт-Петербурге и в других регионах страны.

Система сотовой связи стандарта AMPS работает в диапазоне 825 - 890 МГц и имеет 666 дуплексных каналов при ширине канала 30 кГц. В системе применяются антенны с шириной диаграммы направленности 120°, устанавливаемые в углах ячеек. Радиусы сот 2 - 13 км .

В России системы по стандарту AMPS установлены более чем в 40 городах (Архангельск, Астрахань, Владивосток, Владимир, Воронеж, Мурманск, Н. Новгород и др.). Однако специалисты полагают, что в крупных городах AMPS постепенно будет заменяться цифровыми стандартами. Например, в Москве в диапазонах выше 450 МГц теперь применяются только цифровые стандарты.

Цифровая система D-AMPS с использованием технологии множественного доступа TDMA в настоящее время самая распространенная из цифровых сотовых систем в мире. Цифровой стандарт имеет ширину частотного канала - 30 кГц. Стандарт D-AMPS принят как региональный стандарт. По этому стандарту созданы системы в Москве, Омске, Иркутске, Оренбурге.

Стандарт GSM тесно связан со всеми современными стандартами цифровых сетей, в первую очередь с ISDN (Integrated Services Digital Network) и IN (Intelligent Network).

В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMA). В структуре TDMA кадра содержится 8 временных позиций на каждой из 124 несущих .

Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче информационных сообщений применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду .

Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванными многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс. Система синхронизации рассчитана на компенсацию абсолютного времени задержки сигналов до 233 мкс, что соответствует максимальной дальности связи или максимальному радиусу ячейки (соты) 35 км .

В стандарте GSM выбрана гауссовская манипуляция с минимальным сдвигом (GMSK) с величиной нормированной полосы, равной 0,3. Индекс частотной манипуляции - 0,5. При этих параметрах уровень излучения в соседнем канале не превысит -60 дБ.

Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DTX), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек с регулярным импульсным возбуждением/долговременным предсказанием и линейным предикативным кодированием с предсказанием (RPE/LTP-LPC - кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала - 13 кбит/с .

В стандарте GSM достигается высокая степень безопасности передачи сообщений, осуществляется шифрование сообщений по алгоритму шифрования с открытым ключом (RSA).

Система DCS-1800 работает в диапазоне 1800 МГц. Ядро стандарта DCS-1800 составляют более 60 спецификаций стандарта GSM . Стандарт рассчитан на ячейки радиуса порядка 0,5 км в районах плотной городской застройки и до 8 км в условиях сельской местности.

Стандарт IS-95 является стандартом системы сотовой связи на основе метода множественного доступа с кодовым разделением каналов CDMA. Безопасность передачи информации являются свойством технологии CDMA, поэтому операторам этих сетей не требуется специального оборудования шифрования сообщений. Система CDMA построена по методу прямого расширения спектра частот на основе использования 64 видов последовательностей, сформированных по закону функций Уолша .

В стандарте используется раздельная обработка отраженных сигналов, приходящих с разными задержками, и последующее их весовое суммирование, что значительно снижает отрицательное влияние явления многолучевости.

Система CDMA по стандарту IS-95 в диапазоне 800 МГц является единственной действующей системой сотовой связи с технологией кодового разделения каналов . Намечается использование его версии для диапазона 1900 МГц.

Персональный радиовызов (пейджинг) обеспечивает беспроводную одностороннюю передачу буквенно-цифровой или звуковой информации ограниченного объема в пределах обслуживаемой зоны. Диапазон частот систем персонального вызова - от 80 до 930 МГц .

В настоящее время на территории нашей страны для использования в системах персонального вызова (пейджинговых системах) наиболее широкое распространение получили протоколы POCSAG (Post Office Standartization Advisory Group), ERMES (European Radio Message System) и FLEX (табл. 4) . Все эти протоколы являются аналого-цифровыми. Основной класс используемых сигналов - 16KOF1D.

