rts_lek (1087876), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Временное уплотнение получило широкое распространение в последнее время в связи с развитием быстродействующей цифровой элементной базы. Структура сигналов во временной области при временном уплотнении каналов показана на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Структура сигналов во временной области при временном уплотнении каналов

Временное уплотнение применяется в дискретных цифровых системах передачи дискретной информации (СПДИ) и системах с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ).

Длительность многоканального сигнала (пакета сигналов от нескольких источников информации) определяется по формуле:

T_S = t_В k m ,

где t_В - время выборки 1 бита, k - число разрядов в кодовом слове, m - число каналов.

Структура сигналов во временной области при временном уплотнении каналов в режиме ИКМ, при передаче m 4-х разрядных символов, показана на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Структура сигналов во временной области при временном уплотнении каналов при ИКМ

В последнее время синхронизирующие импульсы не вводят, а разделение по времени выполняется благодаря высокой точности кварцевых тактовых генераторов.

Примеры РТС.

РТС гражданской авиации осуществляет обмен между пунктами, самолетами и специальными службами.

Система на ОВЧ - для связи в зоне прямой видимости.

Коротковолновая система радиосвязи (голосовая).

Коротковолновая система для больших дальностей - использует код Морзе (или ИКМ) с частотной манипуляцией.

8.5. Системы телевидения

Системы передачи телевизионных сигналов требуют использования несущих частот в диапазоне от метровых до сантиметровых волн (ОВЧ). Это связано с большой информационной емкостью ТВ сигнала и его широкой спектральной полосой. Для передачи черно-белого ТВ сигнала требуется спектральная полоса 8 МГц и, следовательно, несущая частота должна быть не ниже 80 МГц. Для передачи цветного изображения и звука необходима полоса 25 МГц и, следовательно, несущая частота должна быть не ниже 250 МГц. Радио сигналы таких частот плохо огибают земную поверхность и распространяются в зоне прямой видимости.

Схема формирования и передачи черно-белого телевизионного изображения показана на рисунке 8.4.

Рис. 8.4. Схема формирования и передачи черно-белого телевизионного изображения.

Используемые обозначения: ПК- передающая камера; ПТ- передающая трубка; БР- блок развертки; СГ- синхрогенератор; ТК - телевизионный канал; ССИ- селектор синхроимпульсов (выделяет синхронизирующие импульсы); ВУ- видеоусилитель; К- катушка управления разверткой.

Особенности передачи телевизионного изображения:

• Частота полукадров - 50 Гц.

• Частота смены кадров - 25 Гц (не воспринимается глазом).

• Число строк в кадре - 625 (стандарт РФ).

• Благодаря черезстрочному способу развертки в каждом полукадре 6252=312 строк.

• Одновременно передается звуковое сопровождение.

• Ширина спектральной полосы канала - f_канала=8 МГц .

С труктура спектра телевизионного канала показана на рис. 8.5.

Рис. 8.5. Структура спектра черно-белого телевизионного сигнала.

Для исключения прочерчивания при возвращении луча используется гашение развертки (гасящие импульсы - ГИ).

В конце каждого полукадра передается кадровый синхронизирующий импульс (СИ), и кадровый ГИ запирающие трубку на время обратного хода развертки.

В передаче идет негативное изображение и интенсивное гашение. Снижение мощности передатчика и помехи меньше воспринимаются (воспринимаются как темное пятно).

Цветное телевидение

Система PAL :

Три фото-трубки с фильтрами в телевизионной камере и три электронные пушки в кинескопе. Они формируют три цвета изображения: U_R - красный, U_G - зеленый, U_B - синий.

Система SEKAM:

В радиоприприемном тракте принимаются:

U_у - суммарный черно-белый сигнал, U_R - красный, U_B - синий.

Электронная схема формирует яркостный сигнал

и 2 цветоразностных сигнала

.

Эти сигналы, с помощью трех электронных пушек и трех наборов пикселов (точек) из люминофоров разных цветов на экране электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), формируют цветное изображение.

8.6. Многоканальные РТС ПИ на ИСЗ

РТС передачи информации (ПИ) на основе использования искусственных спутников Земли (ИСЗ) получили широкое распространение благодаря охвату больших территорий. Они, как правило, многоканальные, многоадресные.

Наиболее эффективны стационарные ИСЗ. Они имеют угловую скорость такую же, как и угловая скорость вращения Земли, а их линейная скорость позволяет удерживаться на экваториальной орбите. Три таких спутника позволяют создать системы передачи информации, охватывающие всю земную поверхность. На основе таких стационарных спутников строятся межконтинентальные широкополосные многоканальные системы связи, спутниковое телевидение, навигационные системы.

