Управляючі сигнали (УС), їх параметри та спектри

НЧ сигнали, що несуть інформацію (змінюються за законом повідомлення, що передається) і використовуються для модуляції ВЧ називаютьсяУС. За формою розрізняють НУС та імпульсні УС.

Сукупність гармонійних коливань, куди можна розкласти складний сигнал, звані.спектром цього сигналу, розрізняютьамплітудно-частотний (АЧС)іфазо-частотний спектр (ФНС).

Для побудови АЧС по осі абсцис відкладаються частоти гармонійних коливань, що утворюють спектр, по осі ординат – з цих точок будують відрізки, довжини яких пропорц. амплітуді соотв. гармонійних складових. ФНС – аналогічно АЧС. Спектр сигналів дає досить чітке уявлення про ці сигнали. ФНС не розглядається, а замість терміна "АЧС" використовується "спектр".

Спектри однотонального та багатотонального сигналу мають вигляд

Спектр складного багатотонального сигналу багатший за однотональний і займає смугу частот. Ширина цієї смуги (ширина спектру∆fC), дозволяє порівнювати різні види керуючих сигналів, які поділяються наширокосмуговіівузькосмугові.

Для різних сигналів величина fC визначається по-різному. Якщо спектр сигналу обмежений частотою тону fmax та fmin, то ∆fC знаходиться за формулою ∆fC= fmax – fmin

Якщо спектр сигналу має необмежену ширину, то цьому випадку користуються поняттямактивної ширини спектра– смуга частот, що охоплює найбільш інтенсивні гармоніки, у яких міститься 95% енергії всього сигналу. Ширина спектра є важливою характеристикою сигналу, вона визначає смугу пропускання ланцюгів, якими передається сигнал.

Звуковий багатоканальний сигнал, сприйнятий. вухомчол має смугу частот 16 Гц ÷ 20 кГц і вважаєтьсявузькосмуговим. ТБ сигнал має частоти від десятків Гц до 4-5 МГц і явл.широкосмуговим.

ІУСзастосовуються в р/зв'язку для керування сигналами ВЧ, для кодування та перетворення інформації. За формою розрізняють імпульси прямокутної, трапецеїдальної, пилкоподібної та експоненційної форми.

основ. параметрами імпульсів та його послідовностей явл. амплітуда Um, тривалість tІ, тривалості фронту та зрізу tФ і tC, період повторення ТП, частота повторення FП=1/ТП, шпаруватість Q=ТП/tІ, коеф. заповнення γ=1/Q.

ІКС явл.широкосмугові, до їх складу входять безліч гармонік, для яких важко вказати граничну частоту.

Розглянемо спектри ИУС.Спектри одиночних імпульсів суцільні, а послідовностей - лінійчасті. Ці спектральні характеристики мають особливості: 1) симетричні щодо початку відліку частоти; 2) ширина спектра залежить від тривалості імпульсів ΔfC=1/tІ.

(2) має оч. Важливе значення р/зв'язку, т.к. смуга пропускання р/техніч. пристрою повинна відповідати ширині спектра сигналу, що обробляється, інакше сигнали спотворюються.

Відповідно дотеор. Котельниковабезперервний сигнал U(t) з гармон. складовими від fmin до fmax повністю визначається його дискр. значеннями, взятими через інтервали часу t=1/(2fmax), т.ч. відбуватисядискретизація сигналу або його квантуванняза часом (а можна за рівнем або разом).

Дискретизація істотно скорочує обсяг інформації, що передається. ІКС явл. основними видами сигналів цифр. сигналах широке використ. у суч. у системах зв'язку.

9. Р/сигнали, їх параметри та спектри. Безперервні р/сигнали

Р/сигнали являють собою модульовані ВЧ коливання,описуються функцією: U(t)=Um∙cos(ωt-φ). Така функція характеризується трьома незалежними параметрами - амплітудою Um, частотою і початковою фазою φ. Отже, модулювання гармонійних коливань можна здійснити зміною часу будь-якої з 3 величин.