Таблица 4. Основные характеристики пейджинговых систем

При передаче POCSAG-сообщений используется двухуровневая частотная модуляция с максимальной девиацией частоты 4,5 кГц .

Протокол FLEX отличает высокая скорость передачи данных и, следовательно, высокая пропускная способность. При скорости 1600 бит/с используется двухуровневая частотная модуляция (ЧМ), при скорости 6400 бит/с используется четырехуровневая ЧМ. Значение девиации частоты в обоих случаях 4,8 кГц .

Для функционирования пейджинговых систем по протоколу ERMES выделяется единый диапазон частот (или его часть) 169,4 - 169,8 МГц, в котором организуется 16 рабочих каналов с разносом частот в 25 кГц. Скорость передачи данных составляет 6,25 кбит/с .

Системы беспроводных телефонов (БПТ) на первоначальном этапе своего развития предназначались, в основном, для замены шнура телефонной трубки беспроводной линией радиосвязи с целью обеспечения большей мобильности абонента. Дальнейшее развитие этого вида связи, особенно переход на цифровые методы обработки информации, значительно расширило область применения БПТ .

В системах БПТ аналогового типа, наиболее часто используемых в жилых помещениях и небольших учреждениях, применяются БПТ индивидуального пользования, состоящие из базовой станции (БС), подключенной к городской телефонной сети, и переносного радиотелефонного аппарата (РТА) . При использовании БПТ в крупных компаниях в качестве внутриучрежденческого средства связи организуются разветвленные сети маломощных радиотелефонов, принцип работы которых аналогичен сотовым сетям. В этих системах используются, в основном, цифровые методы обработки сигнала, обеспечивающие более стойкое шифрование передаваемых сообщений.

Как аналоговые, так и цифровые беспроводные телефоны работают в дуплексном режиме по нескольким каналам, причем выбор канала осуществляется автоматически из числа незанятых. Дальность действия сертифицированных радиопередатчиков (мощность излучения не превышает 10 мВт) БПТ в зависимости от типа аппаратуры и условий эксплуатации составляет 25 - 200 м.

Мощность несертифицированных передатчиков БПТ может составлять 0,35 – 1,2 Вт и более, при этом дальность их действия может составлять от нескольких километров до нескольких десятков километров.

Перечень частотных полос, выделенных для БПТ на условии ограничения максимальной выходной мощности 10 мВт и на вторичной основе, т.е. без каких либо гарантий чистоты эфира представлены в табл.5.

Таблица 5. Перечень частотных полос, выделенных для беспроводных телефонов мощностью до 10 мВт

Стандарт Частотный диапазон, МГц
CT-0R 30 – 31/39 – 40
CT-1R 814 – 815/904 – 905
CT-2R 864 – 868,2
DECT 1880 – 1900

Фактически аналоговые БПТ на территории России работают в следующих основных диапазонах частот:

26,3125 - 26,4875 МГц/41,3125 - 41,4875 МГц;
30,075 - 30,300 МГц/39,775 - 40,000 МГц;
31,0125 - 31,3375 МГц/39,9125 - 40,2375 МГц;
31,025 - 31,250 МГц/39,925 - 40,150 МГц;
31,0375 - 31,2375 МГц/39,9375 - 40,1375 МГц;
31,075 - 30,300 МГц/39,775 - 39,975 МГц;
30,175 - 30,275 МГц/39,875 - 39,975 МГц;
30,175 - 30,300 МГц/39,875 - 40,000 МГц;
307,5 - 308,0 МГц/343,5 - 344,0 МГц;
46,610 - 46,930 МГц/49,670 - 49,990 МГц;
254 МГц/380 МГц; 263 – 267 МГц/393 – 397 МГц;
264 МГц/390 МГц; 268 МГц/394 МГц;
307,5 – 308,0 МГц/343,5 – 344,0 МГц;
380 – 400 МГц/250 – 270 МГц;
814 – 815 МГц/904 – 905 МГц;
885,0125 - 886,9875 МГц/930,0125 - 931,9875 МГц;
902 – 928 МГц/902 – 928 МГц;
959,0125 - 959,9875 МГц/914, 0125 - 914,9875 МГц.

