- •Класифікація ВІС можлива ще:
- •За видом вихідної інформації:
- •Рис.8.Структурна схема типової ВIС.
- •ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВІС
- •Основними властивостями системи, котрі визначають її здатність виконувати своє призначення, є, зокрема:
- •Скан.C
- •Форми представлення і мінімізації похибки ВІС:
- •КРИТЕРІАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВІС
- •Розрізняють синхронне та асинхронне ущільнення каналів.
- •Якість розділення каналів визначається вибором суттєвих ознак каналів сигналів, що модулюються вимірювальною інформацією, а також методом організації обробки параметрів, що ущільнюються.
- •Можливі види розділення каналів ВІС: лінійне та нелінійне.
- •При лінійному розділенні операція ущільнення каналів переважно також лінійна та зводиться до алгебраїчної суми окремих канальних сигналів:
- •Рис.18. Структурна схема багатоканальної ВІС з ущільненням та розділенням каналів.
- •На рис.18 представлена схема багатоканальної ВІС з ущільненням та розділенням каналів, принцип дії якої розглядатимемо нижче на прикладі системи з мажоритарним елементом.
- •CИСТЕМА З РКФ, ЩО ВИКОРИСТОВУЄ СКЛАДУВАНІ СИГНАЛИ В ЯКОСТІ КАНАЛЬНИХ
- •Основні елементи і показники ефективності систем
- •Принципи функціонування системи
- •Виділення за допомогою фільтра
- •ВПЛИВ ЗАВАД ПО СУСІДНЬОМУ КАНАЛУ
- •Вибір частоти опитування комутатора в системі з ЧРК найчастіше відбувається за двома критеріями:
- •При ЧРК застосовують, головним чином, такі типи модуляції:
- •КОМУТАТОРИ ВІС з ЧасРК
- •Комутатори систем з ЧасРК базуються на:
- •ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНІ:
- •СИСТЕМИ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛІЗУ
- •СИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО КОНТРОЛЮ
- •На структурних схемах а) – г) означають наявність від 1-го до n однакових вузлів.
74
Такий випадковий сигнал, подібно як шум, характеризується суцільним широким спектром та впливає на всі роздільчі пасмові фільтри, аналогічно як завада.
ПРИКЛАД: якщо імовірність виходу сумарного сигналу за межі ±А0 становить Робм=10-3 (тобто, якщо час, протягом якого сумарний сигнал приймає значення, що більші за модулем, аніж А0, в стосунку до сумарного часу роботи системи), то спричинена цим похибка - складає 0.5%.
ВПЛИВ ЗАВАД ПО СУСІДНЬОМУ КАНАЛУ а) Для випадку амплітудної модуляції
На рис.25 представлена типова структурна схема приймальної частини радіосистеми з амплітудною модуляцією, в склад якої входять розв’язуючі фільтри, амплітудні детектори і фільтри нижніх частот.
Розв`яз. |
Ампл. |
ФНЧ 1 |
Фільтр 1 |
Детектор 1 |
|
|
|
|
SΣ(t)
Розв`яз. |
Ампл. |
ФНЧ n |
Фільтр n |
Детектор n |
|
|
|
|
Рис.25 Типова структурна схема приймальної частини радіосистеми з амплітудною модуляцією
Принцип дії приймальної частини продемонстровано на графіку амплітудночастотної характеристики системи.
K(jω) |
РФ1 |
РФ2 |
ω
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
ω1 |
ω |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
K12≠0 |
|
|
|
|
|
|
|
Тут К12 – чинник передачі 1-го сигналу на частоті 2-го.
Припустимо, що відбувається модуляція незмінним параметром – сигналом сталої інтенсивності. Тоді в пасмі пропускання 1-го фільтра матимемо:
75
(ω2 - ω1) t |
|
|
|
K12 U2 sinϕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ϕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Приходить на РФ1) |
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U m |
|
|
|
|
ψ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K12 U2 |
|
Тут ϕ = |
(ω |
2 |
−ω ) t, а |
|
• |
|
= |
|
U 2 |
• |
|
=U |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
1 |
|
U1 |
|
|
max |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
За теоремою косинусів можемо визначити Um:
U m = 1+ K122 + 2 K12 cos(ω2 −ω1)t.
Слід мати на увазі, що (K122 + 2 K12 cos(ω2 −ω1))<< 1.
Фазова похибка ψ, як кут зсуву внаслідок неідеальності фільтра, визначається наступним чином:
ψ = arctg K12U sin(ω2 −ω1)t .
U + K12U cos(ω2 −ω1)t
При К12 ≈ 0: ϕ ≈ K12 sin(ω2 −ω1)t. Вимірювальна інформація, в цьому випадку, вкладена в амплітуду, тому нас цікавить співвідношення між
|
• |
|
та |
|
• |
|
. |
|
|
|
|
||||
|
|
||||||
|
U m |
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для амплітудного детектора чинник передачі становить:
U вихАД1 = K АД1 U вхАД1 = K АД1 U m.
