Βασικές παράμετροι του ραδιοφωνικού σήματος. Διαμόρφωση

§ Ισχύς σήματος

§ Ειδική ενέργεια σήματος

§ Διάρκεια σήματος Τκαθορίζει το χρονικό διάστημα κατά το οποίο υπάρχει το σήμα (εκτός από το μηδέν).

§ Δυναμικό εύρος είναι ο λόγος της υψηλότερης στιγμιαίας ισχύος σήματος προς τη χαμηλότερη:

§ Πλάτος φάσματος σήματος F - ζώνη συχνοτήτων εντός της οποίας συγκεντρώνεται η κύρια ενέργεια του σήματος.

§ Η βάση του σήματος είναι το γινόμενο της διάρκειας του σήματος και του πλάτους του φάσματος του. Πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχει μια αντιστρόφως ανάλογη σχέση μεταξύ του πλάτους του φάσματος και της διάρκειας του σήματος: όσο μικρότερο είναι το φάσμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια του σήματος. Έτσι, το μέγεθος της βάσης παραμένει πρακτικά αμετάβλητο.

§ Ο λόγος σήματος προς θόρυβο είναι ίσος με τον λόγο της χρήσιμης ισχύος σήματος προς την ισχύ του θορύβου (S/N ή SNR).

§ Ο όγκος των μεταδιδόμενων πληροφοριών χαρακτηρίζει το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας που απαιτείται για τη μετάδοση σήματος. Ορίζεται ως το γινόμενο του πλάτους του φάσματος σήματος και της διάρκειας και του δυναμικού εύρους του

§ Η ενεργειακή απόδοση (δυνητική ατρωσία θορύβου) χαρακτηρίζει την αξιοπιστία των μεταδιδόμενων δεδομένων όταν το σήμα εκτίθεται σε πρόσθετο λευκό Gaussian θόρυβο, υπό την προϋπόθεση ότι η ακολουθία συμβόλων αποκαθίσταται από έναν ιδανικό αποδιαμορφωτή. Καθορίζεται από την ελάχιστη αναλογία σήματος προς θόρυβο (E b /N 0), η οποία είναι απαραίτητη για τη μετάδοση δεδομένων μέσω ενός καναλιού με πιθανότητα σφάλματος που δεν υπερβαίνει μια καθορισμένη. Η ενεργειακή απόδοση καθορίζει την ελάχιστη ισχύ πομπού που απαιτείται για αποδεκτή λειτουργία. Χαρακτηριστικό της μεθόδου διαμόρφωσης είναι η καμπύλη ενεργειακής απόδοσης - η εξάρτηση της πιθανότητας σφάλματος ενός ιδανικού αποδιαμορφωτή από την αναλογία σήματος προς θόρυβο (E b /N 0).

§ Φασματική απόδοση - ο λόγος του ρυθμού μετάδοσης δεδομένων προς το χρησιμοποιούμενο εύρος ζώνης του ραδιοφωνικού καναλιού.

• AMPS: 0,83
• NMT: 0,46
• GSM: 1,35

§ Η αντίσταση στις επιδράσεις του καναλιού μετάδοσης χαρακτηρίζει την αξιοπιστία των μεταδιδόμενων δεδομένων όταν το σήμα εκτίθεται σε συγκεκριμένες παραμορφώσεις: εξασθένιση λόγω διάδοσης πολλαπλών διαδρομών, περιορισμός ζώνης, παρεμβολή συγκέντρωσης συχνότητας ή χρόνου, φαινόμενο Doppler κ.λπ.

§ Απαιτήσεις για γραμμικότητα ενισχυτή. Για την ενίσχυση των σημάτων με ορισμένους τύπους διαμόρφωσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μη γραμμικοί ενισχυτές κατηγορίας C, οι οποίοι μπορούν να μειώσουν σημαντικά την κατανάλωση ισχύος του πομπού, ενώ το επίπεδο ακτινοβολίας εκτός ζώνης δεν υπερβαίνει τα επιτρεπόμενα όρια. Αυτός ο παράγοντας είναι ιδιαίτερα σημαντικός για τα συστήματα κινητής επικοινωνίας.

Διαμόρφωση(Λατινικά modulatio - κανονικότητα, ρυθμός) - η διαδικασία αλλαγής μιας ή περισσότερων παραμέτρων μιας ταλάντωσης φορέα υψηλής συχνότητας σύμφωνα με το νόμο ενός σήματος πληροφοριών χαμηλής συχνότητας (μήνυμα).