Цифровые БПТ используют следующие основные диапазоны частот: 804 - 868 МГц; 866 - 962 МГц; 1880 - 1990 МГц.

Для перехвата информации, передаваемой с использованием радиорелейных и космических систем связи, используются средства радиоразведки, а для перехвата разговоров, ведущихся с использованием телефонов сотовой связи, используются специальные комплексы перехвата систем сотовой связи.

Современные комплексы перехвата систем сотовой связи могут обеспечить (в зависимости от конфигурации) слежение за управляющими (вызывными) каналами до 21 соты одновременно, позволяют контролировать и регистрировать телефонные разговоры 10 и более выбранных абонементов.

Комплексы выпускаются в трех видах: “карманном” (в виде сотового телефона), мобильном (в виде компактного блока, ПЭВМ типа “Notebook” и антенны) и стационарном (в виде настольного блока).

Кроме регистрации контролируемых переговоров комплексы могут комплектоваться (в зависимости от стандарта) некоторыми дополнительными функциями: контроля переговоров по заданному номеру, “сканирования” телефонов и перехвата входящей связи контролируемого абонента.

Для “карманного” варианта возможен контроль разговоров одного абонента в зоне действия соты; для мобильного - одновременный контроль и запись переговоров одного (нескольких) абонентов в зоне действия нескольких сот и возможно ведение базы данных по наблюдаемым сотам; для стационарного варианта - возможен одновременный контроль и запись переговоров более десяти абонентов во всей сотовой сети и ведение расширенной базы данных.

Функция “сканирования” телефонов используется для скрытого определения телефонного номера и служебных параметров какого-либо телефона.

В случае использования функции перехвата входящей связи контролируемого телефона возможен перехват всех входящих звонков заданного абонента.

Основные функции комплекса:

  • декодирование служебного канала для выявления номера мобильного телефона, по которому ведется разговор;
  • прослушивание непосредственно телефонного разговора;
  • возможность одновременного контроля по частоте базовой станции и частоте мобильной трубки, то есть обеспечение стабильной слышимости обоих собеседников;
  • возможность одновременного контроля как по входящим, так и по исходящим звонкам;
  • слежение за изменением частоты и сопровождение разговора при переезде абонента из соты в соту;
  • контроль нескольких сот из одной точки;
  • запись телефонных переговоров с помощью звукозаписывающей аппаратуры в автоматическом режиме;
  • фиксация на жестком диске номеров мобильных телефонов, производивших переговоры во всей системе сотовой связи с указанием даты и времени.

На мониторе в процессе работы комплекса отображаются:

  • номера всех телефонов, вызываемых по всем сотам системы;
  • номера телефонов, вышедших на связь в соте, на которую настроен канал контроля, а также служебная информация.

Программно-аппаратные комплексы используются также для перехвата пейджинговых сообщений. В состав типового комплекса входят:

  • доработанный сканирующий приемник;
  • ПЭВМ с устройством преобразования входного сигнала;
  • программное обеспечение.

Комплекс позволяет решать следующие основные задачи:

  • осуществлять прием и декодирование текстовых и цифровых сообщений, передаваемых в системах радиопейджинговой связи, сохранять все принятые сообщения на жестком диске в архивном файле;
  • производить фильтрацию общего потока сообщений, выделение данных, адресованных одному или ряду конкретных абонентов по априорно известным или экспериментально определенным кеп-кодам, оперативное изменение параметров списка наблюдаемых абонентов;
  • осуществлять русификацию всего входного потока сообщений или адресованных только конкретным абонентам, включаемым в список наблюдаемых;
  • производить обработку файлов выходных данных в любом текстовом редакторе с реализацией стандартной функции поиска по введенной строке символов и печатью необходимых данных на принтере.

