ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт – Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф. М.А. Бонч-Бруевича

1. Колледж телекоммуникаций

«Теория электрической связи»

Методическое пособие для студентов, обучающихся по укрупненной группе специальностей 210000 «Электронная техника, радиотехника и связь»

Среднее профессиональное образование (базовый уровень)

Санкт-Петербург

2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. Основные определения

2. Сигналы электросвязи и их спектры

   1. Виды сигналов электросвязи

   2. Примеры сигналов электросвязи

   3. Способы представления сигналов электросвязи

3. Виды телекоммуникаций (виды электросвязи)

4. Виды линий связи

5. Многоканальные системы передачи

6. Модуляция и детектирование

   1. Амплитудная модуляция

   2. Частотная модуляция

   3. Фазовая модуляция

   4. Детектирование (демодуляция)

7. Генерирование колебаний

   1. Обобщенная структурная схема автогенератора

   2. Условия самовозбуждения автогенераторов

   3. Режимы самовозбуждения

   4. Автогенераторы типа LC

   5. Автогенераторы типа RC

8. Электрические фильтры

   1. Классификация электрических фильтров

   2. Пассивные LC-фильтры

   3. Пассивные и активные RC-фильтры

9. Нелинейные цепи, их характеристики и свойства

   1. Классификация электрических цепей

   2. Свойства нелинейных электрических цепей

   3. Аппроксимация характеристик нелинейных элементов

   4. Методы анализа спектра отклика нелинейного элемента

Основные определения

Информация - совокупность сведений о различных событиях, явлениях или объектах природы. Информация – сведения неизвестные получателю.

Сообщение - форма представления информации для её передачи, хранения и обработки. Например, информация может быть представлена в форме текста, устной речи, телевизионного изображения.

Сигнал – материальный носитель сообщения. Электрический сигнал – изменения тока или напряжения (электрического и магнитного полей) в соответствии с передаваемым сообщением.

Система электросвязи – совокупность технических средств, необходимых для передачи сообщений от отправителей к получателям.

Система связи может быть одноканальной и многоканальной.

Канал связи - совокупность технических средств, необходимых для передачи одного сообщения от отправителя к получателю.

Проводная линия Получатель сообщения

Отправитель

сообщения

Передающая Приемная

аппаратура аппаратура

Рис.1 Упрощенная структурная схема системы связи с проводной линией.

Антенна передатчика Антенна приемника

Беспроводная линия Получатель сообщения

Отправитель

сообщения

Передатчик Приемник

Рис.2 Упрощенная структурная схема беспроводной системы связи

Преобразование сообщения в электрический сигнал происходит в первичном преобразователе (например - в микрофоне). В цепи микрофона при воспроизведении перед ним звуков возникает меняющийся ток (напряжение). Изменения тока повторяют изменения звука. Этот сигнал принято называть первичным, низкочастотным.

В передающую антенну или в линию передачи поступает модулированный сигнал, т.е. высокочастотный сигнал, один из параметров которого изменяется по закону сигнала на выходе микрофона. Высокочастотный сигнал называется несущим, т.к. он переносит на себе информацию о первичном низкочастотном сигнале

Вокруг антенны или линии передачи возникают переменные электрическое и магнитное поля, связанные непрерывным взаимным превращением – электромагнитная волна. Энергия волны меняется по тому же закону и с той же частотой, что и ток в антенне или в линии передачи. Часть энергии излучается во все стороны в виде свободной электромагнитной волны. Её скорость распространения зависит от среды. В вакууме это скорость света = 3·10⁸ м/с. Важной характеристикой электромагнитной волны является её длина λ – это расстояние, пройденное волной за время, равное периоду колебания.

λ= · Т; .

Для обеспечения эффективного излучения электромагнитной энергии в окружающее пространство необходимо выполнение условия: длина провода (антенны) должна быть соизмерима с . Поэтому носителями сообщений используют электромагнитные волны малой длины или высокой частоты. Размеры проводников (антенн) получаются вполне приемлемые.

(Гц  ; ^Гц  ).

Электромагнитные волны, которые соответствуют частоте , называется радиоволнами.

Радиоволны с разными частотами по-разному распространяются в околоземном пространстве и космическом пространстве, а также в различных средах.