Principii generale de organizare a comunicațiilor radio. Clasificarea sistemelor de transmisie radio. Sisteme de transmisie de informații radio
Comunicația radio este un tip de telecomunicație realizat cu ajutorul undelor radio. Undele radio sunt de obicei înțelese ca unde electromagnetice, a căror frecvență este peste 30 kHz și sub 3000 GHz, care se propagă într-un mediu fără medii de ghidare artificiale (linii). Conceptul de frecvență radio este strâns legat de conceptul de undă radio, adică. frecvențele undelor radio.
Viteza de propagare a undelor electromagnetice în orice mediu este egală cu
unde c este viteza de propagare a luminii în vid; ε- dielectric, μ - permeabilitatea magnetică a mediului. Pentru aer μ ≈ ε ≈ 1, iar viteza de propagare a undelor electromagnetice este apropiată de viteza luminii în vid, adică v≈ 3 · 10 8 m/s.
Undele electromagnetice sunt create de o sursă de modificare periodică a EMF cu o perioadă T. Dacă la un moment dat câmpul electromagnetic (EMF) a avut o valoare maximă, atunci va avea aceeași valoare după timpul T. În acest timp EMF se va deplasa o distanță
Distanța minimă dintre două puncte din spațiu în care are câmpul aceeași valoare, se numește lungime de undă Lungimea de undă depinde de viteza de propagare a acesteia și
perioada în care TEDS-ul transmite acest câmp. Deoarece frecvența curentă este f = 1/T, atunci lungimea de undă
Lungime de undă λ este legată de frecvența de oscilație f prin relația cunoscută
Spectrul de frecvențe radio este regiunea de frecvență ocupată de undele radio. Banda de frecvență - o regiune de frecvență limitată de limitele inferioare și superioare. Gama de frecvență - o bandă de frecvență căreia i-a fost atribuit un nume convențional.
În conformitate cu Reglementările radio, întregul spectru de frecvență radio este împărțit în 12 intervale, care sunt definite ca zone de frecvență radio egale cu (0,3...3) x 10N Hz, unde N este numărul intervalului. În scopuri de comunicații radio sunt utilizate nouă benzi și, prin urmare, N = 4...12.
Gama undelor radio este o anumită secțiune continuă de lungimi de unde radio, căreia i se atribuie un nume de metrică convențional. Fiecare gamă de unde radio corespunde unui interval specific de frecvențe radio.
Clasificarea intervalelor de frecvență radio sau a undelor radio este dată în tabel. 1.1. Această clasificare este legată în primul rând de caracteristicile de propagare a undelor radio și de utilizarea acestora.
În plus, în tehnologia comunicațiilor radio sunt utilizate pe scară largă următoarele concepte: raza de operare banda de frecvențe radio frecvențele în care funcționează postul de radio; grilă de frecvențe radio de funcționare (grilă de frecvențe) - multe urmare intervale specificate frecvențe radio de lucru; pasul de grilă a frecvențelor radio de funcționare (pasul de grilă de frecvență) - diferența dintre valorile discrete adiacente ale frecvențelor de operare incluse în grila lor; post de radio - unul sau mai multe transmițătoare și receptoare sau o combinație a acestora (inclusiv echipamente auxiliare) necesare pentru comunicațiile radio; bandă de frecvență radio atribuită - o bandă de frecvență în cadrul căreia un post de radio este permis să emită; canal de lucru - banda de frecventa care este folosita pentru a transmite informatii (mesaje); atribuit radiofrecvență – frecvență, corespunzătoare mijlocului benzii de frecvență alocate stației de radio; frecvență radio de funcționare - o frecvență destinată comunicațiilor radio de către o stație radio.
