Функциональная схема системы с учётом указанных мер
С
точки зрения построения системы будем
считать, что усилитель мощности (ПДК)
линеен, т.е. не вносит искажений в сигнал,
не изменяет форму сигнала. Увеличивается
только мощность.
Линейная часть приёмника (ЛЧП) также линейна – не вносит искажений в принятую смесь сигнала с помехой.
Линейная часть приёмника – часть супергетеродинного приёмника, в которой содержатся усилитель высокой частоты (УВЧ), преобразователь частоты (ПЧ) и усилитель промежуточной частоты (УПЧ). Преобразователь частоты это нелинейное устройство, но ЛЧП линейна по отношению к цифровому представлению сигнала, не искажает этот сигнал. Она [лчп] нелинейно преобразовывает принятую смесь радиосигнала с помехой. Стараются её [лчп] строить таким образом, чтобы эта нелинейность не отображалась на цифровом представлении первичного сигнала.
45.40
Итак, ПДК и ЛЧП – линейные усилители радиосигналов, причём ПДК полностью линейное устройство по отношению к радиосигналу, а ЛЧП линейно только по отношению к информационной составляющей радиосигнала.
Кроме неприятностей, которые создают различные помехи, в процессе передачи информации могут возникать ещё дополнительные неприятности – связанные с взаимным перемещением передающей и приёмной части системы – возникает эффект Доплера, который приводит к тому, что изменяются фазовые, частотные и временные соотношения в сигнале. Фазовые и частотные приводят к изменению частоты несущего сигнала: при сближении – увеличивается, при удалении – уменьшается. При увеличении частоты – длительность импульса уменьшается, уменьшение – увеличивается.
Эти явления, если мы желаем получить высокую точность передачи цифрового сигнала, обязаны как бы учитывать, потому что если не будем учитывать и не будем знать точно характеристики принимаемого сигнала – чем менее точно мы знаем характеристики принимаемого сигнала, тем с меньшей точностью мы воспроизведём его на фоне помех.
Минимум, что нужно знать о сигнале – частота несущего сигнала.
Для точного воспроизведения надо знать частоту несущего сигнала с точностью до фазы, границы символа, границы кодового слова (содержательно самостоятельного блока символов – либо слово языка, либо одно из значений первичного сигнала).
Задачи определения характеристик сигналов на входе приёмника с учётов воздействия эффекта Доплера решает система синхронизации телекоммуникационной системы/совокупность устройств синхронизации телекоммуникационной системы.
Передатчик и приёмник телекоммуникационной системы включаются/начинают работать независимо друг от друга – в случайные моменты времени. Тогда расположение границ символов, кодовых слов не известно.
Восстановление границ символов, кодовых слов осуществляется помощью совокупности устройств синхронизации.
В современных цифровых системах используют совокупность из 4-х комплектов устройств синхронизации:
Устройство синхронизации по спектральной компоненте несущего сигнала
Устройство символьной синхронизации, определяющей границы символов
Устройство словной синхронизации – определяются границы кодовых слов
Устройство кадровой/псевдокадровой (пакетной) синхронизации. Этот комплект устройств позволяет в приёмнике и передаваемых пакетов кодовых слов выделить кодовые слова отдельных источников/разделить пакеты кодовых слов между источниками.
Устройство синхронизации по спектральной компоненте несущего сигнала.
В цифровых системах демодулятор несущего сигнала (ДН) обычно имеет следующую структуру –
состоит из демодулятора огибающей (ДО) и регенератора символов (РС).
Е
сли
слегка идеализировать, то на входе
модулятора несущего сигнала (МН) имеем
сигнал вида:
В результате воздействия помех на выходе демодулятора огибающей (ДО) получаем другой сигнал – не знаем начала отсчёта:
Собственно сигнал получаем на выходе регенератора символов (РС).
В сигнале огибающей нет определённых границ символов, а на выходе регенератора символов сигнал с чётко выраженными границами символов.
Чтобы сигнал огибающей был с минимальными искажениями в ДО необходимо использовать в качестве опорного сигнала спектральную компоненту несущего сигнала – это т.н. когерентный приём или синхронный приём, который использует информацию о характеристиках спектральной компоненты несущего сигнала т.е. по существу в ДО происходит сравнение принятой смеси сигнала с помехой (как в оптимальном приёмнике) с образцом несущего сигнала. Если образец несущего сигнала известен достаточно хорошо, то в результате сравнения получите хорошее воспроизведение сигнала огибающей. Эта спектральная компонента несущего сигнала выделяется селектором спектральной компоненты несущего сигнала (ССКНС) из спектра принятой смеси сигнала с помехой. Формально можем считать, что в состав комплекта устройств синхронизации по спектральной компоненте несущего сигнала входят следующие устройства:
в передающей части – генератор несущей – генерируется спектральная компонента несущего сигнала
в приёмной части – селектор спектральной компоненты несущего сигнала (ССКНС).
Рис.7