Процес, у якому амплітуда ВЧ коливання змінюється згідно із законом керуючого сигналу, зв. амплітудною модуляцією (АМ). Якщо за законом керуючого сигналу змінюється початкова фаза або частота, то модуляції відповідно називається фазовою або частотною. Р/сигнали, м.б.безперервні (НРС)таімпульсні (ІРС).

НРС. ПриАМ одним тономр/сигнал є ВЧ сигнал несучої частоти fH, амплітуда якого змінюється за гармонічним законом з безперервною частотою F

Ці коливання складаються із суми трьох гармонійних коливань: складової несучої частоти fH, бічної складової сумарної частоти fH+F і бічної складової різницевої частоти fH-F. Усі складові спектру АМ-их коливань є високочастотними.

При багатотональній АМзакон зміни огинаючої має складну форму, такий сигнал містить велику кількість гармонік Fк, кожна з яких утворює з несучої пари бічних складових fH±Fк. Спектр таких коливань займає частоту смугу: ΔfC=2Fк, де , Fк – макс. із частот спектру керуючого сигналу.

Смуга частот, що відводиться кожній радіолінії повинна соотв. ширині спектру р/сигналу, яка забезпечує прийнятну якість передачі інформації, для АМ мови це 4-5 кГц, музики - до 16-20 кГц.

Спектроднотональної ЧС модуляціїскладається з несучої та 2х бічних смуг, кожна з яких містить нескінченну послідовність гармонійних коливань віддалених один від одного на певну відстань. При ФМ структураспектра радіосигналу аналогічна ЧС.

10. Р/сигнали, їх параметри та спектри. Імпульсні р/сигнали

Р/сигнали являють собою модульовані ВЧ коливання, що описуються функцією: U(t)=Um∙cos(ωt-φ). Така функція характеризується трьома незалежними параметрами - амплітудою Um, частотою і початковою фазою φ. Отже, модулювання гармонійних коливань можна здійснити зміною часу будь-якої з 3 величин.

ІРС виходять при АМ коливань ВЧ імпульсними керуючими сигналами і мають вигляд:

Спектр послідовності прямокут. імпульсів містить ∞ безліч складових частоти, які поширюються до ∞. В енергетичному відношенні осн. роль відіграють складові, що знаходяться в межах активної ширини спектру, яка містить 95% всієї енергії.

Амплітудно-частотний спектр р/імпульсу утворюється зсувом спектра імпульсу керуючого по осі частот на відстань несучої частоти від початку координат.

Перешкоди радіоприйому

Перешкоди- сторонні ЕМ обурення, які накладаються на сигнали і заважають їхньому прийому. Розрізняють зовнішні та внутрішні перешкоди.

Зовнішні перешкодиутворюються поза приймальним і передавальним пристроїв. Їхніми джерелами є сторонні р/станції, смуга частот яких перекриває смугу частот даного р/каналу, а також різні промислові установки, лінії ел. передач, ел. транспорт, ЕМ випромінювання яких утворюють т.зв. "промислові перешкоди"(ПП), атмосферні перешкоди, ЕМ-випромінювання косміч. об'єктів, також перешкоди м.б. навмисно створені з допомогою спец. апаратури.

Гол. Метод боротьби з ПП – їх зниження місці виникнення.

Внутрішні перешкодиутворюються в самому р/електронному пристрої, це т.зв. "Флуктуаційні шуми" - випадкові коливання струмів і напруг в елементах р/електронної апаратури. Їх інтенсивність у місці виникнення мала, проте на вході чутливого приймача може бути порівнянна з сигналом, що приймаються, тобто. сигнал і шум однаково обробляються в приймачі і посилюються однаково. На виході приймача сигнал буде і натомість порівняно сильного шуму.

Для боротьби з внутрішніми перешкодами у вхідних ланцюгах застосовують малошумливі елементи і використовується. разл. методи обробки сигналів

Проблема ЕМ-сумісності виникає через велику кількість р/електронної апаратури. Для виключення сторонніх сигналів застосовуються фільтри для їх придушення, селекція сигналів у напрямку з використанням спрямованих антен та ін. Боротьба з навмисними перешкодами ведеться застосуванням різних технічних методів обробки сигналів та вибором режиму РЕА.