Tabelul 1.1
Clasificarea benzilor de frecvență radio sau a undelor radio
| Numărul intervalului | Gama de lungimi de unda | Gama de frecvente |
||
| Nume | Nume | |||
| Miriametru sau unde ultralungi (VLW) | Frecvențe foarte joase (VLF) | |||
| Unde kilometrice sau lungi (LW) | Frecvențe joase(LF) | 30... 300 kHz |
||
| Unde hectometrice sau medii (SW) | Frecvențe medii (MF) | 300... 3000 kHz |
||
| Decametru sau unde scurte (KB) | Frecvențe înalte (HF) | |||
| Contor sau unde ultrascurte(VHF) | Foarte frecvente inalte(VHF) | 30... 300 MHz |
||
| Unde decimetrice (UHF) | Frecvențe ultra-înalte (UHF) | 300... 3000 MHz |
||
| Cuptor cu microunde | Frecvențe ultraînalte (microunde) | |||
| Unde milimetrice | Frecvențe extrem de înalte (EHF) | 30... 300 GHz |
||
| Unde decimilimetrice | Frecvențe hiper înalte (HHF) | 300... 3000 GHz |
||
Pentru a introduce alte concepte și definiții, ar trebui luată în considerare o diagramă bloc generalizată a unui sistem de transmisie radio (RTS). Sub sistem de transmisie radio este înțeles ca o totalitate mijloace tehnice, care asigură formarea de canale și căi standard, precum și căi liniare prin care semnalele de telecomunicații sunt transmise prin unde radio la spatiu deschis. Deoarece marea majoritate a RSP-urilor sunt multicanal, prezentăm o diagramă bloc generalizată a unui RSP multicanal (Fig. 1.1), unde este adoptată următoarea notație:
KGO - echipament de formare și grup de canale care asigură formarea de semnale ale canalelor și căilor standard dintr-un set de semnale de telecomunicații primare care urmează să fie transmise la capătul de transmisie și conversia inversă a semnalelor canalelor și căilor standard într-un set de semnale primare la capătul de primire.
SP - linii de conectare prin cablu care asigură conectarea echipamentelor de formare a canalelor și grupării la centrul de distribuție în cazul distanței lor teritoriale.
Orez. 1.1. Generalizat schema structurala sistem de comunicații radio multicanal
Pentru a genera un semnal radio și a-l transmite la distanțe prin unde radio, se folosesc diverse sisteme de comunicații radio. Un sistem de comunicații radio este un complex de echipamente radio și alte mijloace tehnice concepute pentru a organiza comunicațiile radio într-un interval de frecvență dat folosind un mecanism specific de propagare a undelor radio. Împreună cu mediul (calea) de propagare a undelor radio, sistemul de comunicații radio formează o cale liniară sau trunchi, constând din echipament terminal trunk (BTE) și un trunchi radio.
OOSper este echipamentul terminal al trunchiului capătului de transmisie, unde este generat un semnal liniar, format dintr-un semnal de grup informațional și semnale auxiliare (semnale de comunicare de serviciu, semnale de monitorizare a performanței echipamentelor RSP etc.), care modulează înalt. -oscilatii de frecventa.
PCT este un canal radio al cărui scop este de a transmite semnale radio modulate pe distanțe folosind unde radio. Un canal radio se numește simplu dacă include doar două stații terminale și o cale de propagare a undelor radio și compus dacă, pe lângă două stații radio terminale, conține una sau mai multe stații releu care asigură recepția, conversia, amplificarea sau regenerarea și retransmisia a semnalelor radio. Necesitatea utilizării canalelor radio compozite se datorează unui număr de factori, principalii fiind lungimea liniei radio, capacitatea acesteia și mecanismul de propagare a undelor radio. OOSpr este echipamentul terminal al trunchiului de capăt receptor, unde se efectuează transformări inverse: demodularea unui semnal radio de înaltă frecvență, selectarea unui semnal de grup (multicanal) și semnale de serviciu auxiliare.
Pagina 1
Sistem de transmisie radio - un sistem de transmisie EASC în care semnalele de telecomunicații sunt transmise prin unde radio în spațiu deschis.
Prima clasă este formată din sisteme de transmisie radio de informații. În aceste sisteme, mesajele de transmis provin din exterior, din unele surse, iar rolul sistemului radio este de a le transmite destinatarului. Toate sistemele din această clasă încep cu convertoare, a căror sarcină este să transforme mesajele primite în semnale electrice care sunt cele mai potrivite pentru transmisie. La ieșirea sistemului există, de obicei, convertoare care produc mesaje într-o formă convenabilă destinatarului. Această clasă include sistemele de comunicații, comandă, telemetrie, radiodifuziune, televiziune și radio fototelegrafică.
La analizarea eficacității sistemelor de transmisie a informațiilor radio digitale cu feedback de testare, se calculează probabilitatea reziduală Creșterea, adică. probabilitatea acelor erori care nu sunt detectate și corectate ca urmare a mai multor sesiuni de retransmisie. Valorile Growth și rmax depind de proprietățile canalelor RSPI direct și invers și de caracteristicile interferenței care operează în aceste canale.
Sistem de transmisie radio-releu - un sistem de transmisie radio EASC în care semnalele de telecomunicații sunt transmise folosind stații releu terestre.
Sistem de transmisie spațială - un sistem de transmisie radio EASC care utilizează stații spațiale, sateliți pasivi sau alte obiecte spațiale.
Sistemul de transmisie a meteorilor este un sistem de transmisie radio EASC care utilizează reflectarea undelor radio de la traseele de meteori ionizați.