В процессе работы программы на экране монитора отображаются:

  • принимаемые по одному из активных каналов сообщения (номер отображаемого канала вводится оператором с клавиатуры без прерывания работы программы);
  • текущее время суток и дата;
  • время и дата приема каждого отобранного сообщения, его порядковый номер, а также идентификатор соответствующего признака отбора.

Для декодирования перехваченных сообщений, закрытых аппаратурой засекречивания используются специальные устройства (например, 640-SCRD-INT). Подобные устройства декодируют и восстанавливают с высоким качеством в реальном масштабе времени переговоры, закрытые аппаратурой ЗАС .

Средства радиоразведки и специальные комплексы перехвата систем сотовой связи находятся на вооружении специальных служб ведущих иностранных государств и обеспечивают перехват и декодирование сообщений, передаваемых с использованием любых систем связи, включая стандарт GSM.

Для перехвата телефонных разговоров, ведущихся с использованием аналоговых БПТ, а также систем сотовой связи, использующих аналоговые сигналы, могут использоваться обычные сканирующие приемники, характеристики некоторых из них приведены в табл. 6.

Таблица 6. Характеристики сканирующих приемников

Наименование характеристик Индекс (тип)
AR-5000 EB-200 “Miniport” AR-8200 МК3
Фирма-изготовитель A.O.R ROHDE & SCHWARZ A.O.R
Диапазон частот, МГц 0,01 – 3000 0,01 – 3000 0,10 – 3000
Виды модуляции AM, FM, LSB, USB, CW AM, FM, LSB, USB, CW, Pulse AM, FM, LSB, USB, CW
Чувствительность при отношении сигнал/шум 10 дБ, мкВ AM: 0,36 – 0,56
FM: 0,2 – 1,25
SSB: 0,14 – 0,25
AM: 1,0 – 1,5
FM: 0,3 – 0,5
AM: 0,70 – 2,50
FM: 0,35 – 2,50
SSB: 0,30 – 1,50
Избирательность на уровне -6 дБ, кГц 3; 6; 15; 40; 110; 220 0,15; 0,3; 0,6; 1,5; 2,5; 6; 9; 15; 30; 120; 150 SSB/NAM: 3 кГц
AM/SFM: 9 кГц
NFM: 12 кГц
WFM: 150 кГц
Шаг перестройки частоты, кГц от 1 Гц до 1 МГц от 10 Гц до 10 кГц
Число каналов памяти по 100 в 10 банках 1000 по 50 в 20 банках
Скорость сканирования, канал/с 50 Время установки синтезатора 3 мкс 37,42 при выключенном режиме автоподстройки, 10 кГц шаге дискретизации, 2 мс времени запирания
Выходы приемника Головные телефоны,
IBM PC
Головные телефоны. Встроенный панорамный индикатор от 150 кГц до 2 МГц. Цифровой ПЧ выход. ПЧ 10,7 МГц. IBM PC Головные телефоны.
Питание, В DC 12 (внешнее) Аккумулятор (4 ч)
DC (10 – 30 В внешнее) питания
4хАА аккумуляторы или 12V D.C. внешний источник
Размеры, мм 204х77х240 210х88х270 61х143х39
Масса, кг 3,5 5,5 0,340

Литература

1. Брусницин Н.А. Открытость и шпионаж. М.: Воениздат, 1991, 56 с.
2. Логинов Н.А. Актуальные вопросы радиоконтроля в Российской Федерации. М.: Радио и связь, 200, 240 с.
3. Петраков А.В., Лагутин В.С. Защита абонентского телетрафика: Учеб. пособие. 3-е изд., исправленное и дополненное. М.: Радио и связь, 2004, 504 с.
4. Covert audio intercept. Volume ont: Catalog. – USA:Serveillance Technology Group (STG), 1993. – 32 p.
5. Discrete surveillance. Navelties: Catalog. – Germany: Helling, 1996. – 13 p.
6. Drahtlose Audioubertragungs – Systeme: Catalog. – Germany: Hildenbrand - Elektronic, 1996 – 25 p.