Μεταδιδόμενες πληροφορίεςείναι ενσωματωμένο στο σήμα ελέγχου (διαμορφωτή) και ο ρόλος του φορέα πληροφοριών εκτελείται από μια ταλάντωση υψηλής συχνότητας, που ονομάζεται φορέας. Η διαμόρφωση, επομένως, είναι η διαδικασία «προσγείωσης» μιας ταλάντωσης πληροφοριών σε έναν γνωστό φορέα.

Ως αποτέλεσμα της διαμόρφωσης, το φάσμα του σήματος ελέγχου χαμηλής συχνότητας μεταφέρεται στην περιοχή υψηλής συχνότητας. Αυτό επιτρέπει, κατά την οργάνωση της εκπομπής, να ρυθμίσετε τη λειτουργία όλων των συσκευών λήψης και εκπομπής σε διαφορετικές συχνότητες, έτσι ώστε να μην "παρεμβάλλουν" μεταξύ τους.

Ως φορέας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταλαντώσεις διαφόρων σχημάτων (ορθογώνιες, τριγωνικές κ.λπ.), αλλά πιο συχνά χρησιμοποιούνται αρμονικές ταλαντώσεις. Ανάλογα με το ποια από τις παραμέτρους της ταλάντωσης του φορέα αλλάζει, διακρίνεται ο τύπος της διαμόρφωσης (πλάτος, συχνότητα, φάση κ.λπ.). Η διαμόρφωση με διακριτό σήμα ονομάζεται ψηφιακή διαμόρφωση ή πληκτρολόγηση.

Διάλεξη Νο 5

Τ Τεύχος Νο. 2: Μετάδοση ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ μηνυμάτων

Θέμα διάλεξης: ΨΗΦΙΑΚΑ ΡΑΔΙΟΦΩΝΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΤΟΥΣ

Χαρακτηριστικά Εισαγωγή

Για τα συστήματα μετάδοσης δεδομένων, η απαίτηση για την αξιοπιστία των μεταδιδόμενων πληροφοριών είναι πολύ σημαντική. Αυτό απαιτεί λογικό έλεγχο των διαδικασιών μετάδοσης και λήψης πληροφοριών. Αυτό καθίσταται δυνατό όταν χρησιμοποιούνται ψηφιακά σήματα για τη μετάδοση πληροφοριών σε επίσημη μορφή. Τέτοια σήματα καθιστούν δυνατή την ενοποίηση της βάσης στοιχείων και τη χρήση κωδικών διόρθωσης που παρέχουν σημαντική αύξηση της ατρωσίας από το θόρυβο.

2.1. Κατανόηση της Διακριτικής Μετάδοσης Μηνυμάτων

Επί του παρόντος, τα λεγόμενα ψηφιακά κανάλια επικοινωνίας χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων (δεδομένων).

Φορείς μηνυμάτων σε ψηφιακά κανάλιαβγαίνουν οι συνδέσεις ψηφιακά σήματαή ραδιοφωνικά σήματα εάν χρησιμοποιούνται γραμμές ραδιοεπικοινωνίας. Οι παράμετροι πληροφοριών σε τέτοια σήματα είναι το πλάτος, η συχνότητα και η φάση. Μεταξύ των σχετικών παραμέτρων, ιδιαίτερη θέση κατέχει η φάση της αρμονικής ταλάντωσης. Εάν η φάση της αρμονικής ταλάντωσης στην πλευρά λήψης είναι επακριβώς γνωστή και αυτή χρησιμοποιείται κατά τη λήψη, τότε θεωρείται ένα τέτοιο κανάλι επικοινωνίας συναφής. ΣΕ ασυνάρτητοςκανάλι επικοινωνίας, η φάση της αρμονικής ταλάντωσης στην πλευρά λήψης είναι άγνωστη και θεωρείται ότι κατανέμεται σύμφωνα με έναν ομοιόμορφο νόμο στην περιοχή από 0 έως 2  .

Η διαδικασία μετατροπής διακριτών μηνυμάτων σε ψηφιακά σήματα κατά τη μετάδοση και ψηφιακών σημάτων σε διακριτά μηνύματα κατά τη λήψη εξηγείται στο Σχ. 2.1.