Determinarea timpului de întârziere și a frecvenței semnalului radio se dovedește a fi necesară în sistemele de transmitere a informațiilor radio de implementat în diverse moduri sincronizare De exemplu, calitatea determinării frecvenței purtătoare caracterizează posibilitatea obținerii unei tensiuni de referință pentru un detector sincron, iar determinarea timpului de întârziere caracterizează acuratețea sincronizării simbolurilor sau cuvintelor la primirea semnalelor de la un CMM. Măsurarea întârzierii și frecvenței stă la baza funcționării sistemelor radio care determină raza și viteza diferitelor obiecte emitente.
Informațiile furnizate în monografie pot fi util pentru dezvoltatori nou sisteme spațiale controlul navelor spațiale, precum și studenții din învățământul superior institutii de invatamant la specialitățile Inginerie radio și Sisteme de transmisie și control a informațiilor radio și alte specialități.
Semnalele utilizate practic în sistemele radio au de obicei o structură foarte complexă. Astfel, în sistemele de transmisie de informații radio multicanal, semnalul transportă număr mare mesaje diferite, fiecare dintre acestea modulând propriul subpurtător. Proiectarea unei căi de legătură radio de înaltă frecvență este imposibilă fără o idee despre structura semnalului care trece prin cale. De obicei este necesar să se evalueze caracter general spectrul, poziția sa pe axa frecvenței și banda ocupată. De multe ori este necesar să se cunoască și structura mai fină.
Un mesaj special care certifică autenticitatea informațiilor transmise se numește autentificator. Autentificatoarele, cum ar fi o semnătură și un sigiliu atașate unui mesaj pentru a verifica autenticitatea acestuia, sunt bune dacă mesajul este transmis pe hârtie și nu poate fi schimbat fără a deteriora suportul. Atunci când transmiteți un mesaj utilizând semnale utilizate de sistemele radio-electronice în general și de sistemele de transmitere a informațiilor radio în special, simpla atașare a unui grup de caractere la textul principal nu poate verifica în mod fiabil autenticitatea acestuia.
O zonă specială în teoria sistemelor radio (nu este atinsă aici din multe motive) sunt problemele asociate cu conversia semnalelor electrice într-un câmp electromagnetic și invers. Aici afectează diferența dintre sistemele radio pentru extragerea și transmiterea informațiilor cel mai adesea și într-o măsură puternică. Dacă în sistemele de transmitere a informațiilor radio ruta și antenele determină în principal potențialul energetic și natura interferenței, atunci în sistemele de regăsire a informațiilor determină și modulația utilă a semnalului recepționat. În linii mari, în primul caz proprietățile informațiilor semnalele sunt determinate numai de structura timpului câmp electromagnetic, iar în al doilea caz - spațiotemporal. Caracteristicile sistemului de antenă influențează foarte mult calitatea sistemului radio în ansamblu, așa că întrebarea de a găsi cea mai bună modalitate (optimă) de a converti câmpul într-un semnal este foarte importantă.
Transferarea informațiilor folosind tipuri variate semnalele radio se bazează întotdeauna pe faptul că mesajul este încorporat într-un parametru al semnalului. La capătul de recepție al legăturii radio, acest parametru este măsurat și astfel este determinat mesajul transmis. Deoarece legăturile radio conțin întotdeauna tot felul de interferențe, se introduce o eroare în măsurători, distorsionând mesajul. În funcție de modul în care mesajul este încorporat în semnal, acesta va fi distorsionat diferit de interferență. În acest sens, la proiectarea sistemelor de transmisie a informațiilor radio, se pune întrebarea despre cea mai potrivită metodă de modulare a semnalului. În sistemele radio cu modulație externă, este necesară selectarea formei semnalului emis (sondă).
Pagini: 1
Principii generale organizații de comunicații radio. Clasificarea sistemelor de transmisie radio
Ansamblul mijloacelor tehnice și al mediului de propagare a undelor radio care asigură transmiterea semnalelor de la o sursă la un receptor de informații se numește canal radio (canal comunicatii radio). Canal radio care oferă comunicații radio într-unul singur azimutal se numește direcția legătura radio.
O diagramă bloc simplificată a unei legături radio cu un singur canal este prezentată în Fig. 2.
Orez. 2. Schema bloc a unei legături radio
Legătura radio funcționează după cum urmează. Mesajul transmis intră într-un convertor (microfon, aparat de fotografiat de televiziune, telegraf sau fax etc.), care îl transformă într-un semnal electric primar. Acesta din urmă intră în dispozitivul de transmisie radio al stației radio, care constă dintr-un modulator (M), un sintetizator de frecvență purtătoare (MF) și un amplificator de oscilație modulată (UMK). Folosind un modulator, unul dintre parametrii frecvenței purtătoare (oscilația de înaltă frecvență) se modifică conform legii semnalului primar. Folosind antena (A), energia de radiofrecvență a emițătorului este radiată în calea de propagare a undelor radio.