Ответов: 9

Вопрос знатокам: Кокова полоса передаваемых звуковых частот в телефонной связи

С уважением, Nurslan

Лучшие ответы

Николай Иванов:

300 Гц — 3400 Гц. или суженый 0,3 — 2,7 кГц

Что значит звуковых частот, частота есть в канале передачи — беспроводном или проводном — это частота электромагнитной волны, а частота звука это зависит от динамика в телефонной трубке. Звук то не передается в связных каналах))

комбат:

эффуктивно передаваемая полоса частот телефонных каналов 0,3-3,4 кГц (стандартный телефонный канал) , для возможности уплотнения канала, т. е. передачи в канал чего-нибудь еще, кроме звука, используются зауженные каналы 0,3-2,7 кГц

Видео-ответ

Это видео поможет разобраться

Ответы знатоков

Владимир Николаев:

если сигнал имеет синусоидальный вид то его полоса одна частота зтой синусоиды если сигнал импульсный то его можно разложить в ряд Фурье он будет преставлять несколько синусоидальных частот вот вся полоса занимаемая этими частотами и называется полосой

An Drew:

Руслан Мамышев:

свои слова не нашлись — начните с этого, а когда поймёте — задайте вопрос поинтересней …

Вольный ветер:

Ну сам вопрос и есть ответ — полоса частот, короче от сих до сих…. В википедию уже боязно заходить, валенки и там, ультразвук задрали от 20 кгц до 1 ГГц, я чуть не упал, и еще гиперзвук свыше 1ГГц….))))))))))) Это каким валенком его ударили? Что так в вику пишут….

Нормально Всё:

Любой конечный во времени сигнал имеет БЕСКОНЕЧНО большую ширину спектра.
Следует говорить об
э ф ф е к т и в н о й ширине спектра, в которой сосредоточено 90% энергии (по соглашению)
сигнала.
osnovy-elektrotekhniki. ru/energeticheskie-xarakteristiki/

Канал тональной частоты (англ. voice frequency circuit) - это совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая передачу электрических сигналов связи в эффективно передаваемой полосе частот (ЭППЧ) 0,3 - 3,4 кГц. В телефонии и связи часто используется аббревиатура КТЧ. Канал тональной частоты является единицей измерения ёмкости (уплотнения) аналоговых систем передачи (например, K-24, K-60, K-120). В то же время для цифровых систем передачи (например, ИКМ-30, ИКМ-480, ИКМ-1920) единицей измерения ёмкости является основной цифровой канал.
Эффективно передаваемая полоса частот - полоса частот, остаточное затухание на крайних частотах которой отличается от остаточного затухания на частоте 800 Гц не более чем на 1 Нп при максимальной дальности связи, свойственной данной системе.
Ширина ЭППЧ определяет качество телефонной передачи, и возможности использования телефонного канала для передачи других видов связи. В соответствии с международным стандартом для телефонных каналов многоканальной аппаратуры установлена ЭППЧ от 300 до 3400 Гц. При такой полосе обеспечивается высокая степень разборчивости речи, хорошая естественность её звучания и создаются большие возможности для вторичного уплотнения телефонных каналов.

Практически все электрические сигналы, отображающие реальные сообщения содержат бесконечный спектр частот. Для неискажённой передачи таких сигналов потребовался бы канал с бесконечной полосой пропускания. С другой стороны, потеря на приёме хотя бы одной составляющей спектра приводит к искажению временной формы сигнала. Поэтому ставится задача передавать сигнал в ограниченной полосе пропускания канала таким образом, чтобы искажения сигнала удовлетворяли требованиям и качеству передачи информации. Таким образом, полоса частот - это ограниченный (исходя из технико-экономический соображений и требований к качеству передачи) спектр сигнала.