Εικ.2.1. Η διαδικασία μετατροπής διακριτών μηνυμάτων κατά τη μετάδοσή τους

Εδώ λαμβάνεται υπόψη ότι οι βασικές λειτουργίες μετατροπής ενός διακριτού μηνύματος σε ψηφιακό ραδιοφωνικό σήμα και αντίστροφα αντιστοιχούν στη γενικευμένη δομικό διάγραμμαδιακριτό σύστημα μετάδοσης μηνυμάτων που συζητήθηκε στην τελευταία διάλεξη (που φαίνεται στο Σχ. 3). Ας εξετάσουμε τους κύριους τύπους ψηφιακών ραδιοφωνικών σημάτων.

2.2. Χαρακτηριστικά ψηφιακών ραδιοφωνικών σημάτων

2.2.1. Ραδιοφωνικά σήματα πλήκτρων μετατόπισης πλάτους (AMK).

Χειρισμός πλάτους (AMn).Αναλυτική έκφραση του σήματος AMn για οποιαδήποτε χρονική στιγμή tέχει τη μορφή:

μικρό AMn (t, )=Α 0  (t) cos(  t ) , (2.1)

Οπου ΕΝΑ 0 ,   Και  - πλάτος, κυκλική φέρουσα συχνότητα και αρχική φάση του ραδιοσήματος AMn,  (t) – πρωτεύον ψηφιακό σήμα (διάκριτη παράμετρος πληροφοριών).

Μια άλλη μορφή σημειογραφίας χρησιμοποιείται συχνά:

μικρό 1 (t) = 0 στο  = 0,

μικρό 2 (t) =Α 0 cos(  t ) στο  = 1, 0  t Τ,(2.2)

το οποίο χρησιμοποιείται κατά την ανάλυση σημάτων AMN σε χρονικό διάστημα ίσο με ένα διάστημα ρολογιού Τ. Επειδή μικρό(t) = 0 σε  = 0, τότε το σήμα AMn ονομάζεται συχνά σήμα με παθητική παύση. Η υλοποίηση του ραδιοσήματος AMS φαίνεται στο Σχ. 2.2.

Εικ.2.2. Υλοποίηση ραδιοφωνικού σήματος AMS

Η φασματική πυκνότητα του σήματος AMS έχει τόσο συνεχείς όσο και διακριτές συνιστώσες στη φέρουσα συχνότητα   . Η συνεχής συνιστώσα αντιπροσωπεύει τη φασματική πυκνότητα του εκπεμπόμενου ψηφιακού σήματος  (t), μεταφέρεται στην περιοχή συχνότητας φορέα. Πρέπει να σημειωθεί ότι η διακριτή συνιστώσα της φασματικής πυκνότητας εμφανίζεται μόνο όταν η αρχική φάση του σήματος είναι σταθερή  . Στην πράξη, κατά κανόνα, αυτή η προϋπόθεση δεν πληρούται, αφού ως αποτέλεσμα διαφόρων αποσταθεροποιητικών παραγόντων, η αρχική φάση του σήματος αλλάζει τυχαία χρονικά, δηλ. είναι μια τυχαία διαδικασία  (t) και κατανέμεται ομοιόμορφα στο διάστημα [-  ;  ]. Η παρουσία τέτοιων διακυμάνσεων φάσης οδηγεί σε «θάμπωμα» της διακριτής συνιστώσας. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι επίσης χαρακτηριστικό για άλλους τύπους χειραγώγησης. Το σχήμα 2.3 δείχνει τη φασματική πυκνότητα του ραδιοσήματος AMn.

Εικ.2.3. Φασματική πυκνότητα του ραδιοφωνικού σήματος AMn με ένα τυχαίο, ομοιόμορφο

κατανέμεται στο διάστημα [-  ;  ] αρχική φάση 

Η μέση ισχύς του ραδιοφωνικού σήματος AMn είναι ίση με
. Αυτή η ισχύς κατανέμεται εξίσου μεταξύ των συνεχών και διακριτών συνιστωσών της φασματικής πυκνότητας. Κατά συνέπεια, σε ένα ραδιοσήμα AMS, η συνεχής συνιστώσα λόγω της μετάδοσης χρήσιμων πληροφοριών αντιπροσωπεύει μόνο το ήμισυ της ισχύος που εκπέμπεται από τον πομπό.

Για τη δημιουργία ενός ραδιοφωνικού σήματος AMS, χρησιμοποιείται συνήθως μια συσκευή που παρέχει μια αλλαγή στο επίπεδο πλάτους του ραδιοφωνικού σήματος σύμφωνα με το νόμο του εκπεμπόμενου πρωτεύοντος ψηφιακού σήματος  (t) (για παράδειγμα, ένας διαμορφωτής πλάτους).

