Теория электрической связи (37)

1. Введение

2. Параметры сигнала

3. Искажения и помехи

4. Кодирование и декодирование

5. Модуляция и демодуляция

6. Дискретизация и квантование

7. Достоверность и скорость передачи

8. Классификация радиоэлектронных цепей

9. Параметрические электрические цепи

10. Характеристики нелинейных элементов

11. Графический способ определения отклика НЭ на входное воздействие

12. Аппроксимация ВАХ НЭ

13. Методы определения спектральных составляющих тока через НЭ

14. Метод угла отсечки

15. Метод трех и пяти ординат

16. Умножители частоты

17. Ограничители

18. Модулированные колебания

19. Принципы получения сигнала с AM

20. Практические схемы амплитудных модуляторов

21. Коллекторный модулятор

22. Методы получения однополосных сигналов

23. Сигналы с частотной и фазовой модуляцией

24. Преобразователи частоты

25. Детектирование

26. Синхронное детектирование

27. Детектирование сигнала с ОБП и ДБП при помощи СД

28. Детектирование сигнала с ФМ

29. Детектирование сигнала с ЧМ

30. Квадратурный ЧД

31. Сигнал и помеха как случайный процесс

32. Свойства функции корреляции

33. Разложение сигнала в тригонометрический ряд Фурье

34. Прохождение случайного процесса через НЭЦ

35. Различимость сигналов

36. Оптимальная фильтрация непрерывных сигналов

37. Оптимальный приемник для приема двоичных сигналов

1. Введение

Сообщение. Виды сигналов

Системы связи предназначены для передачи информации от источника к получателю.

Информация сведения о каком-либо явлении, событии или состоянии объекта.

Получая информацию, мы устраняем ту неопределенность, которая была в нашем сознании.

Сообщением (с) называется форма представления информации.

Сообщение blank сигнал

10. Характеристики нелинейных элементов

Все элементы R, L, С, при помощи которого определяется эквивалентная схема полупроводникового диода, электронных ламп, могут быть инерционными и безынерционными. 1. Безынерционные. 2. Инерционные. Характеристики НЭ бывают однозначными и многозначными. Существуют входные, выходные, переходные характеристики. Входная характеристика iб = Ф (Uбэ) , выходная характеристика iк = Ф(Екэ), переходная характеристика iк = Ф (Uбэ) Одной из […]

Подробнее

11. Графический способ определения отклика НЭ на входное воздействие

Графический способ определения отклика дает наглядное представление формы сигнала, но не дает возможности определить оптимальный режим работы нелинейного элемента.

Подробнее

12. Аппроксимация ВАХ НЭ

Замена реальных ВАХ НЭ, заданных в виде графиков или таблиц, приближенным аналитическим выражениям, называется аппроксимацией. Требования, предъявляемые к аппроксимирующей функции: 1. Аппроксимирующая функция должна быть простой. 2. Аппроксимирующая функция должна быть такой, чтобы в результате анализа можно было выделить нужные спектральные компоненты тока. 3. Точность аппроксимирующей функции, т.е. насколько точно совпадают значения i и и […]

Подробнее

13. Методы определения спектральных составляющих тока через НЭ

Существуют следующие режимы работы НЭ. 1. Моногармонический режим возбуждения. 2.Биогармонический режим 3. Полигармонический режим Для ФУ с Нелинейным элементом существует два случая: Если (), можно представить в виде отношения небольших чисел, то такой режим называется синхронным режимом возбуждения. Если (), не возможно представить в виде отношения небольших чисел, то такой режим называется — асинхронный. В […]

Подробнее

14. Метод угла отсечки

Применяется при анализе модуляторов, детекторов, ограничителей, умножителей частоты и т.д. Импульс тока через НЭ характеризуется двумя параметрами: 1. Высота импульса Imox 2. Ширина импульса 20, где 0 угол отсечки, т.е. половина той части периода, в течение которой проходит ток через НЭ. (5) Периодическая последовательность импульсов тока является четной функцией, её разложение в ряд Фурье имеет […]

Подробнее

15. Метод трех и пяти ординат

При определении нелинейных искажений в усилителях, модуляторах и т.д. При этом аппроксимация не требуется. Метод основанный на использование формул пяти ординат, позволят просто и быстро определить среднее значение тока и амплитуды его первых четырех гармоник, т.е. получить ток в виде: Для определения пяти постоянных I0 – I4 подставляем в выражение (1) пять условий, сводящихся к […]

Подробнее

16. Умножители частоты

Умножитель частоты — такое устройство, у которого в n раз больше частоты входного сигнала. Умножение частоты возможно в НЭ или в ПЭ. Рассмотрим принцип работы в умножителе частоты на транзисторе. НЕЛИНЕЙНЫЕ УСИЛЕНИЯ Требования к усилителю: 1. Усиление с минимальными искажениями. 2. КПД. Усиление возможно в линейном и нелинейном режимах.