Ширина полосы частот ΔF определяется разностью между верхней FВ и нижней FН частотами в спектре сообщения, с учётом его ограничения. Так, для периодической последовательности прямоугольных импульсов полоса сигнала ориентировочно может быть найдена из выражения:

где tn - длительность импульса.

Первичный телефонный сигнал (речевое сообщение), называемый также абонентским, является нестационарным случайным процессом с полосой частот от 80 до 12 000 Гц. Разборчивость речи определяется формантами (усиленные области спектра частот), большинство которых расположено в полосе 300 … 3400 Гц. Поэтому по рекомендации Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии (МККТТ) для телефонной передачи принята эффективно передаваемая полоса частот 300 … 3400 Гц. Такой сигнал называется сигналом тональной частоты (ТЧ). При этом качество передаваемых сигналов получается достаточно высоким - слоговая разборчивость составляет около 90%, а разборчивость фраз - 99% .

Сигналы звукового вещания. Источниками звука при передаче программ вещания являются музыкальные инструменты или голос человека. Спектр звукового сигнала занимает полосу частот 20…20000 Гц.

Для достаточно высокого качества (каналы вещания первого класса) полоса частот ∆FC должна составлять 50…10000 Гц, для безукоризненного воспроизводства программ вещания (каналы высшего класса) - 30…15000 Гц., второго класса - 100…6800 Гц .

В вещательном телевидении принят метод поочередного преобразования каждого элемента изображения в электрический сигнал с последующей передачей этого сигнала по одному каналу связи. Для реализации такого принципа на передающей стороне применяются специальные электронно-лучевые трубки, преобразующие оптическое изображение передаваемого объекта в развернутый во времени электрический видеосигнал.

Рисунок 2.2.1 - Конструкция передающей трубки

В качестве примера на рисунке 2.2.1 представлен в упрощенном виде один из вариантов передающей трубки. Внутри стеклянной колбы, находящейся под высоким вакуумом, расположены полупрозрачный фотокатод (мишень) и электронный прожектор (ЭП). Снаружи на горловину трубки надета отклоняющая система (ОС). Прожектор формирует тонкий электронный луч, который под воздействием ускоряющего поля направляется к мишени. При помощи отклоняющей системы луч перемещается слева направо (по строкам) и сверху вниз (по кадру), обегая всю поверхность мишени. Совокупность всех (N) строк называется растром. На мишень трубки, покрытую светочувствительным слоем, проецируется изображение. В результате каждый элементарный участок мишени приобретает электрический заряд. Образуется так называемый потенциальный рельеф. Электронный луч, взаимодействуя с каждым участком (точкой) потенциального рельефа, как бы стирает (нейтрализует) ее потенциал. Ток, который течет через сопротивление нагрузки Rн, будет зависеть от освещенности участка мишени, на который попадает электронный луч, и на нагрузке выделится видеосигнал Uс (рисунок 2.2.2). Напряжение видеосигнала будет изменяться от уровня «черного», соответствующего наиболее темным участкам передаваемого изображения, до уровня «белого», соответствующего наиболее светлым участкам изображения .

Еще статьи по теме

Разработка предложения по объединению вычислительных сетей ВУЗов в интрасеть
Вопрос о том, что дает использование сетей, естественным образом порождает другие вопросы: в каких случаях развертывание вычислительных сетей предпочтительнее использования автономных компьютеров или многомашинных систем? Как...

Разработка узла привода спектральных фильтров
Целью моей работы является разработка узла привода спектральных фильтров. Основной функцией этого прибора является установка требуемого фильтра в фильмовой канал. Разрабатываемый узел будет использоваться в оптическом стенде, ...

Удаленные встречи с некачественным звуком часто раздражают. Недопонимания становятся более вероятными, потому что в разговоре трудно услышать важные нюансы и другие тонкости. Поэтому необходимо стремиться к улучшению качества звука во время телеконференций. Ниже приводится краткое описание различных технических требований к качеству звука.