Схемы зон обслуживания РТС ПИ на основе стационарных ИСЗ показаны на рис. 8.6.

В связи с тем, что стационарные спутники могут находиться только на стационарной экваториальной орбите, их допустимое количество ограничено и международными соглашениями каждой из стран, запускающих спутники, выделена определенная квота. По этому многие страны и Россия используют спутники с сильно вытянутой эллиптической орбитой. Особенности их траектории позволяют их использовать почти как стационарные.

.

Состав аппаратуры РТС ПИ на основе ИСЗ:

БУУ- бортовая аппаратура контроля и управления.

КИК- командно-измерительный комплекс

НС- наземная станция спутниковой связи (Диапазон УВЧ, СВЧ, ОВЧ)

Антенна с остро направленным излучением

Рис. 8.6 . Схемы зон обслуживания в РТС ПИ на основе одного и трех стационарных ИСЗ

Зона действия РТС ПИ на основе ИСЗ: Радиус Земли - R_з=6400 км., радиус орбиты - R_д=36000 км.

Действующие системы: “Орбита”, ”Интерспутник”, “Москва”, “Экран”, “Радуга”, “Горизонт”, “Стационар”.

Спутники “Молния” - эллиптическая орбита H_min=500 км, H_max>40000 км. Период обращения такого спутника Т_обр =12 часов, причем время облета полушария (и работы системы связи) составляет 8 часов.

Спутниковые системы связи очень дороги, однако при больших расстояниях они конкурируют с кабельными системами связи. При расстояниях более 2000 км целесообразно использовать ИСЗ.

Сопоставление стоимости кабельной и спутниковой систем передачи информации приведено на рис. 8.7. Кроме того, на спутнике можно организовать больше каналов связи.

Рис. 8.7. Сопоставление стоимости кабельной системы передачи информации с РТС ПИ на ИСЗ.

8.7. Сотовая телефонная радиосвязь

Сотовая телефонная радиосвязь получила широкое распространение благодаря потребности людей в общении в любое время суток и находясь в любом месте. Особенностью сотовой связи является небольшие мощности передачи сотового телефона. Он может поддерживать связь только на расстоянии 10-15 км (в зависимости от условий распространения). Поэтому создается сеть приемо-передающих ретрансляторных станций, являющихся одновременно и коммутирующими станциями. Коммутирующие устройства, по заданному абонентом набору номера телефона, определяют сотовую станцию, находящуюся в зоне обслуживания второго абонента, осуществляют соединение и поддерживают связь абонентов.

Для обеспечения переговоров многих абонентов необходимо много частотных каналов и они должны быть плотно расположены. По этому радиотелефоны работают на частотах УКВ-диапазона. Многоканальная передача информации между коммутирующими станциями идет в режиме временного уплотнения каналов с применением импульсно-кодовой модуляции.

Глава 9. Радиолокационные системы

Радиолокационные системы (РЛС) относятся к радиотехническим системам извлечения информации. Они служат для обнаружения объектов в пространстве, измерения их координат и параметров движения с помощью радиотехнических средств.

Первые РЛС разработаны в 1934-36 г. В 1939 созданы первые серийные РЛС для ПВО. 1940-41 г. под руководством Кобзарева Ю. Б. создана импульсная РЛС, позволяющая определять дальность и координаты цели. В 1942-45 г были разработаны комплексы управления зенитным огнём. В 1950- 60 г. были созданы зенитные системы автоматического наведения на ракеты на цель. В 1970-80 созданы системы автоматической стыковки космических аппаратов, а в 90-х годах - система автоматической посадки космического корабля «Буран».

9.1. Принципы работы РЛС и определения параметров объектов

Принцип определения координат с помощью импульсной РЛС показан на рисунке 9.1. РЛС периодически посылает, через перемещающуюся (сканирующую) параболическую (узко направленную) антенну, зондирующие импульсы в пространство.

Если антенна направлена на объект (цель), то на входе приемника, подключаемого к антенне в промежутке между зондирующими импульсами, появляется отраженный сигнал.

Дальность до цели определяется по формуле:

D = c t_з / 2 , (9.1)

где с - скорость света в атмосфере = 298000 км/с, t_з - время прохождения импульса до цели и обратно (время задержки отраженного импульса относительно зондирующего).

Использование антенны с узко направленным лучом позволят определить азимут  (угол направления на цель в горизонтальной плоскости относительно направления меридиана на север) и угол места  (угол направления на цель относительно горизонта).

Высота цели определяется по формуле: H=D sin  (рис.9.1).

Характеристики

Список файлов лекций