Лекция 5 (дополнительная) характеристики каналов радиосвязи

Канал радиосвязи характеризуется целым рядом показателей, которые, как правило, разбивают на 3 группы:

• физические характеристики канала радиосвязи;

• технические характеристики канала радиосвязи;

• информационные характеристики канала радиосвязи.

С целью обеспечения передачи информации с наименьшими искажениями необходимо, чтобы:

• во-первых, физические характеристики канала радиосвязи были согласованы с физическими характеристиками сигнала;

• во-вторых, из соображений унификации, технические ха­рактеристики канала радиосвязи удовлетворяли нормам Междуна­родного Консультативного Комитета по телефонии и телеграфии (МККТТ).

При выполнении этих требований один и тот же канал ра­диосвязи может быть использован для большой группы различных оконечных устройств. Кроме того, в этом случае обеспечивает­ся задача сопряжения каналов радиосвязи с каналами электро­проводной связи и др.

1. Физические характеристики сигнала и канала радиосвязи

С точки зрения возможности передачи по каналу связи электрические сигналы определяются следующими тремя основны­ми физическими характеристиками: длительность, сигнала шириной спектра и динамическим диапазоном ,

Длительность сигнала определяет время, на кото­рое занимается канал связи при передаче по нему того или иного сигнала.

Ширина спектра модулирующего сигнала или радио­сигнала величина, характеризующая скорость изме­нения функции сигнала во времени. Спектр сигнала может простираться в пределах очень большого диапазона частот, особенно для сигналов конечной длительности. Однако для многих сигна­лов можно указать диапазон частот, в пределах которого сосре­доточена его основная энергия. Этим и определяется ширина спектра.

В технике радио и электропроводной связи спектр сигнала частот сознательно сужается, что связано c ограниченной по­лосой пропускания канала связи и допустимыми искажениями сигнала.

Например, при телефонной радиосвязи требуется, чтобы речь была разборчивой и корреспонденты могли узнать друг друга по голосу. Для выполнения этих условий ширина спектра низкочастотного речевого сигнала ограничивается полосой ча­стот 0,3…3,4 кГц.

Динамический диапазон сигнала определяется как отношение максимальной мощности сигнала к наименьшей. Обычно используют логарифмическую меру динамического диапазона:

.

Можно ввести наглядное представление об объеме сигнала если за координаты принять его физические характеристики , :

, ,

Аналогичным образом к канал связи можно характеризовать временем занятия канала на передачу сигнала , шириной полосы пропускания частот динамическим диапазоном пропускаемых уровней сигнала .

Произведение этих трех параметров соответственно назы­вается объемом канала:

,

Для передачи сигнала по данному каналу без искажений необходимо обеспечить согласование объема сигнала и объема канала связи, которое заключается в выполнении следующих общего и частных условий:

- общее:

- частные:

Эти же условия можно представить графически (рис. 2.1б) объем параллелепипеда, соответствующий объему сигнала должен располагаться внутри параллелепипеда, соответствующе­го объему канала .

Рис. 2.1

Если частные условия не выполняются (рис. 2.1а), то возможно осуществление деформации объекта сигнала, которая заключается в изменении соотношения физических характеристик сигнала при сохранении постоянства его объема .

Так, например, если , а , то можно, уменьшив длительность сигнала в 2 раза и увеличив тем самым полосу частот сигнала также в 2 раза, получить требуемые неравенства.