6. Принцип передачи по р/волновому каналу связи. Функц. Схема р/линии. Осн. Элементы р/приемных устройств*
При передаче информации по р/линии используются эл. сигналы. Физической величиной, определяющей такие сигналы является ток или напряжение. Если сообщение не электрического происхождения, например текст, то оно предварительно преобразуется в эл. сигнал, который изменяется во времени по закону передаваемой информации. Эл. сигналы, содержащие инфу не передаются непосредственно по р/линии, т.к. как правило, они НЧ и для их излучения нужны А. значительных размеров.
Для передачи НЧ сообщений используется косвенный метод: ЭМ волны возбуждаются в пространстве посредством ВЧ тока: i(t)=Imcos(2πft-φ), где Im- амплитуда тока; ω=2πf – частота колеб.; t – время; φ – нач. фаза, один из параметров которого изменяется по закону передаваемого сообщения.
Процесс управления одним из параметров ВЧ тока – модуляция. Различают амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ) модуляцию. НЧ сигналы, несущие информацию и модулирующие ВЧ колебания называются управляющими. Сигналы, полученные в результате модуляции - радиосигналы. Р/сигналы формируются в р/передающем устройстве. Приемное устройство обеспечивает прием и обработку сигнала, а также выделение переданного сообщения.
Функциональная схема р/линии
msg – входящее/исходящее сообщение;
Блоки р/приемного устройства: 1) А – антенна, в ней под действием излучаемого ЭМ поля возбуждается ЭДС сигнала. 2) ВЦ – входная цепь, осущ. селекцию принимаемых сигналов; 3) УВЧ – усилитель ВЧ, усиливает слабый веделенный сигнал; 4) Д – детектор,преобразует ВЧ сигнал на входе и выделяет из него НЧ, управляющий сигнал, т.е. детектирует/демодулирует. 5) УНЧ – усилитель НЧ, увеличивает мощность слабого НЧ сигнала с выхода Д. 6) ВУ – выходное устройство, преобразует НЧ управляющий сигнал в форму, неоходимую получателю (например динамик).
7. Управляющие сигналы (ус), их параметры и спектры. Непрерывные управляющие сигналы (нус).
НЧ сигналы, несущие информацию (изменяющиеся по закону передаваемого сообщения) и используемые для модуляции ВЧ называются УС. По форме различают НУС и импульсные УС.
Простейшим НУС явл. однотональный УС (от генератоа гарм. колебания) вида: U(t)=Umcos(ωt-ψ), где Um – амплитуда, ω=2πf – частота, ψ – нач. фаза.
Реальные сигналы (музыка, речь) оч. сложны и их описание идет с некоторым приближением. Сложные НУС называются многотональными. Совокупность гармонических колебаний, на которые можно разложить сложный сигнал, назыв. спектром этого сигнала, различают амплитудно-частотный (АЧС) и фазо-частотный спектр (ФЧС).
Для построения АЧС по оси абсцисс откладываются частоты гармонических колебания, образующих спектр, по оси ординат – из этих точек строят ┴ отрезки, длины которых пропорц. амплитуде соотв. гармонических составляющих. ФЧС – аналогично АЧС. Спектр сигналов дает достаточно ясное представление об этих сигналах. ФЧС не рассматривается, а вместо термина «АЧС» используется «спектр».
Спектры однотонального и многотонального сигнала имеют вид
Спектр сложного многотонального сигнала богаче однотонального и занимает полосу частот. Ширина этой полосы (ширина спектра ∆fC), позволяет сравнивать различные виды управляющих сигналов, которые подразделяются на широкополосные и узкополосные.
Для различных сигналов величина ∆fC определяется по-разному. Если спектр сигнала ограничен частотой тона fmax и fmin, то ∆fC находится по формуле ∆fC= fmax – fmin
Если спектр сигнала имеет неограниченную ширину, то в этом случае пользуются понятием активной ширины спектра – полоса частот, охватывающая наиболее интенсивные гармоники, в пределах которых содержится 95% энергии всего сигнала. Ширина спектра является важной характеристикой сигнала, она определяет полосу пропускания цепей, по которым передается сигнал.
Звуковой многоканальный сигнал, восприним. ухом чела имеет полосу частот 16 Гц ÷ 20 кГц и считается узкополосным. ТВ сигнал имеет частоты от 10-ов Гц до 4-5 МГц и явл. широкополосным.