Обобщенная структурная схема системы радиосвязи

Введение

В системах управления различного назначения для передачи сообщений очень широко применяются различные виды электрической связи и в их числе и радиосвязь, осуществляемая посредством радиоволн.

Рис.1 Обобщенная структурная схема системы радиосвязи.

Отправителем и получателем сообщений могут выступать как человек, так и технические устройства. Сообщения могут быть в виде речи, буквенно-цифрового текста, изображения и т. д.

По своему характеру сообщения могут быть дискретно-значимыми или дискретными и непрерывнозначными или непрерывными.

Дискретно-значныминазываются сообщения, принимающие конечное или счетное число значений. Например: буквенно-цифровой текст, буквы, цифры, знаки препинания. Множество возможных сообщений с их вероятностными характеристиками образуют ансамбль сообщений. Выбор конкретных сообщений из ансамбля осуществляет отправитель сообщений.

Непрерывнозначными называются сообщения, возможные значения которых неотделимы и непрерывно заполняют некоторую область значений. Например: речь, музыка, подвижные изображения и т. д. Они характеризуются плотностью вероятности.

Для передачи по каналу связи любой вид сообщения должен быть преобразован в первичный электрический сигнал. Между сообщением и сигналом должно быть однозначное соответствие, чтобы при обратном преобразовании в пункте приема можно было получить переданное сообщение.

Звуковое давление при передаче речевых сообщений преобразуется микрофоном в электрическое напряжение. Электрические сигналы, являющиеся аналогами непрерывнозначных сообщений, называются аналоговыми.

Первичные электрические сигналы, соответствующие дискретно-значным сообщениям, называют цифровыми.

Процесс преобразования дискретно-значных сообщений в цифровые сигналы называется кодированием.

Систему соответствия между дискретно-значными сообщениями и кодовыми комбинациями единичных элементов принято называть первичным кодом.

В системе передачи, как правило, используются двоичные коды. Это позволяет широко использовать в аппаратуре связи стандартные элементы цифровой техники. Символы единичных элементов кодовых комбинаций «1» и «0» называют битами.

Аналоговые сигналы можно преобразовать в цифровые сигналы. Преобразование аналогового сигнала в цифровой достигается его дискретизацией по времени и квантованием по уровню.

При импульсно-кодовой модуляции аналоговый сигнал путем дискретизации, квантования отсчетов и их кодирования преобразуется в цифровой сигнал.

Поскольку передача первичного электрического сигнала на большие расстояния невозможна, то он в радиопередающем устройстве (ПРД) при помощи модуляции или манипуляции преобразуется в радиосигнал. Этот радиосигнал передается через пространство-линию связи к радиоприёмному устройству (ПРМ).

Модуляцией называется процесс изменения одного или нескольких параметров радиочастотного колебания в соответствии с представляющим параметром первичного электрического сигнала.

Изменяемые при этом параметры называются информационными, остальные - сопутствующими.

Модуляцию радиочастотного колебания первичным цифровым сигналом называют манипуляцией.

Модуляцию радиочастотного колебания первичным импульсным сигналом (последовательностью импульсов) - называют импульсной модуляцией.

В радиоприёмном устройстве (ПРМ) из принятого радиосигнала выделяется первичный электрический сигнал, который затем используется для восстановления сообщения.

Совокупность ПРД, линии связи, ПРМ называется каналом радиосвязи.

Отправитель, канал радиосвязи, получатель образуют систему радиосвязи.

Наличие помех, искажений в линии связи и самой аппаратуре отличают сообщение на выходе ПРМ от передаваемого. Способность системы радиосвязи противостоять вредному воздействию радиопомех и искажений характеризуется помехоустойчивостью.

Помехи делятся на аддитивные n(t) и мультипликативные .

Если принимаемое сообщение можно представить в виде суммы сигнала S(t) и помехи n(t): , то эта помеха называется аддитивной.

Аддитивные помехи бывают: флюктуационными, импульсными, стационарными.

Флюктуационная помеха обладает равномерным энергетическим спектром, ширина которого превышает спектр радиосигнала (это может быть собственный шум ПРМ).

Импульсной помехой называется регулярная или случайная последовательность импульсов, длительность которых значительно меньше периода их следования (грозовые разряды, зажигание автомобилей).

Стационарная помеха это помехи от соседних радиостанций и других радиотехнических устройств, а также прицельные помехи.

При воздействии мультипликативной помехи принимаемый сигнал представлен в виде произведения передаваемого сигнала S(t) и помехи :

Могут быть и другие способы взаимодействия полезного сигнала и помехи. К мультипликативным помехам относится замирание радиосигнала, приход в точку приема сдвинутых относительно друг друга радиосигналов по времени.

В общем случае, на принимаемый сигнал воздействуют мультипликативные и аддитивные помехи.