La capătul de recepție, undele radio induc o FEM în antena de recepție (A). Receptorul radio al postului de radio, folosind circuite selective (SC), filtrează semnalele de la interferențe și alte posturi radio. În detectorul (D), are loc procesul invers de modulare - separarea semnalului electric original de oscilațiile modulate. Apoi, în convertor, acest semnal este convertit într-un mesaj, care este trimis abonatului.
Circuitul de legătură radio considerat oferă unilateral comunicare radio, în care unul dintre posturile de radio transmite mesaje, iar celălalt sau alții doar primesc. Pentru organizare bilateral comunicatii radio, în care posturile radio primesc și transmit, în fiecare punct este necesar să existe atât un emițător (Per) cât și un receptor (Pr). Dacă transmisia și recepția la fiecare post de radio sunt efectuate alternativ, atunci se apelează o astfel de comunicare radio simplex (Fig. 3, a). Comunicarea radio simplex este utilizată, de regulă, în prezența unor fluxuri de informații relativ mici. Astfel de comunicații radio pot fi cu o singură frecvență (recepție și transmisie pe aceeași frecvență) și cu frecvență dublă (recepție și transmisie pe frecvențe diferite).
Orez. 3. Schema bloc a organizării comunicațiilor radio: a - simplex; b- duplex
Se numește comunicația radio bidirecțională, în care comunicarea între posturile de radio se realizează simultan duplex (Fig. 3, b).
Cu comunicațiile radio duplex, transmisia într-o direcție și în cealaltă se realizează de obicei pe frecvențe purtătoare diferite. Acest lucru se face astfel încât receptorul radio să primească semnale numai de la emițătorul radio din punctul opus și să nu primească semnale de la propriul emițător radio.
Dacă este necesar să existe o comunicare radio cu un număr mare de puncte, atunci este organizată retea radio, reprezentând un set de legături radio care operează pe una general pentru toți abonații, frecvența sau grupul de frecvențe. Diagrame bloc ale rețelelor radio de complexitate variată
Detaliile sunt prezentate în Fig. 4 pentru comunicații radio simplex și în Fig. 5 pentru comunicații radio full-duplex.
Orez. 4. Rețea radio bazată pe comunicații radio simplex complexe
Orez. 5. Rețea radio bazată pe comunicații radio duplex complexe
Esența funcționării rețelei radio este următoarea. Un radio, numit master (MR), poate transmite mesaje atât pentru unul cât și pentru mai multe radio slave. Operatorul radio GR monitorizează ordinea în rețeaua radio și stabilește ordinea de lucru pentru transmiterea către posturile radio subordonate (SR). Acesta din urmă, cu permisiunea corespunzătoare, poate face schimb de mesaje (informații) nu numai cu GR, ci și între ele. O astfel de organizare a comunicării poate fi implementată fie pe baza unui simplex complex (Fig. A), și duplex complex (Fig. 5). În primul caz, este posibil să se utilizeze dispozitive radio transceiver combinate și o undă radio de funcționare comună (frecvență). În al doilea caz, GR-ul transmite pe o singură frecvență și recepționează pe mai multe (în funcție de numărul de posturi radio subordonate). Rețineți că o rețea radio poate fi organizată pe baza comunicare radio semi-duplex, în care pe un post de radio (de obicei
principal) transmisia și recepția se efectuează simultan, iar pe alte posturi de radio - alternativ.
Centrele marilor regiuni industriale sunt conectate prin linii de comunicații radio la multe puncte. De ce sunt emițătoarele radio și antenele de transmisie situate în așa-numita centru radio de transmisie, iar receptorul radio și antenele de recepție sunt amplasate recepţie centru radio. Pentru a conecta sursele de mesaje cu emițătoare și receptoare radio și pentru a controla calitatea comunicațiilor radio în orașe, acestea vor echipa birou radio.
În rețelele radio pe distanțe lungi, pentru a crește raza de comunicare, porniți releu statii(repetoare). O diagramă bloc generalizată a repetorului este prezentată în Fig. 6. La notațiile și conceptele deja cunoscute, se adaugă una nouă aici - alimentator tract, reprezentând un ansamblu de dispozitive de transmitere a energiei electromagnetice de la antenă la receptor (R) şi de la emiţător (Per) la antenă, conţinând un alimentator şi un număr de elemente auxiliare.
