كاربرد مخابرات در كامپيوتر A PPLICATION OF C OMMUNICATION IN C OMPUTER فصل اول : مقدمه اي بر سيستم هاي مخابراتي مدرس : سید امین اتابک دانشگاه فنی و حرفه ای – آموزشکده فنی پسران شهرکرد نیمسال اول به نام نور 1

اطلاعات تماس  ایمیل :  کانال تلگرام و سروش  روز های حضور در دانشکده : o یک شنبه ها : ساعت 15:30 الی 17:10 ( زبان تخصصي برق – كلاس 1 ) o یک شنبه ها : ساعت 17:20 الی 20:00 ( کاربرد مخابرات در کامپیوتر – كلاس 1 ) o دو شنبه ها : ساعت 15:30 الی 17:10 ( زبان تخصصي برق – كلاس 1 ) o سه شنبه ها : ساعت 16 الی 20 ( پروژه – هماهنگی با وقت قبلی ) 2

نحوه ارزشیابی  میان ترم اول : نوزدهم آبان 1398 ( از امتحان پايان ترم حذف ميگردد )  میان ترم دوم : یکم دي نمرهعنوان 8 میان ترم 12 پایان ترم 20 جمع کل

مراجع  کتاب : سیستم های مخابراتی، مقدمه ای بر سیگنال ها و نویز در مخابرات الکتریکی ، تالیف بروس کارلسون، ویراست پنجم، ترجمه محمود دیانی  كتاب : كابرد مخابرات در كامپيوتر، تاليف عليرضا عباس زاده  Data Communication, W.L. Schweber, Mc Graw - Hill  Data Communication and Distributed Networks, U.D. Black Prentice Hall 4

سرفصل مطالب فصل اول : مقدمه اي بر سيستم هاي مخابراتي فصل دوم : مخابرات آنالوگ فصل سوم : مخابرات ديجيتال فصل چهارم : شبكه انتقال فصل پنجم : سيستم هاي تلفن فصل ششم : مودم ها فصل هفتم : شبكه هاي كامپيوتري فصل هشتم : تشخيص و تصحيح خطا فصل نهم : حفاظت داده ها 5

فصل اول – مقدمه اي بر سیستم های مخابراتی  مقدمه  اجزای سیستم های مخابراتی  اثرات ناخواسته و نامطلوب کانال انتقال  انواع سیستم های مخابراتی  محدودیت های بنیادی در مخابرات  مدولاسیون  تضعيف ( تلفات انتقال )  فيلتر 6

فصل اول : مقدمه  مخابرات : ارسال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر  سیستم مخابراتی : سیستمی که اطلاعات را از مبداء ( Source ) به مقصدی آنطرفتر ( Destination ) ارسال میکند. o وظیفه سیستم مخابراتی انتقال اطلاعات ( پیام ) o به ندرت میتوان منبع پیامی یافت که به خودی خود، الکتریکی باشد، بنابراین اکثر سیستم های مخابراتی در ورودی و خروجی مبدل ( Transducer ) دارند.  بلوک دیاگرام یک سیستم مخابراتی o سیگنال های ورودی و خروجی ( Input Signal و Output Signal ) ، سیگنال های الکتریکی هستند. 7

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  اجزای اصلی سیستم های مخابراتی : 1- فرستنده 2- کانال مخابراتی 3- گیرنده  بلوک دیگرام اجزای سیستم مخابراتی o سیستم مخابراتی مطلوب است که سیگنال های ورودی و خروجی به مقصد تخمین خوبی از یکدیگر باشند. 8

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  فرستنده : Transmitter سیگنال ورودی را پردازش میکند تا یک سیگنال مناسب با مشخصات کانال انتقال ایجاد کند. o سیگنال ورودی یک سیگنال الکتریکی است. o پردازش انجام شده روی سیگنال ورودی به صورت o مدولاسیون ( تغییر فرکانس و... ) o کد گذاری ( رمز گذاری و... ) o پردازش سیگنال ( کاهش نویز و... ) o... o سیگنال مناسب با مشخصات کانال نوع سیگنال کانال با توجه به جنس کانال میبایست الکتریکی، رادیویی، نوری و... باشد. 9

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  کانال مخابراتی : Transmission Channel محیط فیزیکی انتقال بین مبداء و مقصد ( بین فرستنده و گیرنده ) o زوج سیم به هم تابیده ( Twisted pair ) 10

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  کانال مخابراتی : Transmission Channel محیط فیزیکی انتقال بین مبداء و مقصد ( بین فرستنده و گیرنده ) o کابل هم محور ( کوواکسیال ) coaxial cable 11

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  کانال مخابراتی : Transmission Channel محیط فیزیکی انتقال بین مبداء و مقصد ( بین فرستنده و گیرنده ) o هوا 12

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  کانال مخابراتی : Transmission Channel محیط فیزیکی انتقال بین مبداء و مقصد ( بین فرستنده و گیرنده ) o فیبر نوری ( Fiber Optic ) o و

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  کانال مخابراتی : Transmission Channel محیط فیزیکی انتقال بین مبداء و مقصد ( بین فرستنده و گیرنده ) o هر کانال مخابراتی مقداری تلفات و تضعیف دارد بنابراین با افزایش فاصله توان سیگنال به تدریج کم میشود. 14