Με βάση την αρχή της ανταλλαγής πληροφοριών, υπάρχουν τρεις τύποι ραδιοεπικοινωνιών:

ραδιοεπικοινωνία simplex?

ραδιοεπικοινωνία διπλής όψης.

ημι-αμφίδρομη ραδιοεπικοινωνία.

Με βάση τον τύπο του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται στο κανάλι ραδιοεπικοινωνίας, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι ραδιοεπικοινωνιών:

τηλέφωνο;

τηλεγράφος;

μετάδοση δεδομένων·

πανομοιότυπο;

τηλεόραση;

ραδιοφωνική μετάδοση.

Ανάλογα με τον τύπο των καναλιών ραδιοεπικοινωνίας που χρησιμοποιούνται, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι ραδιοεπικοινωνίας:

επιφανειακό κύμα?

τροποσφαιρική?

ιονοσφαιρικός;

μετεωρικός;

χώρος;

ρελέ ραδιοφώνου.

Τύποι τεκμηριωμένων ραδιοεπικοινωνιών:

τηλεγραφική επικοινωνία.

μεταφορά δεδομένων;

επικοινωνία φαξ.

Τηλεγραφική επικοινωνία - για μετάδοση μηνυμάτων με τη μορφή αλφαριθμητικού κειμένου.

Μεταφορά δεδομένων για την ανταλλαγή επίσημων πληροφοριών μεταξύ ατόμου και υπολογιστή ή μεταξύ υπολογιστών.

Επικοινωνία φαξ για μετάδοση στατικών εικόνων με ηλεκτρικά σήματα.

1 – Telex – για την ανταλλαγή γραπτής αλληλογραφίας μεταξύ οργανισμών και ιδρυμάτων που χρησιμοποιούν γραφομηχανές με ηλεκτρονική μνήμη.

2 – Tele (βίντεο) κείμενο – για λήψη πληροφοριών από τον υπολογιστή σε οθόνες.

3 – Τηλε (γραφειακό) φαξ – Οι μηχανές φαξ χρησιμοποιούνται για λήψη (είτε από χρήστες είτε από επιχειρήσεις).

Οι ακόλουθοι τύποι σημάτων ραδιοεπικοινωνίας χρησιμοποιούνται ευρέως στα ραδιοδίκτυα:

A1 - AT με χειρισμό συνεχών ταλαντώσεων.

A2 - χειρισμός ταλαντώσεων που διαμορφώνονται από τον τόνο

ADS - A1 (B1) - OM με 50% φορέα

AZA - A1 (B1) - OM με 10% φορέα

AZU1 - A1 (Bl) - OM χωρίς φορέα

3. Χαρακτηριστικά της διάδοσης ραδιοκυμάτων διαφόρων εύρους.

Διάδοση ραδιοκυμάτων σε εύρη μυριαμέτρων, χιλιομέτρων και εκατομέτρων.

Για να εκτιμηθεί η φύση της διάδοσης ραδιοκυμάτων μιας συγκεκριμένης περιοχής, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις ηλεκτρικές ιδιότητες των υλικών μέσων στα οποία διαδίδεται το ραδιοκύματα, δηλ. γνωρίζω και ε Α της γης και της ατμόσφαιρας.

Ο συνολικός ισχύων νόμος σε διαφορική μορφή αναφέρει ότι

εκείνοι. Μια αλλαγή στη ροή μαγνητικής επαγωγής με την πάροδο του χρόνου προκαλεί την εμφάνιση ρεύματος αγωγιμότητας και ρεύματος μετατόπισης.

Ας γράψουμε αυτήν την εξίσωση λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιότητες του υλικού περιβάλλοντος:

λ < 4 м - диэлектрик

4 μ< λ < 400 м – полупроводник

λ > 400 m – αγωγός

Θαλασσινό νερό:

λ < 3 м - диэлектрик

3 εκ< λ < 3 м – полупроводник

λ > 3 m – αγωγός

Για μυριαμετρικό κύμα (SVD):

λ = 10 ÷ 100 km f = 3 ÷ 30 kHz

και χιλιόμετρο (DV):

λ = 10 ÷ 1 km f = 30 ÷ 300 kHz

κυμαίνεται, η επιφάνεια της γης στις ηλεκτρικές της παραμέτρους προσεγγίζει έναν ιδανικό αγωγό και η ιονόσφαιρα έχει την υψηλότερη αγωγιμότητα και τη χαμηλότερη διηλεκτρική σταθερά, δηλ. κοντά στον αγωγό.