  • Мобильные решения дают вам большую гибкость и мобильность, но иногда страдает качество звука. Многие мобильные операторы теперь предлагают технологию HD Voice в своих сетях, которая обеспечивает HD-звук, если телефон поддерживает такую технологию.
  • Традиционная аналоговая телефония обеспечивает приемлемое качество звука, но с ограничениями в частотном диапазоне. Иногда такой звук называют телефонным или узкополосным.
  • VoIP, т.е. цифровая телефония через сеть передачи данных (Voice over IP), позволяет использовать расширенный частотный диапазон, но с некоторым сжатием. IP позволяет добиться превосходного качества звука, также называемого HD-аудио или широкополосный звук.
  • Помните, что все локальные сети и оборудование, например, Wi-Fi, DECT (беспроводная телефония) или Bluetooth®, влияют на пропускную способность и могут оказать негативное влияние на качество звука.
  • Все конференц-телефоны Konftel поддерживают HD-аудио.

Звук и его восприятие

Человек способен воспринимать звуки между 20 и 20 000 Гц (20 Гц - 20 кГц). Этот диапазон изменяется по мере взросления человека и из-за физических факторов. Взрослый человек обычно отличает звуки на частотах в диапазоне между 20 и 12 кГц.

Раньше использовалось понятие «телефонное качество» - интервал, в котором диапазон частот из-за технических недостатков был ограничен между 200 Гц и 3,4 кГц. Сегодня это называется узкополосной связью. Для аналоговой телефонии это означает потерю значительной части частотного диапазона речи. Это делает речь менее естественной и трудной для понимания, чем если бы диапазон частот был больше. Сравните это с FM-радио, которое имеет частотный диапазон до 15 кГц, что позволяет воспроизводить как голоса, так и музыку гораздо более естественно.

Аналоговая телефония

Аналоговая телефония имеет чрезвычайно ограниченную частотную характеристику (около 3,2 кГц). Аналоговый сигнал воспринимается некоторыми как более естественный, хотя цифровой сигнал в целом имеет более широкий частотный диапазон. Это потому, что человеческое ухо очень хорошо воспринимает искусственный звук.

Пропускная способность данных и диапазон частот

Термин «пропускная способность» обозначает количество информации в секунду, которая передается в сети. А понятие «диапазон частот» относится к звуковым частотам. Герц (Гц) - единица для обоих понятий, поэтому, к сожалению, иногда это приводит к недопониманиям, поскольку диапазон частот и пропускная способность данных - это не одно и то же. Более того, пропускная способность может быть выражена и как в Герцах, и как бит в секунду (в сети обычно вы можете видеть обозначение Мбит/с). Звук преобразуется в цифровые сети. Звуковой сигнал измеряется в тысячах раз в секунду и преобразуется в цифровой сигнал.

Мобильная телефония

В зависимости от того, какой объем данных имеют мобильные сети разных операторов, аудиосигнал всегда более или менее ограничен по диапазону для экономии пропускной способности. Звук в сетях 2G разрешает узкополосную передачу (3,2 кГц), а сети 3G и 4G - широкополосную (7 кГц). Совсем недавно ряд операторов начал использовать широкополосные стандарты и запустили так называемую технологию HD Voice. Однако чтобы эта технология работала, телефон также должен поддерживать этот стандарт. Плохие условия передачи и приема могут также влиять на качество звука. В этом случае система автоматически уменьшает скорость передачи в сети. Это оказывает негативное влияние на качество звука.

VOIP, широкополосный звук и кодек

Телефония по сети передачи данных называется VoIP (Voice over IP). Звук в цифровых сетях был первоначально того же качества, как и в старой аналоговой технологии, т.е. полоса пропускания аудиосигнала была 3,2 кГц (узкополосная связь). Это было необходимо в первых цифровых сетях, поскольку пропускная способность данных была явно ограничена.