Orez. 6. Schema bloc generalizată a repetorului
Următoarele cerințe sunt impuse căii de alimentare: transmiterea energiei trebuie efectuată cu pierderi reduse; alimentatorul de transmisie nu trebuie să emită, iar alimentatorul de recepție să nu primească, vibrații electromagnetice străine; reflexiile în căi care creează fluxuri trecătoare ar trebui să fie minime; Valurile de alte tipuri (superioare) nu ar trebui să se propage.
În sistemele moderne de transmisie radio, diferența dintre nivelurile semnalelor radio emise și recepționate de antene este foarte mare (150 dB sau mai mult).
O diagramă a unui complex de comunicații radio care deservește un centru administrativ sau economic este prezentată în Fig. 7. Aici: 1 - centru radio de transmisie cu emițătoare radio Per 1, Per 2, ....., Per N; 2- centru radio receptor cu receptoare radio Pr 1, Pr 2,..., Pr N; 3 - un oraș care este conectat la centrele radio prin conectarea liniilor de comunicație (fire). 4 și 5. De-a lungul liniilor 4 la centrul radio 1 sosesc semnalele transmise și de-a lungul liniilor 5 V semnalele primite de centrul radio sunt transmise orașului 2 prin aceleași linii se transmit semnale pentru controlul de la distanță al funcționării centrelor radio și semnalele pentru controlul de la distanță al funcționării centrelor radio și semnalele pentru controlul de la distanță a echipamentelor. Biroul Radio 6 conectate prin linii de comunicaţie la încăperile echipamentelor telegrafice şi fototelegrafice (fax) ale telegrafului central 7 şi 8 centrala telefonica la distanta 9, precum și camera de control al difuzării 10. Camera de control al difuzării este folosită pentru a face schimb de programe de difuzare cu alte orașe sau țări. Hardware-ul este conectat la sursele mesajelor transmise, cum ar fi rețelele telegrafice ale abonaților, rețelele de telefonie etc.
Există multe clasificări diferite ale sistemelor de transmisie radio (RTS), în funcție de caracteristicile care stau la baza acestora. Iată o clasificare a RSP-urilor în funcție de cele mai importante caracteristici:
De accesorii La variat Servicii în conformitate cu Regulamentul Radio, se disting RSP fix Servicii(comunicație radio între puncte fixe), serviciul de radiodifuziune (transmisie de semnale pentru recepție directă de către populație), RSP mobil Servicii (comunicare radio între obiecte care se deplasează unul față de celălalt);
Orez. 7. Schema unui complex de comunicații radio
De scop diferențiați internaţional, principal, intrazonală, local RSP, militar RSP, tehnologic RSP (pentru deservirea instalațiilor de transport feroviar, liniilor electrice, conductelor de petrol și gaze etc.), spaţiu RSP (furnizarea de comunicații radio între nave spațiale sau între puncte terestre și nave spațiale);
De gamă folosit frecvențe radio sau unde radio (vezi Tabelul 1);
De minte transmise semnale distingeți RSP semnale analogice (telefon, radiodifuziune, fax, televiziune, telemetrie și semnale de telecontrol), RSP semnale digitale (telegraf, semnale computerizate) și combinate RSP;
De cale separare canale (canal semnale) distinge între RSP-urile multicanal Cu frecvență Divizia, temporar, fază Și combinate separarea canalelor; există și RSP-uri speciale cu separare a semnalelor de canal după formă (de exemplu, sisteme cu adresă asincronă cu separarea semnalelor cod-adresă);
De minte liniar semnal diferențiați analogic, digital Și amestecat (hibrid) RSP. În RSP-urile analogice, un semnal analogic este primit la intrarea canalului radio (trunchi) și, în consecință, semnalul radio este analog; RSP-urile analogice includ, de asemenea, RSP-urile cu impulsuri, de exemplu. sisteme cu modulare a impulsurilor (și diviziune în timp); în RSP-urile digitale, un semnal digital este primit la intrarea canalului radio și calea de propagare (vezi Fig. 1); în RSP-urile mixte, semnalul liniar constă dintr-un semnal liniar analogic și o subpurtătoare modulată de un semnal digital;
De minte modulare purtător RSP-urile analogice sunt împărțite în sisteme cu frecvență, Bandă Simplă Și amplitudine modulații, și RSP digital - către sisteme cu amplitudine, frecvență, fază Și amplitudine- fază manipulare;
De trece capabilități distinge între RSP și mic, in medie Și înalt trece abilitate; Limitele de lățime de bandă cele mai frecvent utilizate pentru diferite RSP-uri analogice și digitale sunt prezentate în tabel. 2.
masa 2
„Sau un canal de transmisie a imaginilor de televiziune cu unul sau mai multe canale de transmisie a sunetului de televiziune și audio.