Οι περιοχές RV VLF και LW πρακτικά δεν διαπερνούν τη γη και την ιονόσφαιρα, αντανακλώνται από την επιφάνειά τους και μπορούν να διαδοθούν κατά μήκος φυσικών ραδιοδρομιών σε σημαντικές αποστάσεις χωρίς σημαντική απώλεια ενέργειας από επιφανειακά και χωρικά κύματα.

Επειδή Δεδομένου ότι το μήκος κύματος της περιοχής VHF είναι ανάλογο με την απόσταση από το κάτω όριο της ιονόσφαιρας, η έννοια ενός απλού και επιφανειακού κύματος χάνει το νόημά της.

Η διαδικασία διάδοσης RV θεωρείται ότι συμβαίνει σε έναν σφαιρικό κυματοδηγό:

Εσωτερική πλευρά - έδαφος

Εξωτερική πλευρά (τη νύχτα - στρώμα Ε, την ημέρα - στρώμα Δ)

Η διαδικασία του κυματοδηγού χαρακτηρίζεται από ασήμαντες απώλειες ενέργειας.

Βέλτιστη RV – 25 ÷ 30 km

Κρίσιμη RV (ισχυρή εξασθένηση) - 100 km ή περισσότερο.

Εγγενή φαινόμενα: - ξεθώριασμα, ραδιοηχώ.

Εξασθένιση (fading) ως αποτέλεσμα της παρεμβολής RV που έχουν διανύσει διαφορετικές διαδρομές και έχουν διαφορετικές φάσεις στο σημείο λήψης.

Εάν τα επιφανειακά και χωρικά κύματα βρίσκονται σε αντιφάση στο σημείο λήψης, τότε αυτό ξεθωριάζει.

Εάν τα χωρικά κύματα βρίσκονται σε αντιφάση στο σημείο λήψης, τότε αυτό εξασθενεί πολύ.

Η ραδιοηχώ είναι η επανάληψη ενός σήματος ως αποτέλεσμα της διαδοχικής λήψης κυμάτων που ανακλώνται από την ιονόσφαιρα διαφορετικές φορές (κοντά σε ραδιοηχώ) ή φθάνουν στο σημείο λήψης χωρίς και μετά τον κύκλο της υδρογείου (μακρινή ραδιοηχώ).

Η επιφάνεια της γης έχει σταθερές ιδιότητες και τα μέρη όπου μετρώνται οι συνθήκες ιονισμού ιονισμού έχουν μικρή επίδραση στη διάδοση του εύρους RV VLF και, στη συνέχεια, η ποσότητα ενέργειας του ραδιοφωνικού σήματος αλλάζει ελάχιστα κατά τη διάρκεια μιας ημέρας, ενός έτους και σε ακραίες συνθήκες.

Στο εύρος κυμάτων km, τόσο τα επιφανειακά όσο και τα χωρικά κύματα εκφράζονται καλά (τόσο την ημέρα όσο και τη νύχτα), ειδικά σε κύματα λ> 3 km.

Τα επιφανειακά κύματα όταν εκπέμπονται έχουν γωνία ανύψωσης όχι μεγαλύτερη από 3-4 μοίρες και τα χωρικά κύματα εκπέμπονται σε μεγάλες γωνίες προς την επιφάνεια της γης.

Η κρίσιμη γωνία πρόσπτωσης της εμβέλειας RV km είναι πολύ μικρή (κατά τη διάρκεια της ημέρας στο στρώμα D και τη νύχτα στο στρώμα Ε). Ακτίνες με γωνίες ανύψωσης κοντά στις 90° αντανακλώνται από την ιονόσφαιρα.

Τα επιφανειακά κύματα στην περιοχή των km, λόγω της καλής τους ικανότητας περίθλασης, μπορούν να παρέχουν επικοινωνίες σε αποστάσεις έως και 1000 km ή περισσότερες. Ωστόσο, αυτά τα κύματα εξασθενούν πολύ με την απόσταση. (Στα 1000 km, το επιφανειακό κύμα είναι λιγότερο έντονο από το χωρικό κύμα).

Σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, η επικοινωνία πραγματοποιείται μόνο με κύμα χωρικών χιλιομέτρων. Στην περιοχή ίσης έντασης επιφανειακών και χωρικών κυμάτων, παρατηρείται σχεδόν εξασθένηση. Οι συνθήκες για τη διάδοση των κυμάτων km είναι πρακτικά ανεξάρτητες από την εποχή, το επίπεδο ηλιακής δραστηριότητας και εξαρτώνται ασθενώς από την ώρα της ημέρας (τη νύχτα το επίπεδο σήματος είναι υψηλότερο).

Η λήψη στο εύρος των km σπάνια υποβαθμίζεται λόγω ισχυρών ατμοσφαιρικών παρεμβολών (καταιγίδα).

Όταν μετακινούμαστε από CM (LW) km στην περιοχή του εκατομέτρου, η αγωγιμότητα της γης και της ιονόσφαιρας μειώνεται. ε της γης και προσεγγίζει ε της ατμόσφαιρας.

Οι απώλειες στο έδαφος αυξάνονται. Τα κύματα διεισδύουν βαθύτερα στην ιονόσφαιρα. Σε απόσταση πολλών εκατοντάδων χιλιομέτρων αρχίζουν να κυριαρχούν χωρικά κύματα, γιατί τα επιφανειακά απορροφώνται από τη γη και εξασθενούν.

Σε απόσταση περίπου 50-200 km, τα κύματα επιφάνειας και ουρανού είναι ίσα σε ένταση και μπορεί να εμφανιστεί εξασθένηση μικρής εμβέλειας.

Η κατάψυξη είναι συχνή και βαθιά.

Καθώς το λ μειώνεται, το βάθος εξασθένισης αυξάνεται με τη μείωση της διάρκειας μπλοκαρίσματος.

Το ξεθώριασμα είναι ιδιαίτερα ισχυρό σε λ μεγαλύτερα από 100 m.

Η μέση διάρκεια του ξεθωριάσματος κυμαίνεται από αρκετά δευτερόλεπτα (1 δευτερόλεπτο) έως αρκετές δεκάδες δευτερόλεπτα.

Οι συνθήκες ραδιοεπικοινωνίας στην περιοχή του εκατομέτρου (HF) εξαρτώνται από την εποχή και την ώρα της ημέρας, επειδή Το στρώμα Δ εξαφανίζεται και το στρώμα Ε είναι υψηλότερο και στο στρώμα Δ υπάρχει μεγάλη απορρόφηση.

Η εμβέλεια επικοινωνίας τη νύχτα είναι μεγαλύτερη από την ημέρα.

Το χειμώνα, οι συνθήκες υποδοχής βελτιώνονται λόγω της μείωσης της πυκνότητας ηλεκτρονίων της ιονόσφαιρας και εξασθενούν στα ατμοσφαιρικά πεδία. Στις πόλεις, η λήψη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από βιομηχανικές παρεμβολές.

ΔιάδοσηRV- εύρος δεκαμέτρων (HF).

Όταν μετακινούμαστε από ΝΔ προς HF, οι απώλειες στο έδαφος αυξάνονται πολύ (το έδαφος είναι ατελές διηλεκτρικό), ενώ στην ατμόσφαιρα (ιονόσφαιρα) μειώνονται.

Τα επιφανειακά κύματα σε φυσικά μονοπάτια ραδιοφώνου HF είναι χαμηλής σημασίας (ασθενής περίθλαση, ισχυρή απορρόφηση).

2.1.1.Ντετερμινιστικά και τυχαία σήματα

Ντετερμινιστικό σήμαείναι ένα σήμα του οποίου η στιγμιαία τιμή ανά πάσα στιγμή μπορεί να προβλεφθεί με πιθανότητα ίση με ένα.

Ένα παράδειγμα ντετερμινιστικού σήματος (Εικ. 10) μπορεί να είναι: ακολουθίες παλμών (το σχήμα, το πλάτος και η χρονική θέση των οποίων είναι γνωστά), τα συνεχή σήματα με δεδομένες σχέσεις πλάτους-φάσης.

Μέθοδοι καθορισμού σήματος ΜΜ: αναλυτική έκφραση (τύπος), παλμογράφος, φασματική αναπαράσταση.

Ένα παράδειγμα MM ενός ντετερμινιστικού σήματος.

s(t)=S m ·Sin(w 0 t+j 0)

Τυχαίο σήμα– ένα σήμα, του οποίου η στιγμιαία τιμή ανά πάσα στιγμή είναι άγνωστη εκ των προτέρων, αλλά μπορεί να προβλεφθεί με συγκεκριμένη πιθανότητα, μικρότερη από μία.

