Принципы работы современного факсимильного аппарата

Занятие №3

Принцип работы современного факсимильного аппарата
В передающей части факсимильного аппарата световой луч просматривает(сканирует) неподвижное изображение и образует на светочувствительном приемнике его электрическую копию. Процесс факсимильной передачи и приема Каждой точке (ячейке) изображения оригинала соответствует электрический сигнал. В процессе считывания он превращается в последовательность «0» и «1» – цифровую кодовую комбинацию. Цифровые комбинации преобразуются далее в аналоговые сигналы – в последовательность импульсов, которые и поступают в канал связи. На приемной стороне процесс происходит в обратном порядке. Аналоговые сигналы де модулируются и преобразуются в оцифрованное изображение, которое распечатывается на бумаге. Перечисленные операции в том или ином виде реализованы в факсимильном аппарате любой системы и постоянно совершенствуются с появлением новых технических решений. Современный факсимильный аппарат является по существу специализированным компьютером для передачи изображений по – обычным телефонным каналам. Факсимильный аппарат CANON PBX-230.
 
 Обобщенный блок – схема факсимильного аппарата. Он весьма напоминает структуру микрокомпьютера. «Сердцем» аппарата является микроконтроллер, который управляет работой периферийных устройств,– считывателя изображения, устройства термопечати, пульта управления и модема. Каждый элемент аппарата построен на основе наиболее надежной и дешевой электронной технологии, реализующей данную функцию. Устройство позволяет передавать на тысячи километров изображение формата обычного листа бумаги А4 (210Х297 мм) с разрешением 1728Х1160 точек. В среднем ,разрешение обычного факсимильного аппарата – 8 точек на 1 мм. Этого достаточно, чтобы точно воспроизводить рукописные тексты и рисунки. Считыватель изображения построен на основе устройства с зарядовой связью. Подобная технология использована, на пример, в динамических ОЗУ иПЗУ. В отличие от обычного оперативного запоминающего устройства, кристалл кремния с нанесенной на него регулярной структурой светочувствительных ячеек памяти открыт для восприятия изображений. С помощью оптической системы оно «построчно» переносится на кристалл. Микроконтроллер синхронизирует перемещение оригинала и построечное считывание изображения на светочувствительный элемент. Освещенные и затемненные участки оригинала формируют в соответствующих ячейках кристалла значения «0» и «1». Таким образом, изображение «оцифровывается».

 Оцифрованное изображение переносится в оперативную память микроконтроллера. Для обеспечения высокого качества изображения, зашиты от помех и уплотнения считанные в память цифровые коды обрабатываются микроконтроллером. Из оперативной памяти обработанный цифровой код поступает в модем–модулятор/демодулятор электрических сигналов. Модем преобразует цифровой код изображения в низкочастотный сигнал, передаваемый далее по обычной телефонной линии. Встроенный в факсимильный аппарат модем построен на основе цифровых процессоров сигналов, формирующих и обрабатывающих электрические сигналы. От способа модуляции (протокола), используемого в модеме, зависит скорость передачи изображения. Данные протоколы в соответствии с рекомендациями Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии (МККТТ) классифицируются по четырем группам. В современных факсимильных аппаратах используют протоколы третьей и четвертой групп МККТТ (G3 и G4). Они позволяют передавать по телефонным каналам оцифрованные изображения. Время передачи изображения формата А4составляет менее одной минуты при использовании скорости передачи по телефонной линии 9600 Вод. 

Наименьшую скорость передачи характеризует наиболее простой протокол V21 с частотной модуляцией (FSK). Большие скорости передачи достигаются при применения более сложных протоколов V.27 и V.29, использующих фазовую модуляцию (PSK) и ее модификацию – квадратурную амплитудную модуляцию(QAM). Важным элементом протоколов является кодирование (сжатие данных)оцифрованных факсимильных изображений. Оно не только приводит к сокращению объема передаваемой информации и экономит время передачи изображений, но и обеспечивает совместимость протоколов этой группы. Поэтому способы кодирования, как и способы модуляции, входят в область стандартизации МККТТ.
 
Способы кодирования сигналов 
 Соответствующие современному уровню развития радиолокационных систем методы обработки сигналов широко известны как методы сжатия импульсов, согласованная фильтрация или методы кодирования сигналов. Назовем некоторые из основных практических соображений в пользу развития этих методов
 , хотя такой перечень, конечно, не будет исчерпывающим.

При помощи этих методов достигается:
 1. Более эффективное использование средней мощности, которую можно получить от радиолокационного передатчика, а иногда и возможность избежать трудностей, связанных с ограничением пиковой мощности в мощных каскадах радиолокационного передатчика.
 2. Более высокая разрешающая способность как по дальности, так и по скорости. При стремлении обеспечить высокую разрешающую способность по дальности с помощью использования методов сжатия импульса можно обойти затруднения, связанные с генерированием сигналов, имеющих очень крутые фронты импульсов и высокую пиковую мощность.
 3. Повышение помехоустойчивости по отношению к определенным типам интерферирующих сигналов, свойства которых отличаются от свойств кодированных сигналов.
 4. Извлечение информации из сигналов, поступающих на вход приемника, что позволяет оценить такие важные параметры, как дальность, скорость и, возможно, ускорение объектов, от которых отражены отдельные сигналы. Этот вид обработки радиолокационных сигналов называется оценкой параметров.
 
Перспектива развития факсимильной связи 
 Перспектива развития факсимильной связи В последнее время факсимильная связь все шире внедряется в средства передачи информации, построенные на основе персональных компьютеров и систем электронной почты. Так как современный персональный компьютер часто оснащается совершенными средствами для ввода/вывода графических изображений. Естественно использовать подобные устройства и сам компьютер для обмена изображениями, используя факсимильные протоколы. Например, современный лазерный принтер имеет разрешение порядка 12точек на 1 мм, что даже больше, чем при воспроизведении факсимильных изображений. Подобное же разрешение имеют и сканеры – что делает возможным их использование для считывания изображений. Компьютер лишь дополняется специальным факсимильным модемом, реализующим стандартные протоколы передачи оцифрованных и закодированных изображений. Факсимильный модем часто позволяет не только передавать изображения, но и обычную информацию с помощью протоколов V.22 или V.22 BIS, а также пользоваться информационными системами и электронной почтой. Практически все системы электронной почты имеют возможность передачи сообщений (писем) на факсимильные аппараты. Для этого в сеть электронной почты включаются факсимильные серверы, которые устанавливаются в различных регионах страны. Это специальные компьютеры, оснащенные факсимильными модемами и подключенными как к сети электронной почты, так и к местной(региональной) телефонной сети. При необходимости передать сообщение на факсимильный аппарат корреспондента информация сначала отправляется на ближайший к корреспонденту факсимильный сервер, там коды текстового сообщения преобразуются в графическое изображение текста, которое и передает по местной телефонной линии на факсимильный аппарат. Таким образом, текстовое сообщение, введенное в компьютер, скажем, в Москве, как на удаленном принтере распечатывается на факсимильном аппарате, установленном, например, во Владивостоке. В большинстве случаев доставка сообщения средствами электронной почты через удаленный факсимильный сервер более надежна и выгодна, чем по междугородному или международному телефону.