De caracter folosit fizic proces V cale de propagare unde radio distinge: sisteme comunicatii radio Și difuzare radio pe lung, in medie Și mic de statura unde radio fără repetitoare; releu radio sisteme transferuri Drept vizibilitate (RRSP), unde undele radio se propagă în linia vizuală; troposferic releu radio sisteme transferuri (TRSP), unde propagarea troposferică la distanță lungă a undelor radio este utilizată datorită împrăștierii și reflectării lor în regiunea inferioară a troposferei cu poziția relativă a stațiilor radioreleu dincolo de linia de vedere; satelit sisteme transferuri(SSP), care utilizează propagarea rectilinie a undelor radio cu retransmisia acestora de către un repetor la bord al unui satelit artificial Pământen (AES), situat în vizibilitatea radio a stațiilor terestre între care se realizează comunicația radio; ionosferic RSP pe decametru valuri (propagarea pe distanță lungă a undelor decametre datorită reflectării din straturile ionosferei); spaţiu RSP (propagarea rectilinie a undelor radio în spațiul cosmic și atmosfera Pământului); ionosferic RSP pe unde metrice (propagarea pe distanță lungă a undelor metrice datorită împrăștierii lor prin neomogenități ale ionosferei) etc.
Pentru a construi sisteme de telecomunicații cu mai multe canale, cele mai utilizate sunt sistemele de transmisie prin relee radio și prin satelit care folosesc intervalele decimetrice, centimetrice și milimetrice ale undelor radio. Sistemele moderne de comunicații radio mobile pentru diferite scopuri sunt, de asemenea, construite în aceeași gamă. Sistemele radio mobile anterioare foloseau secțiuni discrete de unde metrice. Prin urmare, pare necesar să se ia în considerare caracteristicile propagării acestor tipuri de unde radio.
Manual pentru universități / Ed. I.B. Fedorov și V.V. Kalmykova
Ed. a II-a, stereotip.
Prima ediție a fost publicată în 2005.
2015 G.
Tiraj 300 de exemplare.
Format 60x90/16 (145x215 mm)
Versiune: broşat
ISBN 978-5-9912-0506-1
BBK 32.884
UDC 621.372.88
Vulture UMO
Recomandat de UMO pentru educație în domeniul ingineriei radio, electronică, tehnologie biomedicală și automatizare ca ajutor didactic pentru studenții instituțiilor de învățământ superior care studiază la specialitatea „Sisteme radio-electronice” în direcția „Inginerie radio”
adnotare
Sunt luate în considerare teoria și principiile de bază ale construirii sistemelor de transport informatii discrete, modele de mesaje și canale, de bază caracteristicile informatiei, probleme de selecție a semnalului și metode de procesare a acestora în sisteme de transmisie a mesajelor discrete. Se analizează imunitatea la zgomot, se evidențiază principalele direcții de creștere a eficienței sistemelor de transmisie a informațiilor de inginerie radio, probleme generale proiectarea și implementarea acestora.
Pentru studenții specialităților inginerie radio și infocomunicații, acesta poate fi utilizat de specialiști în domeniul construcției sistemelor de transmisie a informațiilor de inginerie radio.
Prefaţă
Capitolul 1. INFORMAȚII DE BAZĂ DESPRE SISTEME DE TRANSMISIE RADIO
1.1. Rolul și importanța sistemelor de transmisie a informațiilor radio O scurtă prezentare istorică a dezvoltării sistemelor de transmisie a informațiilor
