Радиотехнические системы. Учебное пособие

Ширина спектра определяется по выражению

Fв 2 N tк tси N 1 tзащ 1

2 N 3 tб 7 tб N 1 tб 1

2 8 3 6,667 10 6 7 6,667 10 6 8 1 6,667 10 6 1 1875 Гц.

Задача 4.11

Определить, какая разрядность кода потребуется для передачи информационного сигнала шириной спектра 3,5 кГц в четырехканальной РТС ПИ с ИКМ, если ширина полосы частот, занимаемая групповым сигналом, составляет 500 кГц, а для синхронизации используется код Баркера (В = 11), при этом длительность защитного интервала равна длительности бита.

Решение

Длительность кадра определяется шириной спектра информационного сигнала: t 12Fв .

В течение длительности кадра должны быть переданы сигналы всех каналов, а также синхросигнал; кроме того, между каналами и синхросигналом необходимо предусмотреть защитные интервалы, т. е.

t N tк tси N 1 tзащ.

Длительность синхроимпульса, который представлен кодом Баркера с B = 11, равен tси 11 tб. Разрядность кода определяет длитель-

ность информационного импульса tк k tб.

Выразим разрядность кода из приведенных выше выражений:

Ширина спектра группового сигнала определяется длительностью самого короткого импульса, т. е. длительностью бита: fгр 1 tб ,

следовательно,

tб 1 fгр 1500 103 0,2 10 5 с.

61

Таким образом,

Следовательно, максимально допустимая разрядность кода для передачи сигналов в заданной цифровой РТС ПИ составляет 13.

Задача 4.12

Определить среднюю мощность информационного сигнала в пятиканальной цифровой РТС ПИ, если ширина спектра информационного сигнала составляет 3000 Гц, для синхронизации используется код Баркера (В = 5), длительность бита равна 5 мкс. Длительность защитного интервала равна длительности бита. Относительная дисперсия равномерно распределенной ошибки квантования составляет 1,3·10–3, максимальная мощность информационного сигнала при этом 8 Вт.

Решение

Средняя мощность информационного сигнала определяется через

относительную дисперсию равномерно распределенной ошибки квантования Kп2 кв2 3 2n 1 2 . Таким образом, необходимо определить

разрядность кода n .

Для этого рассмотрим структуру кадра в цифровой системе. Длительность кадра определяется частотой дискретизации сигнала, кото-

рая находится согласно теореме Котельникова: t 12Fв. В течение

длительности кадра должны быть переданы сигналы всех каналов, а также синхросигнал, кроме того, между каналами и синхросигналом необходимо предусмотреть защитные интервалы, т. е.

t N tк tси N 1 tзащ .

Длительность синхроимпульса, который представлен кодом Баркера с B = 5, равен tси 5 tб. Разрядность кода определяет длитель-

62

Таким образом, исходя из заданных условий допустимая разрядность кода равна 5. Следовательно, средняя мощность:

Задача 4.13

Рассчитать параметры группового сигнала в шестиканальной цифровой РТС ПИ, если ширина спектра информационного сигнала составляет 4 кГц, для синхронизации используется код Баркера (В = 13), информационный сигнал квантован на 128 уровней. Длительность защитного интервала принять равной длительности бита.

Решение

Параметрами группового сигнала являются:

•длительность одного бита;

•длительность информационного сигнала;

•длительность защитного интервала;

•длительность синхросигнала;

•длительность кадра.

Длительность кадра определяется частотой дискретизации, которая, в свою очередь, вычисляется по теореме Котельникова:

t 1Fд 12Fв 12 4 103 125 мкс.

Кроме того, в течение длительности кадра должны быть переданы сигналы всех каналов, а также синхросигнал; кроме того, между каналами и синхросигналом необходимо предусмотреть защитные интервалы, т. е.

t N tк tси N 1 tзащ.

Длительность синхроимпульса, который представлен кодом Баркера с B = 13, равен tси 13 tб. Разрядность кода определяет длительность

информационного импульса tк k tб. Для представления сигнала,

квантованного на 128 уровней, требуется использовать 7-элементные кодовые комбинации, следовательно, tк 7 tб.

63

Зная длительность кадра, найдем длительность бита:

t N 7 tб 13 tб N 1 tб,

Получаем:

• длительность одного бита tб 2 мкс;

• длительностьинформационного сигнала tк 7 tб 7 2 14 мкс;

• длительность защитного интервала tзащ tб 2 мкс;

• длительность синхросигнала tси 13 tб 13 2 26 мкс;

• длительность кадра t 125 мкс.

4.6. РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Задача 4.14

Определить частоту сигнала, используемую в РЛС с пассивным ответом, в которой задержке 80 мкс соответствует дальность до цели 6 км при фазовом методе определения дальности.

Решение

В РЛС, использующей фазовый метод, максимально возможная частота определяется дальностью действия. Предположим, что максимальная дальность равна дальности до цели, тогда

Определим частоту из соотношения:

2 f0tз.

С учетом того, что должно выполняться условие однозначности измерения, т. е. 0 2 :

Таким образом, очевидно, что допустимая частота сигнала составляет 12,5 кГц.

64

Задача 4.15

Определить задержку радиоимпульса в РЛС с пассивным ответом, если цель расположена на удалении 60 км.

Решение

Задержка сигнала в РЛС с пассивным ответом, использующей импульсный метод, определяется по формуле

Задача 4.16

Определить разрешающую способность радиодальномера, использующего импульсный метод, если период повторения импульсов составляет 0,5 мс, а длительность импульса 50 нс.

Решение

Разрешающая способность радиодальномера определяется длительностью импульса:

Задача 4.17

В дальномере, использующем частотный метод, получили две разностные частоты 100 и 300 кГц. Определить дальность до цели, если используется симметричный пилообразный закон модуляции частоты с девиацией частоты 5 МГц, период модуляции составляет 300 мкс.

Решение

Дальность до цели в РЛС, использующей частотный метод, определяется по формуле

R fб Tм c . 4 fм

При этом частота биений определяется как

fб 0,5 fб1 fб2 0,5 100 300 200 кГц.

Таким образом, дальность до цели равна

R 200 103 300 10 6 3 108 900 м. 4 5 106

65