فصل اول : اجزای سیستم های مخابراتی  گیرنده : Receiver روی سیگنال خروجی کانال پردازش میکند تا سیگنال مناسب را برای مبدل واقع در مقصد فراهم کند. o پردازش انجام شده روی سیگنال خروجی کانال به صورت o تقویت ( جبران تلفات انتقال ) o دمدولاسیون ( عکس عمل مدولاسیون در فرستنده ) o کدگشایی ( معکوس عمل کد گذاری در فرستنده ) o فیلتر کردن 15

فصل اول : اثرات ناخواسته و نامطلوب کانال انتقال 16

فصل اول : اثرات ناخواسته و نامطلوب کانال انتقال  تضعیف، اعوجاج، تداخل، نویز  اعوجاج (Distortion ) o تغییر شکل موج در اثر رفتار غیر خطی و غیر ایده آل کانال o اعوجاج در اثر وجود سیگنال پدید می آید به عبارتی اگر سیگنالی وجود نداشته باشد اعوجاج هم نخواهیم داشت. 17

فصل اول : اثرات ناخواسته و نامطلوب کانال انتقال  تضعیف، اعوجاج، تداخل، نویز  تداخل ( Interference ) o تغییر شکل سیگنال در اثر داخل شدن یک سیگنال از کانال مجاور و یا فرکانس مجاور o مانند عملکرد FM Player 18

فصل اول : اثرات ناخواسته و نامطلوب کانال انتقال  تضعیف، اعوجاج، تداخل، نویز  نویز ( Noise ) o تغییر شکل سیگنال در اثر پدیده ها و سیگنال های تصادفی 19

فصل اول : انواع سیستم های مخابراتی  سیستم های یک طرفه، دو طرفه کامل، نیمه دو طرفه  سیستم های یک طرفه : Simplex o یک طرف فقط فرستنده و طرف دیگر فقط گیرنده است. o مانند پخش رادیو و تلویزیون 20

فصل اول : انواع سیستم های مخابراتی  سیستم های یک طرفه، دو طرفه کامل، نیمه دو طرفه  سیستم های دو طرفه کامل : Full Duplex o مخابره همزمان در دو جهت ارسال و دریافت صورت میگیرد. o مانند تلفن و موبایل 21

فصل اول : انواع سیستم های مخابراتی  سیستم های یک طرفه، دو طرفه کامل، نیمه دو طرفه  سیستم های نیمه دو طرفه : Half Duplex o مخابره در یک زمان تنها در یک جهت ارسال یا دریافت صورت میگیرد o مانند بیسیم، بلوتوث 22

فصل اول : محدودیت های بنیادی در مخابرات  محدودیت های طراحی یک سیستم مخابراتی 1. مشکلات فنی : سخت افزارهای قابل دسترس، عوامل اقتصادی، قوانین دولتی و محدودیت های فیزیکی اساسی ( قوانین طبیعی که بر مساله مورد نظر حاکم اند ) o پهنای باند Bandwidth o نویز Noise 23

فصل اول : محدودیت های بنیادی در مخابرات  پهنای باند Bandwidth o پهنای باند در سیگنال ها و سیستم ها معیاری از سرعت است. o پهنای باند == تفاضل بیشترین فرکانس از کمترین فرکانس o 24

فصل اول : محدودیت های بنیادی در مخابرات 25

فصل اول : محدودیت های بنیادی در مخابرات  نویز Noise o نویز را نسبت به دامنه سیگنال، بر حسب نسبت توان سیگنال به نویز S/N اندازه گیری میکنند. o نویز حرارتی : افزایش دما افزایش حرکت کاتوره ای ذرات میکروسکوپی این حرکت کاتوره ای ، ولتاژ و جریان های تصادفی ایجاد میکند نویز حرارتی 26

فصل اول : مدولاسیون 27

فصل اول : مدولاسیون 28

فصل اول : تضعیف ( تلفات انتقال )  سیستم انتقال علاوه بر ایجاد اعوجاج، توان یا شدت سیگنال را نیز کم میکند.  بهره توان : اگر سیستمی، توان متوسط سیگنال ورودی آن Pin و توان متوسط سیگنال خروجی نیز Pout باشد، بهره توان سیستم به صورت زیر تعریف میشود. 29 System X(t) P in Y(t) P out

فصل اول : تضعیف ( تلفات انتقال ) 30

فصل اول : تضعیف ( تلفات انتقال ) 31

فصل اول : تضعیف ( تلفات انتقال )  32

فصل اول : تضعیف ( تلفات انتقال ) 33

فصل اول : تضعیف ( تلفات انتقال ) 34

فصل اول : تضعیف ( تلفات انتقال )  تلفات مسیر، نیاز به تقویت سیگنال را باعث میشود. از این رو در وسط مسیر و در خروجی نیاز به تکرار کننده و تقویت کننده داریم. 35

فصل اول : فیلتر  تمام سیستم های مخابراتی یک یا چند فیلتر برای جداکردن اطلاعات از آلودگی هایی چون تداخل، نویز و... دارند. 36

فصل اول : فیلتر  فیلتر پایین گذر ایده ال (Ideal Low Pass Filter )  فیلتر میان گذر ایده ال (Ideal Band Pass Filter ) 37

فصل اول : فیلتر  فیلتر بالا گذر ایده ال (Ideal High Pass Filter )  فیلتر میان نگذر ایده ال (Ideal Band Reject Filter ) 38

فصل اول : فیلتر  فیلتر واقعی 39