1.2. Informație, mesaj, semnal
1.3. Diagrama bloc generalizată. Principalele subsisteme
1.4. Clasificarea sistemelor de transmitere a informațiilor
1.5. Principalele caracteristici
Capitolul 2. METODE DE REPREZENTARE ŞI TRANSFORMARE A MESAJELOR, SEMNALELOR, INTERFERENŢEI
2.1. Modele matematice mesaje
2.2. Reprezentarea vectorială a mesajelor și semnalelor
2.3. Discretizarea mesajelor continue ținând cont de caracteristicile acestora și moduri reale recuperare
2.4. Transformarea mesajelor continue în formă digitală
Capitolul 3. CANALE DE COMUNICARE
3.1. Informații generale
3.2. Distorsiunea semnalului pe canale continue
3.3. Interferență în canalele de comunicare
3.4. Modele matematice ale canalelor
Capitolul 4. CARACTERISTICI INFORMAȚII
4.1. Sarcinile principale ale teoriei informației
4.2. Cantitatea de informații din mesajele discrete. Entropia sursei mesajelor discrete
4.3. Redundanța mesajelor. Codificarea economiei
4.4. Lățimea de bandă canale discrete cu zgomot
4.5. Informații reciproce în mesaje continue. Entropia diferenţială. Epsilon-entropie
4.6. Debitul de canale continue cu zgomot aditiv
4.7. Teorema de codare pentru un canal zgomotos
Capitolul 5. TRANSMISIA ȘI PRIMIREA MESAJELOR DISCRETE ÎN CANALE CU PARAMETRI CONSTANTI
5.1. Enunțarea problemei sintetizării unui discriminator de semnal optim bazat pe teoria soluțiilor statistice
5.2. Sisteme de transmisie cu procesare coerentă a semnalului
5.3. Sisteme de transmisie cu procesare necoerentă a semnalului
5.4. Sisteme de transmisie cu modulație de fază
Capitolul 6. TRANSMISIA SI PRIMIREA MESAJELOR DISCRETE PE CANALE CU PARAMETRI ALEATORII
6.1. Imunitatea la zgomot și fiabilitatea recepției unui singur semnal în canalele care se estompează
6.2. Recepția semnalelor pe canalele care se estompează
6.3. Utilizare semnale complexeîn canale cu cale multiplă
6.4. Sisteme radio adaptive pentru transmiterea de informații pe canale cu zgomot „non-alb”.
Capitolul 7. CODARE RESISTENT LA ZGOMOT. CODECURI DISCRETE DE CANAL
7.1. Principii de construire a codurilor de corectare
7.2. Clasificarea codurilor
7.3. Principalele caracteristici și proprietăți corective ale codurilor bloc
7.4. Blocați coduri. Construirea de codecuri
7.5. Codurile convoluționale
7.6. Utilizarea codurilor în sisteme cu buclă închisă
7.7. Structuri semnal-cod
7.8. Recepția semnalelor codificate în general
Capitolul 8. SEMNALE CU BANDA LĂRGĂ DE ZGOMOT ÎN SISTEME RADIO
8.1. Principalele caracteristici și clasificare
8.2. Imunitatea la zgomot a sistemelor radio cu semnale asemănătoare zgomotului în bandă largă
8.3. Secvențe de cod pseudorandom
8.4. Uz practic ShPS în sistemele de comunicații și control
Capitolul 9. SISTEME MULTIAADRE
9.1. Principiile accesului multiplu
9.2. Sisteme de partajare a timpului
9.3. Sisteme de divizare a frecvenței
9.4. Sisteme de adrese asincrone
Capitolul 10. SINCRONIZARE ÎN SISTEME RADIO PENTRU TRANSMISIE DE INFORMAȚII DISCRETE
10.1. Principiile de construcție și principalele caracteristici ale sistemelor de sincronizare
10.2. Influența acurateții estimării sincroparametrului asupra calității funcționării sistemului
10.3. Sincronizarea fazelor
10.4. Sincronizarea ceasului
10.5. Sincronizarea ciclului
10.6. Sincronizarea cadrelor
10.7. Sincronizare în sisteme cu semnale de bandă largă
Capitolul 11. SISTEME DE COMUNICAȚIE prin satelit 291
11.1. Definiții de bază. Compoziția și scopul sistemelor comunicații prin satelit 1
11.2. Orbitele satelițilorși zonele de servicii ale sistemelor de comunicații prin satelit
11.3. Acces multiplu și tehnici de separare a semnalului
11.4. Energie linii de satelit
11.5. Complexe de releu la bord ale sateliților de comunicații
11.6. Stații terestre prin satelit
11.7. rețele de stații VSAT
11.8. Sisteme personale de servicii mobile prin satelit
11.9. Tendințe în dezvoltarea comunicațiilor prin satelit în dezvoltarea de noi sisteme
11.10. Caracteristicile generalizate ale noului sisteme prin satelit conexiuni și perspective de dezvoltare a acestora
Capitolul 12. SISTEME DE COMUNICARE CELULARE MOBILE
12.1. caracteristici generale
12.2. Etapele dezvoltării sistemelor comunicatii celulare
12.3. Principii de funcționare sisteme celulare comunicatii mobile
12.4. Combaterea efectelor propagării pe mai multe căi în sistemele de comunicații mobile
12.5. Sisteme mobile celulare analogice
12.6. Sisteme digitale comunicații mobile celulare
12.7. Sistem mobil celular CDMA
12.8. Radiotelefoane celulare
12.9. Abordări de bază ale dezvoltării sistemelor de comunicații mobile de a treia generație
Concluzie
Bibliografie
Sistemele de transmisie radio video pot fi utilizate de diverse departamente, dar într-o măsură mai mare sunt necesare agențiilor de securitate publică. Supravegherea și documentarea video este una dintre cele moduri importante primind informații operaționale pentru organele de drept. Un sistem de supraveghere video cu transmisie de informații prin canal radio în cea mai simplă configurație este o combinație între un dispozitiv de transmitere și recepție cu un dispozitiv de documentare.