Для ідеального випадку K АД1 =1. Для спрощення аналізу приймемо, що
K АД |
|
U m |
U + |
U |
2 |
+ |
K12 |
U cos( |
− |
)t . |
||
|
|
=1, |
||||||||||
|
|
|
||||||||||
1 |
|
ω1 |
2 |
K12 |
|
ω2 |
|
ω1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таким чином, АД |
виділяє огинаючу напруги Um. Тому, при передачі по |
каналу сигналу амплітудою U, виникають додаткові постійні та змінні складові, котрі і є завадою по сусідньому каналу. На відміну від перехресних завад, коли всі канали заважають собі навзаєм, для завади по сусідньому каналу - характерним є вплив лишень по сусідньому каналу. Задаючись допустимим значенням цієї завади, можна визначити вимоги до розв'язуючих фільтрів каналів.
76
б) Для випадку частотної модуляції
На рис.26 представлена типова структурна схема приймальної частини радіосистеми з частотною модуляцією, в склад якої входять розв’язуючі фільтри, обмежувачі каналу, частотні детектори і фільтри нижніх частот
|
Розв’яз. |
Обмеж. |
Частотн. |
ФНЧ 1 |
|
Фільтр |
каналу |
Детектор 1 |
|
SΣ(t) |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Розв’яз. |
Обмеж. |
Частотн. |
ФНЧ n |
|
Фільтр |
каналу |
Детектор n |
|
|
n |
n |
|
|
Рис.26 Типова структурна схема приймальної частини радіосистеми.
Сигнал з виходу РФ та ОК подається на ЧД, вихідна напруга якого пропорційна відхиленню миттєвої частоти з виходу РФ від його резонансної частоти ωрі, котра співпадає з частотою настроювання ЧД.
ωріРФ = ωніЧД |
• |
|
|
U |
|
Um |
|
|
|||
ξUm = ω1 + φ |
|
||
|
|
φ |
|
UЧД1 = КЧД1.U.[dξ1/dt - ωр1] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вихідний сигнал ЧД пропорційний відхиленню миттєвої частоти від резонансної:
UЧД1 = КЧД1.U.[ω1 + (К12sin (ω2 - ω1)t)(ω2 - ω1) - ω1p]
Якщо ж чинник передачі К для ФНЧ1 на частоті (ω2 - ω1) позначити як КФ12, то на виході 1 -го каналу матимемо:
Паразитна складова (сигнал з сусіднього каналу)
Uвих = КЧД1U[ (ω1 - ω1р) + К12КФ12(ω2 - ω1)cos[(ω2 - ω1)t] ]
Інформаційна складова
77
Головні переваги частотної модуляції каналів в стосунку до амплітудної:
1)відсутні постійні складові завад;
2)менш жорсткі вимоги до лінійності групового тракту.
Для боротьби з завадою по сусідньому каналу слід застосовувати роздільчі фільтри та ФНЧ з хорошою вибірністю.
Осільки ідеальні АЧХ ще не реалізовано, то для зменшення завади по сусідньому каналу між спектрами сусідніх каналів переважно встановлюють захисні пасма частот, проте, зі зростанням їх ширини - зменшується не лише вплив завад,
а й кількість каналів, що ущільнюються у відведеному для системи пасмі частот.
Таким чином, вибір канальних сигналів слід здійснювати, виходячи із
допустимого рівня завад по сусідньому каналу та ефективного використання заданого пасма частот.
АНАЛІЗ СИСТЕМ З РКФ ТА З ЧРК
Якщо в системі з ЧРК груповому сигналу відведено пасмо шириною F, а кожному каналу виділяється пасмо ∆f , то кількість ущільнених каналів рівна:
nЧРК = |
F , |
|
∆f Кзах |
|
де Кзах – чинник, що враховує неідеальність АЧХ фільтрів:
A
0 |
f |
|
Пропорційно Кзах
Якщо припустити, що при ЧРК в ролі канального сигналу використовується
простий (∆f=1/T), то: |
nЧРК = Кзах ≈ F T . |
|
|
|
F T |
РЕЗЮМЕ: як у випадку простих так і складуваних сигналів, у заданому пасмі F , можна розмістити однакову кількість ущільнюваних каналів: nЧРК = nРКФ.
Проте, завдяки тому, що в реальних умовах одночасно працюють не всі канали, в системах з РКФ, що використовують складувані сигнали, рівень завад значно зменшується, оскільки він пропорційний кількості одночасно активних каналів, тоді як в системах, що використовують прості сигнали з базою, близькою до 1, рівень завад, як звичайно, визначається загальною кількістю ущільнюваних каналів.