Подробнее

17. Ограничители

1. Ограничители мгновенных сигналов. 2. Амплитудные ограничители. Ограничители реализуются только при помощи НЭ. Ограничители мгновенных значений сигналов бывают Зх типов: 1. Ограничение сверху (по мах). 2. Ограничение снизу (по мин). 3. Двухстороннее ограничение. В качестве ограничителей используют: полупроводниковые диоды, транзисторы. 1. Ограничение сверху. 2. Ограничение снизу. 3.Ограничение двусторонее. Основной характеристикой ограничителей мгновенных значений является характеристика […]

Подробнее

18. Модулированные колебания

Для передачи сигналов на большие расстояния, для переноса спектра сигналов в нужный диапазон частот и для увеличения эффективности использования каналов связи применяют модуляцию. Изменение одного из параметров несущего в соответствии с законом передаваемого сообщений называется модуляцией. Высокочастотное колебание, которое несет колебание, называется несущей. Тот параметр модулируемого сигнала, в изменении которого содержится передаваемое сообщение, называется информационным. […]

Подробнее

19. Принципы получения сигнала с AM

Однотактный диодный амплитудный модулятор. Модуль сопротивления параллельного контура, настроенного на частоту . Если для частот , сопротивление контура и для других частот тогда: Если амплитуда несущей и амплитуда модулирующей укладываются на участке ВАХ, которую можно аппроксимировать полиномом 2ой степени, то модуляция происходит без искажения. Если амплитуда несущей и амплитуда модулирующей не укладываются на участке ВАХ, […]

Подробнее

2. Параметры сигнала

1) Тс — длительность сигнала; 2) Дс — динамический диапазон сигнала Дс = ; g, h = — отношение сигнала к помехе. Чем больше g, тем больше вероятность правильного приема. 3) Fc — ширина спектра сигнала, связанных со скоростью изменения сигнала (скорость изменения функции). Большая скорость изменения, следовательно, спектр широкий, меньше скорость изменения — спектр […]

Подробнее

20. Практические схемы амплитудных модуляторов

Наиболее часто в качестве НЭ схемы амплитудных модуляторов применяют транзисторы и электронные лампы. Лампы: если несущая или низкочастотная модулирующее напряжение одновременно подаются на участок сетка-катод, то существует сеточная модуляция. Несущая сетка-катод, НЧ модулирующее напряжение анод-катод, следовательно существует анодная модуляция. Несущая сетка-катод, НЧ модулирующее напряжение сетка 2-катод, модуляция происходит по экранной сетке. РАССМОТРИМ ПРИНЦИП РАБОТЫ БАЗОВОГО […]

Подробнее

21. Коллекторный модулятор

При коллекторном модуляторе используется зависимость Iк = Ф(Ек), при этом Uω – подается в цепь базы, а UΩ – в цепь коллектора. Е0 – для выбора начальной рабочей точки. У ламп большое внутреннее сопротивление и следовательно высокоомная Rое. Основной характеристикой коллекторного модулятора является модуляционная характеристика, которая определяет его качество и режим работы. 1. Выделяем линейный […]

Подробнее

22. Методы получения однополосных сигналов

1. Амплитуда несущей не нужна, существуют две боковые полосы с AM без несущей. 2. Без несущей, одна боковая полоса с AM. 3. Одна БП с AM с остатками несущей. 4. 0БП — AM с пилосигналом. Существует два метода получения сигнала с одной боковой полосой (ОБП): 1. Метод фильтрации. 2. Метод фазирования. Рассмотрим метод фильтрации: Недостатком […]

Подробнее

23. Сигналы с частотной и фазовой модуляцией

Так как частота и фаза колебаний (гармонических) связаны между собой через производную и интеграл, т.е. при изменении частоты изменяется фаза или при изменении фазы изменяется частота, то ЧМ и ФМ сигнал являются сигналами с угловой модуляцией. (3) аналитическое выражение для ЧМ сигнала — девиация частоты, т.е. максимальное отклонение частоты в одну сторону. ФМ для передачи […]

Подробнее

24. Преобразователи частоты

Преобразование частоты — перенос спектра входного сигнала из одного диапазона частот в другой, не изменяя соотношений между его спектральными составляющими. Преобразование частоты возможно в НЭЦ и ПЭЦ.

