Структурные схемы ртс

РТС связи для передачи информации

Источник информации – изучаемое физическое явление.

Если источников много, то в радиолинии должно использоваться много каналов.

Примером систем извлечения информации являются радиолокационные системы.

РЛС активная

Радиолокация – область радиотехники, которая использует отражение, переизлучение или собственное излучение объектов – радиолокационных целей, для получения информации о их положении в пространстве (координатах) и для их распознавания.

Структурная схема пассивной РЛС:

Система вообще не содержит передающего устройства.

Структурная схема РПД

Передача и извлечение информации осуществляется путем приема с помощью антенны и радиоприемного устройства сигналов, несущих информацию. Информация закодирована в радиосигнале, представляющем собой электромагнитную волну, падающую на приемную антенну. Параметрами электромагнитной волны являются:

• поляризация

• амплитуда

• частота

• фаза

• волновой вектор (характеризует направление распространения)

Та часть параметров, в которых закодировано сообщение, называется информационными. Таким образом, принимаемый сигнал представляет собой пространственно-временную функцию, часть параметров которой зависит от аргументов, а часть нет, т.е.:

,

где - информационный параметр, зависящий от координат и времени ;

- неинформационный параметр

Излученную точечным источником радиоволну можно представить в виде:

,

где - амплитуда, зависимость которой от времени определяется АМ

- несущая частота

- фазовый угол, зависимость которого от времени определяется ФМ или ЧМ

- скалярное произведение радиус-вектора R точки наблюдения на волновой

вектор, модуль которого , а направление совпадает с направлением

распространения волны.

Скорость распространения волны в вакууме с, как известно, постоянна, и волна распространяется прямолинейно.

Направление распространения сферической волны от точечного источника совпадает с радиус-вектором, т.е. для точечного источника .

Физические и геометрические основы работы радиосистем извлечения информации

В основе работы всех радиосистем извлечения информации о координатах и других характеристиках того или иного объекта лежат 3 важных свойства электромагнитных волн:

• прямолинейность их распространения в свободном пространстве

• постоянство скорости их распространения в свободном пространстве

• весьма малые изменения их направления, скорости, среды поляризации, создаваемые средой распространения (однородность и изотропность среды распространения)

Рассмотрим, как используются эти свойства для определения координат объектов и скорости их движения.

Радиодальнометрия (измерение расстояния)

Основную роль здесь играет второе свойство электромагнитных волн – постоянство скорости распространения.

Т.к. скорость их распространения c=const и известна с большой точностью, то, измерив время распространения радиоволн от излучателя к приемнику, можно однозначно определить расстояние между ними:

Т.к. , каждой микросекунде времени распространения соответствует 300 м пройденного волной расстояния.

Чтобы измерить время распространения волны, необходимо зафиксировать начало отсчета, сделать «засечку». По способу создания такой «засечки» различают 3 основных метода дальнометрии:

Метод синхронных часов (при импульсном излучении)

Необходимо, чтобы высокоточные часы передатчика и приемника были синхронизированы. В месте приема фиксируется момент приема импульсного сигнала, время излучения которого известно, и так определяют время распространения волны от передатчика к приемнику.

Метод фазометра (при непрерывном излучении колебаний постоянной частоты ):

Здесь используется однозначная связь полного фазового сдвига между излученным и принятым сигналами с временем :

Измерение может осуществляться и на несущей частоте и на частоте огибающей модулированных колебаний.

Метод частотомера (при частотной модуляции передатчика)

При линейном измерении частоты передатчика по закону (где - скорость изменения частоты) запаздывающий на время сигнал на входе приемника будет смещен относительно излученного по частоте на .

Т.к. =const заранее известная величина, то измерение сводится к изменению .

Основное ограничение всех этих трёх методов связано с трудностью «сверить часы» между передатчиком и приемником, особенно когда один из них расположен на подвижном объекте.

Поэтому в навигационных системах широко используется опора на две или более наземных навигационных пункта, находящихся друг от друга на точно заданном расстоянии, названном базой d (синхронизация часов между ними не составляет особого труда).

Измерению подвергается сумма или разность расстояний летящего объекта до эомерныетих двух пунктов. Соответственно различают суммарно- или разностно-дальномерные системы. При сокращении базы суммарно-дальномерной системы до нуля (d=0), т.е. при совмещении ее двух навигационных пунктов, один из которых представляет собой передатчик, а другой приемник, эта система преобразуется в дальномерную, для которой и каждой микросекунде времени распространения соответствует 150 м пройденного волной расстояния.