Глава 1. Радиорелейные линии связи
1.1. Структурная схема системы передачи информации
Под системой передачи информации понимают совокупность технических средств, обеспечивающих образование типовых каналов передачи и групповых трактов первичной сети Единой автоматической системы связи (ЕАСС), а также линейного тракта, по которому сигналы электросвязи передаются посредством радиоволн в открытом пространстве.
С помощью современных систем передачи информации можно передавать любые виды информации: телефонные, телеграфные и фототелеграфные сообщения, программы телевидения и звукового вещания, цифровую информацию и т.д.
При передаче речи, в микрофоне происходит изменение звукового давления в соответствующее изменение электрического напряжения. При передаче телеграмм каждый символ преобразуется телеграфным аппаратом в определенную последовательность импульсов.
Информация передается по каналам связи (рис.1.1).
Процесс передачи сообщений можно разделить на три этапа:
преобразование сообщения в сигнал;
передача сигнала по линии связи;
преобразование полученного сигнала в сообщение.
Сообщение - это напряжение на выходе преобразователя.
Источник сообщения - это физический источник информации вместе с преобразователем.
Линией связи называется среда распространения электромагнитных волн, используемая для передачи сигналов от передатчика к приемнику. Такой средой могут быть воздушная, кабельная, радиорелейная линии связи, волноводы и т.д. Передатчик, линия связи и приемник образуют канал связи. Источник сообщений, передатчик, линия связи, приемник и получатель сообщений образуют систему связи, иначе систему передачи информации (СПИ).
Рис.1.1. Структурная схема системы передачи
Сообщение u(t) в передатчике (ПРД) преобразуется в сигнал uc(t), путем кодирования и модулирования. Модулирующий сигнал и сообщение тождественны. Модулирующий сигнал изменяет один из параметров несущей частоты передатчика: либо амплитуду, либо частоту, либо фазу. Такой высокочастотный промодулированный сигнал в системе радиосвязи называется радиосигналом.
В ПРД высокочастотный сигнал усиливается, преобразуется и фильтруется, затем поступает на антенну. Через антенну сигнал излучается в пространство, т.е. в линию передачи информации. В линии передачи электромагнитная волна используется для трансляции, т.е. переноса сигнала от передатчика к приемнику (ПРМ).
Из-за искажения сигнала помехами в канале передачи информации принятый ПРМ сигнал будет отличаться от излученного сигнала. В общем случае принятый сигнал представим выражением:
,
где: K(t) - комплексный коэффициент передачи канала связи; uc(t) - переданный сигнал; τ - время запаздывания сигнала; - фаза сигнала; uc(t) - передаваемое сообщение; N(t) - аддитивные помехи и шум.
В приемнике по
принятому сигналу
восстанавливают переданное сообщение;
для этого в приемнике осуществляются
обратные преобразования: демодуляция,
декодирование, разделение многоканального
сигнала. Восстановленное исходное
сообщение поступает к абоненту, т.е.
получателю сообщения.
Рис.1.2. Функциональная схема РРЛ
По выше описанному принципу работают все системы передачи сообщений (СПИ). Мы будем рассматривать работу радиорелейных линий связи (РРЛ) (рис.1.2) и спутниковых систем связи (ССС).
Высокая стоимость линий связи обуславливает разработку систем и методов, позволяющих одновременно передавать по одной линии связи большое количество независимых сообщений, т.е. использовать линию многократно. Такие системы передачи называются многоканальными. Связь, осуществляемую с помощью этих систем, принято называть многоканальной.
Основной задачей, которая решается при создании многоканальной связи, является увеличение дальности связи и числа каналов.