Imaginea primită este însoțită de informații acustice obținute cu ajutorul unui microfon instalat împreună cu camera video. Este posibilă o opțiune în care mai multe transmițătoare sunt comutate secvențial la un dispozitiv de recepție etc.
1. Se știe că dotarea orașului Londra cu un sistem global de supraveghere video a făcut posibilă rezolvarea unui număr de infracțiuni grave.
Transmiterea de informații video și audio este posibilă atât prin rețele de cablu, cât și pe un canal radio. Este evident că construirea unui sistem global de supraveghere video bazat doar pe o rețea prin cablu îi limitează capacitățile.
Avantajele trecerii de la transmisia de imagini analogică la cea digitală sunt următoarele:
se îmbunătățește calitatea informațiilor transmise;
banda de frecvență necesară transmiterii unui canal este restrânsă;
oferă capacitatea de a obține o imagine într-un vehicul în mișcare;
intervalul de transmisie a imaginii crește cu aceeași putere de transmisie;
furnizate telecomandă viteza de transmisie din partea de recepție, care asigură transmisia de înaltă calitate atât a imaginilor în mișcare, cât și a imaginilor statice (fotografii);
există posibilitatea transmiterii digitale a informațiilor audio de înaltă calitate;
protecția împotriva interceptării neautorizate a imaginilor și audio este garantată;
pe partea de recepție a canalului radio, se deschide posibilitatea procesării repetate a semnalelor de imagine și sunet fără pierderea calității.
Să enumerăm cerințele pe care ne vom baza în continuare atunci când analizăm și selectăm metode de codare rezistente la zgomot pentru sistemele de transmisie video radio:
Probabilitatea de eroare pe bit de informație Rosh ar trebui să fie mai mică de 10 (cu astfel de valori de Posh, calitatea necesară este asigurată folosind algoritmi moderni de codificare a informațiilor video).
Valoarea întârzierii atunci când emițătorul interacționează cu receptorul nu este critică și poate fi de câteva secunde
Viteză fluxul de informații este de aproximativ 4 Mbit/s.
Sistemele radio pentru transmiterea informațiilor acustice și de ulei găsesc aplicații independente în agențiile de aplicare a legii pentru a obține informații operaționale necesare combaterii criminalității.
Transmisie digitală informația acustică are următoarele avantaje în comparație cu cea analogică:
calitatea ridicată a semnalului primit este menținută în raza de acțiune a canalului radio;
imunitatea la zgomot și imunitatea la zgomot de recepție sunt crescute prin utilizarea metodelor optime de modulare, codare și intercalare a simbolurilor;
informațiile sunt protejate împotriva interceptărilor neautorizate;
dispozitivul radio încorporat este protejat de căutare prin metode bazate pe sondare acustică;
sarcina este simplificată controlul comenzii dispozitiv ipotecar radio;
fiabilitatea echipamentului crește etc.
Un sistem radio pentru transmiterea informațiilor acustice în configurația sa cea mai simplă conține un lansator radio, un receptor și un dispozitiv de înregistrare (recorder).
Să enumerăm cerințele pe care ne vom baza în continuare atunci când analizăm și selectăm metode de codare rezistente la zgomot pentru sistemele radio pentru transmiterea informațiilor audio:
Probabilitatea de eroare pe bit de informație Rosh ar trebui să fie mai mică de 10"3 (cu astfel de valori de Posh, calitatea necesară este asigurată folosind algoritmi moderni de codificare a informațiilor audio).
Întârzierea interacțiunii emițătorului cu receptorul nu este critică și poate fi de câteva secunde (debitul de informații este mai mare de 64 kbit/s.
Caracteristicile de greutate și dimensiune și consumul de energie sunt critice doar pentru partea de transmisie și limitează doar complexitatea algoritmilor de codare.
O schemă de codare rezistentă la erori care satisface cerințele de mai sus și este optimizată pentru câștigul de energie din codare va oferi o rază de comunicare maximă.
Mai multe despre subiectul 113. Sisteme radio pentru transmiterea informațiilor video-audio:
- 3.3. Codare rezistentă la zgomot în sistemele radio pentru transmiterea de informații video și audio
- 1.1. Sisteme departamentale de transmisie a informațiilor radio digitale și cerințe pentru schemele lor de codare rezistente la zgomot
- 1.2. Model generalizat al unui sistem digital de transmisie a informațiilor radio