В цифровых сетях качество звука ограничено в первую очередь кодеком, который был выбран. Кодек представляет собой часть программного обеспечения в телефоне, которое сжимает исходящий аналоговый звук в пакеты данных и преобразует входящие пакеты данных в аналоговый звук. Таким образом, современные телефоны, поддерживающие широкополосные кодеки, способны обеспечить наилучший звук. В последние 10-15 лет произошли фантастические достижения в области VoIP.

Общие обозначения для различных кодеков: широкополосный кодек (7 кГц), суперширокополосный кодек (14 кГц) и кодек с полной пропускной способностью (20 кГц). Существует также широкий спектр технических решений и стандартов: G.718, G.722.2, G.729.1 и т.д.

Беспроводные решения

Разумеется, пропускная способность широкополосной сети и / или мобильной сети в офисе определяется тем, насколько хорош может быть звук. Также важно учитывать внутреннюю структуру офиса, поскольку все, что установлено за пределами телефонной сети, может уменьшать пропускную способность аудиоканала. Это могут быть беспроводные системы, такие как DECT и Bluetooth®, или старые сетевые продукты.

Bluetooth®

Bluetooth® - это стандарт, который был первоначально разработан, чтобы позволить различным аксессуарам подключаться по беспроводной сети к мобильному телефону или компьютеру. Bluetooth® работает только на коротких расстояниях между мобильным телефоном и аксессуарами. Существует дополнительное сжатие данных звукового сигнала, что может негативно повлиять на качество звука. Тенденция все больше распространяется на современную технологию Bluetooth®, поддерживающую звук HD.

DECT и CAT-IQ

Решения DECT для беспроводной телефонии в офисах и производственных помещениях были первоначально разработаны для использования с аналоговой телефонией. В сети DECT невозможно получить качество звука лучше, чем стандартное телефонное качество (3,2 кГц). Это вряд ли имеет значение для обычных телефонных звонков, но если вы хотите проводить встречи, где качество звука особенно важно, хорошей идеей может быть использование прямых подключений (кабелей) к сети VoIP.

Проще говоря, CAT-iq является цифровой оптимизацией DECT. Система CAT-iq имеет широкополосные кодеки и, таким образом, позволяет использовать полосу пропускания звука 7 кГц.

Решения Konftel

Продукты Konftel всегда обеспечивают оптимальное качество звука. Если сеть распределяет HD-аудио, вы получите HD-звук на конференц-телефонах Konftel.

Это показывает, что есть основания анализировать коммуникационные потребности вашего бизнеса и организации, прежде чем выбирать сеть и обновлять вашу телефонию и инфраструктуру данных. Например, сеть VoIP с широкополосными кодеками (7 кГц) лучше оснащена для обеспечения превосходного звука, чем аналоговая или старая мобильная сеть. Это может быть очевидным, но, с другой стороны, мобильность и простота могут быть ключевым фактором в определенных контекстах.

Многие продукты Konftel предлагают более одного варианта подключения. Технология HD Voice может дать вам как оптимальное качество звука, так и мобильность.

Беспроводной Konftel 300Wx является одним из примеров того, насколько гибки наши продукты. Благодаря аналоговому соединению DECT он может передавать полосу пропускания 3,2 кГц, в то время как USB-соединение для компьютера может использовать широкополосные кодеки (7 кГц). Также можно подключить его к мобильному телефону с помощью кабеля.

Это же устройство также обеспечивает беспроводное HD-аудио (широкополосное) в IP-телефонии, когда базовая станция DECT 10 от Konftel подключается через SIP. Он может иметь до 5 зарегистрированных звонков Konftel 300Wx. Можно настроить Konftel 300Wx с базовыми станциями IP DECT, предоставляемыми сторонними производителями, поддерживаемыми Konftel. Однако Konftel IP DECT 10 предлагает уникальные преимущества и упрощает работу.

Независимо от ваших потребностей, в ассортименте Konftel есть продукты, которые упрощают и ускоряют проведение телеконференций за вашим рабочим столом и большие встречи в конференц-залах.