МВТУ им Баумана

Космический факультет

Кафедра

Систем автоматического управления

«Структурные, функциональные и принципиальные схемы

основных элементов системы передачи информации»

2016г

Содержание

1.Структурные схемы передающей и приемной части системы передачи информации

1.1.Обобщенная структурная схема системы передачи информации

1.2.Структурные схемы передающей и приемной части системы передачи информации

2.Принципиальные схемы отдельных каскадов передающей и приемной части системы передачи информации

2.1.Схема усилителя с общим эмиттером без нагрузки в цепи эмиттера

2.2.Схема усилителя с общим эмиттером и с сопротивлением в цепи эмиттера

2.3.Схема эмиттерного повторителя

2.4.Принципиальная схема усилителя на полевом транзисторе

(МОП-транзисторе)

2.5.Принципиальные схемы истоковых повторителей

2.6.Принципиальные схемы усилителей мощности на транзисторах

2.7.Принципиальные схемы резонансных усилителей высокой частоты

2.8.Принципиальные схемы автогенераторов

2.9.Принципиальные схемы модуляторов

2.10.Принципиальные схемы демодуляторов сигналов

2.11. Принципиальные схемы преобразователей частоты

1.Структурные схемы передающей и приемной части системы передачи информации

1.1.Обобщенная структурная схема системы передачи информации

S(t, ξ(t) =S(t, +n(t)

Исходное сообщение с выхода источника сообщений поступает на вход передатчика, назначение которого –преобразовывать сообщение в высокочастотный электрический сигнал S(t, удобный для передачи по линии связи .

В качестве линии связи используется различная физическая среда: воздушное пространство, кабельные и проводные линии и т.п.

В приемнике принятые из линии связи электрические сигналы ξ(t)

преобразуются в копии сообщений , передаваемые получателю

сообщений. Копия сообщения в той или иной степени соответствует оригиналу.

Искажения сообщения в значительной степени обусловлены помехой n(t), действующей в канале связи. Под помехой понимают все те воздействия, которые искажают передаваемые сигналы и приводят к тому, что принятые сигналы отличаются от переданных.

Совокупность: передатчик, приемник, линия связи с источником помех - называют каналом связи.

Источник сообщений, канал связи и получатель сообщений образуют систему передачи информации.

Сообщения и соответствующие им сигналы могут быть дискретными и непрерывными.

Дискретные сообщения представляют собой конечную последовательность символов (букв или цифр). Примеры дискретных сообщений: телеграммы, смс – сообщения, данные передаваемые в АСУ и т.д.

Непрерывные сообщения представляют собой некоторую функцию времени. Примерами непрерывных сообщений служат речь, музыка, телевизионное изображение.

1.2.Структурные схемы передающей и приемной части системы передачи информации

Структурные схемы передающей и приемной части системы передачи информации представлены на рисунках 2 и 3.

Для пребразования дискретного сообщения в сигнал необходимо выполнить операцию кодирования . Сигнал на выходе устройства кодирования является первичным дискретным сигналом.

Для преобразования непрерывных сообщений в сигналы используются такие специальные устройства как микрофон (для преобразования речевого сообщения), факсимильный аппарат (для неподвижного изображения), телевизионная камера (для подвижного изображения).Сигнал на выходе устройства преобразования является первичным непрерывным сигналом.

Для передачи первичного сигнала по каналу связи необходимо сформировать радиосигнал, способный распространяться на большие расстояния.

Формирование радиосигнала осуществляется в модуляторе, на один из входов которого подается первичный низкочастотный сигнал , а на другой вход - опорное высокочастотное колебание несущей частоты S(t = U_mcos(ώt+ ᵠ). При этом, по закону первичного низкочастотного сигнала изменяется один из параметров высокочастотного колебания несущей частоты либо амплитуда, либо частота, либо фаза. При этом формируется радиосигнал либо с амплитудной модуляцией (АМ), либо с частотной модуляцией (ЧМ), либо с фазовой модуляцией.

При амплитудной модуляции сигнал во временной области имеет вид

S(t = U_m cos(ώ₀ t+ ᵠ₀),

где U_m –амплитуда несущей;

– первичный сигнал;

ώ – угловая частота;

ᵠ0 - начальная фаза.

При частотной модуляции сигнал во временной области имеет вид

S(t = U_m cos (ώ₀ t+ώ_д + ᵠ₀),

где U_m –амплитуда несущей;

– первичный сигнал;

ώ_д – девиация частоты (максимальное отклонение от среднего значения)

ᵠ0 - начальная фаза.

При фазовой модуляции сигнал во временной области имеет вид

S(t = U_m cos (ώ₀ t+ Ф + ᵠ₀),

где U_m –амплитуда несущей;

– первичный сигнал;

ώ_д – девиация частоты (максимальное отклонение от среднего значения)

ᵠ0 - начальная фаза.

В цифровых (дискретных) системах первичный сигнал имеет характер последовательности двоичных символов 1 и 0, представляемых в виде однополярных или двухполярных символов. При этом, в соответствии с цифровым первичным сигналом скачкообразно изменяется амплитуда, частота или фаза высокочастотной несущей.

Сформированный в модуляторе радиосигнал поступает на усилитель мощности где усиливается до значения, требуемого для обеспечения необходимой дальности связи, и передается в атенну для излучения в свободном пространстве (в случае радиосвязи) либо передается по кабельной линии связи до получателя (приемной части канала связи).

На приемной стороне сигнал принимается антенным контуром и усиливается входным усилителем напряжения. Далее сигнал преобразуется преобразователем частоты в область более низких частот с цель обеспечения требуемой избирательности канала приема от соседних (мешающих) сигналов.

Демодулятор обепечивает выделение первичного низкочастотного сигнала из сигнала промежуточной частоты, т.е. осуществляет операцию обратную модуляции, выполняемой на передающей стороне.

Усилитель низкой частоты усиливает сигнал до уровня, необходимого для нормальной работы преобразователя принимаемого первичного сигнала в сообщение .