Радиотехническая система
Радиотехническая система (РТС) предназначена для передачи и приема сообщений (рисунок 11). Источником сообщений (1) может быть какое-либо физическое явление, человек или устройство, а получателем сообщений может выступать как человек, так и устройство.
Для начала необходимо преобразовать сообщение в электрический сигнал (2). Далее сигнал подается на фильтр нижних частот (3) для ограничения спектра первичного электрического сигнала, так как в соответствии с теоремой Котельникова дискретизируемый сигнал должен иметь ограниченный спектр.
После ФНЧ сигнал подается на аналого-цифровой преобразователь (4), который предназначен для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму. АЦП состоит из трёх этапов и включает в себя три блока преобразования сигнала.
Амплитудно-импульсный модулятор (АИМ) или дискретизатор, в котором происходит дискретизация сигнала по времени через интервал времени t: для этого на АИМ подаются узкие прямоугольные импульсы с интервалом t от генератора тактовых импульсов (ГТИ). Далее дискретный по времени сигнал подается на квантователь, в котором полученные значения отсчетов мгновенных значений квантуются. После этого последовательность квантованных значений передаваемого сообщения представляется в виде последовательности кодовых комбинаций. Такое преобразование называется импульсно-кодовой модуляцией. Чаще всего кодирование осуществляется в виде представления каждого уровня в двоичной системе счисления (0 или 1).
После АЦП может устанавливаться помехоустойчивый кодер (5), так как при передачи на сигнал могут действовать различные помехи.
Затем совокупность кодовых комбинаций поступает на модулятор (6), который и преобразует код в сигнал, пригодный для передачи по линии связи. Общий принцип модуляции состоит в изменении одного или нескольких параметров несущего колебания в соответствии с передаваемым сообщением. После этого сигнал готов для передачи. Передача осуществ-ляется по линии связи (7) (LC)-среде, использующейся для передачи сигналов от передатчика к приемнику. В системах электросвязи ЛС представляет собой кабель, а в системе радиосвязи- область пространства, в которой распространяются электромагнитные волны.
На приемной стороне сигнал подается на детектор (8), это устройство выполняет функцию демодуляции и преобразует принятый сигнал в последовательность кодовых комбинаций. Далее кодовая последовательность подается на декодер (9), это устройство, восстанавливающее исходный код, обнаруживающее и устраняющее ошибки. После декодера кодовые комбинации преобразуются в квантованную последовательность отсчетов в цифро-аналоговом преобразователе (10). После этого ФНЧ (11) восстанав-ливает непрерывное сообщение по отсчетам (в соответствии с теоремой Котельникова). Готовый аналоговый сигнал, соответствующий передан-ному, преобразуется в сообщение (12) и поступает к получателю (13).
Рисунок 11 – Структурная схема радиотехнической системы
Временные и спектральные диаграммы на выходе блоков радиотехнической системы представлены на рис. 12 – 16.
Рисунок 12 – Временная и спектральная диаграмма исходного сигнала
Рисунок 13 – Временная и спектральная диаграмма на выходе ФНЧ
Рисунок 14 – Временная и спектральная диаграмма на выходе дискретизатора.
Рисунок 15 – Временная и спектральная диаграмма на выходе квантователя
Рисунок 16 – Закодированная последовательность импульсов на выходе импульсно-кодового модулятора