Ένα παράδειγμα τυχαίου σήματος (Εικ. 11) θα μπορούσε να είναι μια τάση που αντιστοιχεί στην ανθρώπινη ομιλία ή μουσική. ακολουθία ραδιοπαλμών στην είσοδο του δέκτη ραντάρ. παρεμβολές, θόρυβος.

2.1.2. Σήματα που χρησιμοποιούνται στα ραδιοηλεκτρονικά

Συνεχή σε μέγεθος (επίπεδο) και συνεχή σε χρόνο (συνεχόμενα ή αναλογικά) σήματα– πάρτε οποιεσδήποτε τιμές s(t) και υπάρχουν ανά πάσα στιγμή σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα (Εικ. 12).

Συνεχή σε μέγεθος και διακριτά χρονικά σήματακαθορίζονται σε διακριτές χρονικές τιμές (σε ένα μετρήσιμο σύνολο σημείων), το μέγεθος του σήματος s(t) σε αυτά τα σημεία παίρνει οποιαδήποτε τιμή σε ένα ορισμένο διάστημα κατά μήκος του άξονα τεταγμένων.

Ο όρος "διακριτό" χαρακτηρίζει τη μέθοδο καθορισμού ενός σήματος στον άξονα του χρόνου (Εικ. 13).

Σήματα κβαντισμένα και χρονικά συνεχόμενακαθορίζονται σε ολόκληρο τον άξονα του χρόνου, αλλά η τιμή s(t) μπορεί να λάβει μόνο διακριτές (κβαντισμένες) τιμές (Εικ. 14).

Σήματα κβαντισμένα με μέγεθος και χρονικά διακριτά (ψηφιακά).– οι τιμές των επιπέδων σήματος μεταδίδονται σε ψηφιακή μορφή (Εικ. 15).

2.1.3. Παλμικά σήματα

Σφυγμός- μια ταλάντωση που υπάρχει μόνο μέσα σε μια πεπερασμένη χρονική περίοδο. Στο Σχ. Τα σχήματα 16 και 17 δείχνουν έναν παλμό βίντεο και έναν παλμό ραδιοφώνου.

Για τραπεζοειδή παλμό βίντεο, εισαγάγετε τις ακόλουθες παραμέτρους:

A – πλάτος;

t και – διάρκεια παλμού βίντεο.

t f – μπροστινή διάρκεια.

t cf – διάρκεια κοπής.

S р (t)=S σε (t)Sin(w 0 t+j 0)

S σε (t) -παλμός βίντεο – φάκελος για ραδιοπαλμό.

Sin(w 0 t+j 0) –γεμίζοντας τον ραδιοπαλμό.

2.1.4. Ειδικά σήματα

Λειτουργία μεταγωγής (μονής λειτουργίας(Εικ. 18) ή λειτουργία Heaviside)περιγράφει τη διαδικασία μετάβασης κάποιου φυσικού αντικειμένου από κατάσταση «μηδέν» σε κατάσταση «μονάδας» και αυτή η μετάβαση συμβαίνει αμέσως.

Συνάρτηση Delta (συνάρτηση Dirac)είναι ένας παλμός του οποίου η διάρκεια τείνει στο μηδέν, ενώ το ύψος του παλμού αυξάνεται απεριόριστα. Συνηθίζεται να λέμε ότι η συνάρτηση συγκεντρώνεται σε αυτό το σημείο.

	(2)
	(3)

Η διαμόρφωση πλάτους (AM) είναι ο απλούστερος και πιο κοινός τρόπος στη ραδιομηχανική για την ενσωμάτωση πληροφοριών σε μια ταλάντωση υψηλής συχνότητας. Με το AM, το περίβλημα των πλατών της ταλάντωσης του φορέα αλλάζει σύμφωνα με έναν νόμο που συμπίπτει με τον νόμο της αλλαγής στο μεταδιδόμενο μήνυμα, ενώ η συχνότητα και η αρχική φάση της ταλάντωσης διατηρούνται αμετάβλητα. Επομένως, για ένα ραδιοσήμα διαμορφωμένο σε πλάτος, η γενική έκφραση (3.1) μπορεί να αντικατασταθεί από το ακόλουθο:

Η φύση του φακέλου A(t) καθορίζεται από τον τύπο του μηνύματος που μεταδίδεται.

