Радиотелеметрическая система с частотным разделением товаров (стр. 1 из 4)

Содержание

Введение

1. Виды модуляции, применяемые в системах с ЧРК

1.1 Линейная амплитудная модуляция

1.2 Линейная фазовая модуляция

1.3 Линейная частотная модуляция

2. Характеристики группового тракта

3. Причины появления искажений в ТМ системах с ЧРК

3.1 Вводные замечания

3.2 Переходные искажения (линейные)

3.3 Перекрестные искажения (нелинейные)

3.3.1 Перекрестные искажения в низкочастотной части группового тракта

3.3.2 Перекрестные искажения в высокочастотной части группового тракта

4. Выбор поднесущих частот. Телеметрические стандарты

Заключение

Список литературы

Введение

Телекоммуникации являются одной из наиболее быстро развивающихся областей современной науки и техники. Жизнь современного общества уже невозможно представить без тех достижений, которые были сделаны в этой отрасли за немногим более ста лет развития. Отличительная особенность нашего времени - непрерывно возрастающая потребность в передаче потоков информации на большие расстояния. Это обусловлено многими причинами, и в первую очередь тем, что связь стала одним из самых мощных рычагов управления экономикой страны. Одновременно, претерпевая значительные изменения, становясь многосторонней и всеобъемлющей, электросвязь каждой страны становится все более интегрированной в мировое телекоммуникационное пространство.

1. Виды модуляции, применяемые в системах с ЧРК

1.1 Линейная амплитудная модуляция

Модулированное гармоническое колебание при амплитудной модуляции (АМ) в этом случае можно представить в виде

, ( 1)

где

- коэффициент, характеризующий чувствительность модулятора; - модулирующее колебание; - частота и начальная фаза несущего колебания.

Зависимость

от называется модуляционной характеристикой при АМ. Как известно, модулирующее колебание можно выразить с любой степенью точности рядом Фурье с конечным числом членов:

. ( 2)

Тогда, выражение ( 1) можно привести к виду

( 3)

где

- парциальный коэффициент амплитудной модуляции, соответствующий i-ой компоненте модулирующего колебания .

Типичный вид спектра АМ колебаний изображен на рисунке 1

Свойства АМ колебания:

1. Спектр колебания при линейной АМ всегда симметричен.

2. Ширина спектра при АМ равна удвоенной гармоничной частоте модулирующего колебания

.

Рисунок 1

Определим среднюю удельную мощность АМ колебаний.

. ( 4)

Из выражения ( 4) следует, что удельная мощность одной боковой полосы спектра АМ

. ( 5)

Т.к.

, то, следовательно, средняя мощность равна

. ( 6)

Следовательно, АМ передатчик в режиме передачи обеспечивает увеличение средней мощности по сравнению с режимом молчания не более, чем в полтора раза. Для эффективного использования мощности передатчика используют однополосную модуляцию (ОБП), что позволяет сузить полосу пропускания приемника и увеличить мощность, расходуемую на создание одной боковой полосы. Для этого на приемной стороне необходимо с высокой точностью восстановить несущую частоту (

). ОБП широко используется в УКВ диапазоне при передаче телевизионных изображений и в телефонных системах уплотнения.

1.2 Линейная фазовая модуляция

Модулированное гармоническое колебание в этом случае имеет следующий вид:

, ( 7)

где

- коэффициент, характеризующий чувствительность модулятора при ФМ. Учитывая выражение ( 2) представим ( 7) следующим образом:

, ( 8)

где

- парциальный индекс фазовой модуляции для составляющей с частотой . Зависимость от называется модуляционной характеристикой при ФМ.

Определим спектр ФМ колебания, используя результаты теории функций Бесселя (рисунок 2):

( 9)

Где

и .

Если

, то

( 10)

Где

Рисунок 2

Спектр ФМ колебания содержит бесконечное число дискретных составляющих даже при модуляции одним гармоническим колебанием. На уровне 0,01 от амплитуды немодулированной несущей ширина спектра ФМ колебания равна

, ( 11)

где

. Можно показать, что средняя удельная мощность ФМ колебания равна , т.е. мощности несущей в отсутствие модуляции.

1.3 Линейная частотная модуляция

Модулированное гармоническое колебание в этом случае имеет следующий вид:

, ( 12)

где

- коэффициент, характеризующий свойства модулятора при ЧМ. Представим выражение ( 12)следующим образом:

( 13)

где

- парциальная девиация частоты за счет составляющей модулирующего колебания с частотой . Зависимость от называется модуляционной характеристикой при ЧМ. Учитывая, что фаза и частота связаны соотношением

( 14)

Получим

, ( 15)

где

, . Т.е. спектры ЧМ и ФМ колебаний совпадают, если под индексом модуляции понимать .

2. Характеристики группового тракта

Групповым трактом является часть РТМ системы, по которой проходит групповой сигнал (с выхода сумматора до разделителя) (рисунок 3)

Рисунок 3

Групповой тракт описывается:

амплитудной характеристикой

;

амплитудно-частотной характеристикой;

фазо-частотной характеристикой.

Наибольшее влияние на качество передачи информации имеет амплитудная характеристика (АХ). Нелинейность АХ вызывает появление дополнительных спектральных составляющих и как следствие межканальных помех. Для получения неискаженной модуляции во второй ступени необходимо, чтобы групповой сигнал не превышал определенного уровня (рисунок 4).

Рисунок 4

, ( 16)

где

- число каналов, - амплитуда модулированного колебания i-ой поднесущей.

Определим вероятность того, что групповой сигнал

превысит уровень . Полагаем, что фазы всех поднесущих независимы и распределены равновероятно на интервале . При , в силу центральной предельной теоремы, распределение хорошо описывается нормальным законом (рисунок 5)