Με συνεχή επικοινωνία (Εικ. 3.1, α), η διαμορφωμένη ταλάντωση παίρνει τη μορφή που φαίνεται στο Σχ. 3.1, β. Ο φάκελος A(t) συμπίπτει σε σχήμα με τη συνάρτηση διαμόρφωσης, δηλ. με το μεταδιδόμενο μήνυμα s(t). Το σχήμα 3.1, b κατασκευάζεται με την υπόθεση ότι η σταθερή συνιστώσα της συνάρτησης s(t) είναι ίση με μηδέν (στην αντίθετη περίπτωση, το πλάτος της ταλάντωσης του φορέα κατά τη διαμόρφωση μπορεί να μην συμπίπτει με το πλάτος της μη διαμορφωμένης ταλάντωσης). Η μεγαλύτερη αλλαγή στο A(t) «κάτω» δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από . Η «ανοδική» αλλαγή μπορεί, καταρχήν, να είναι μεγαλύτερη.

Η κύρια παράμετρος της ταλάντωσης που διαμορφώνεται στο πλάτος είναι ο συντελεστής διαμόρφωσης.

Ρύζι. 3.1. Συνάρτηση διαμόρφωσης (α) και ταλάντωση διαμορφωμένη σε πλάτος (β)

Ο ορισμός αυτής της έννοιας είναι ιδιαίτερα σαφής για τονική διαμόρφωση, όταν η συνάρτηση διαμόρφωσης είναι μια αρμονική ταλάντωση:

Το περίβλημα της διαμορφωμένης ταλάντωσης μπορεί να αναπαρασταθεί στη μορφή

πού είναι η συχνότητα διαμόρφωσης; - αρχική φάση του φακέλου. - συντελεστής αναλογικότητας. - πλάτος αλλαγής φακέλου (Εικ. 3.2).

Ρύζι. 3.2. Ταλάντωση που διαμορφώνεται σε πλάτος από αρμονική συνάρτηση

Ρύζι. 3.3. Πλάτος ταλάντωσης που διαμορφώνεται από έναν παλμό

Στάση

που ονομάζεται συντελεστής διαμόρφωσης.

Έτσι, η στιγμιαία τιμή της διαμορφωμένης ταλάντωσης

Με μη παραμορφωμένη διαμόρφωση, το πλάτος της ταλάντωσης ποικίλλει από το ελάχιστο στο μέγιστο.

Σύμφωνα με την αλλαγή στο πλάτος, η μέση ισχύς της διαμορφωμένης ταλάντωσης κατά την περίοδο της υψηλής συχνότητας αλλάζει επίσης. Οι κορυφές του περιβλήματος αντιστοιχούν σε ισχύ 1–4 φορές μεγαλύτερη από την ισχύ της ταλάντωσης του φορέα. Η μέση ισχύς κατά την περίοδο διαμόρφωσης είναι ανάλογη με το μέσο τετράγωνο του πλάτους A(t):

Αυτή η ισχύς υπερβαίνει την ισχύ της δόνησης του φορέα μόνο κατά έναν παράγοντα. Έτσι, με 100% διαμόρφωση (M = 1), η μέγιστη ισχύς είναι ίση με και η μέση ισχύς (η ισχύς της δόνησης του φορέα συμβολίζεται με). Αυτό δείχνει ότι η αύξηση της ισχύος ταλάντωσης που προκαλείται από τη διαμόρφωση, η οποία βασικά καθορίζει τις συνθήκες για την απομόνωση ενός μηνύματος κατά τη λήψη, ακόμη και στο μέγιστο βάθος διαμόρφωσης δεν υπερβαίνει τη μισή ισχύ της ταλάντωσης του φορέα.

Κατά τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων, τα οποία είναι εναλλασσόμενοι παλμοί και παύσεις (Εικ. 3.3, α), η διαμορφωμένη ταλάντωση παίρνει τη μορφή μιας ακολουθίας ραδιοπαλμών που φαίνεται στο Σχ. 3.3, β. Αυτό σημαίνει ότι οι φάσεις πλήρωσης υψηλής συχνότητας σε καθέναν από τους παλμούς είναι ίδιες όπως όταν «κόβονται» από μια συνεχή αρμονική ταλάντωση.

Μόνο κάτω από αυτήν την κατάσταση που φαίνεται στο Σχ. 3.3b, η ακολουθία των ραδιοπαλμών μπορεί να ερμηνευθεί ως μια ταλάντωση που διαμορφώνεται μόνο σε πλάτος. Εάν η φάση αλλάξει από παλμό σε παλμό, τότε θα πρέπει να μιλήσουμε για μικτό πλάτος-γωνιακή διαμόρφωση.