Подробнее

25. Детектирование

Детектирование — это процесс, обратный модуляции, в результате которого из ВЧ модулированного колебания выделяется закон изменения информационного параметра. Основной характеристикой детекторов является их детекторная характеристика. Для АД (амплитудный детектор): UΩ = I0 Rn Рассмотрим детектирование AM сигнала: Основное условие выбора нагрузки: В зависимости от уровня входного модулированного сигнала различают два режима работы амплитудных детекторов. При […]

Подробнее

26. Синхронное детектирование

При синхронном детекторе используется параметрический элемент. При помощи СД можно детектировать сигналы с одной и той же частотой несущей и различной начальной фазой.

Подробнее

27. Детектирование сигнала с ОБП и ДБП при помощи СД

СД обладает свойством частотной избирательностью, т.е. способностью выделить полезный сигнал из суммы полезного сигнала и мешающего.

Подробнее

28. Детектирование сигнала с ФМ

Подробнее

29. Детектирование сигнала с ЧМ

АД – амплитудный детектор ПД – пиковый детектор ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР С ОДИНОЧНЫМ РАССТРОЕННЫМ КОНТУРОМ Работает по принципу преобразователя ЧМ сигнала в AM, с дальнейшим детектированием при помощи АД. Если будет изменяться расстройка колебательного контура, это приведет к изменению колебательного контура эквивалентного входного сопротивления колебательного контура, следовательно будет изменен Uк(ω)=I∙Zк(ω) ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР С ДВУМЯ ВЗАИМНО РАССТРОЕННЫМИ […]

Подробнее

3. Искажения и помехи

При прохождении через КС сигнал U(t) искажается и U(t) ≠ V(t) Искажения разделяют на два типа: линейные; нелинейные. Линейные искажения (ЛИ) — появляются за счет неравномерности АЧХ и ФЧХ КС или УС. Нелинейные искажения (НИ) — происходят за счет нелинейности АЧХ КС. — коэффициент усиления Помехой — называется любое воздействие на полезный сигнал (или приемник), […]

Подробнее

30. Квадратурный ЧД

ЧД КАК СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ. Работает по принципу преобразователя ЧМ сигнала в последовательность импульсов с постоянной амплитудой и шириной, и с частотой повторений равной частоте входного модулированного сигнала. ГАРМОНИЧЕСКИЙ ЧД (ГЧД). ЧМ преобразуется в ФМ сигнал, дальнейшее детектирование при помощи пикового детектора, при этом полезно используется токи первой и второй гармоника входного сигнала.

Подробнее

31. Сигнал и помеха как случайный процесс

1. Сигнал делится на: непрерывный, и дискретный. 2. Сигналы: сложные и простые. 3. Сигналы: детерминированные и случайные. Наибольшими общими характеристиками случайных процессов являются интегральный, дифференциальный законы распределения. Законы распределения делятся на одномерные и двумерные. Одномерный интегральный закон распределения плотность вероятности Наиболее полными характеристиками случайных процессов являются его п — мерный интегральный и дифференциальный закон распределений. […]

Подробнее

32. Свойства функции корреляции

1. Функция корреляции — четная функция. В(τ) =В(-τ) 2. Вхх (τ) =σ2, где σ2— дисперсия случайного процесса. 3. Вхх(τ)≥Вхх(τ) 4. Если Rxx (τ) = 1 при τ = 0, тогда Rxx (τ) = 0 при τ ≠ 0, то такой процесс называется чисто случайным процессом. 5. Если стационарный случайный процесс не содержит регулярной составляющей, то […]

Подробнее

33. Разложение сигнала в тригонометрический ряд Фурье

(1) (2) (3) (4) (5) ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР СИГНАЛА. Пусть S(t) носит случайный характер. — текущий спектр для сигнала длительности Т. Спектральная плотность мощности: 1. Формулы Винер-Хинчена Эти формулы связывают функцию корреляции с энергетическим спектром. Если В(τ) четная функция, тогда ПРОХОЖДЕНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ (ПРОЦЕССОВ) ЧЕРЕЗ РАДИОТЕХНИЧЕСКОЕ ЗВЕНО

Подробнее

34. Прохождение случайного процесса через НЭЦ

При прохождении случайных процессов (сигналов), через линейные радиотехнические устройства в общем случае изменяются все числовые характеристики отклика (математическое ожидание, дисперсия …) Только в одном случае, когда входной процесс (сигнал) подчиняется нормальному закону распределения, то и отклик Y(t) подчиняется нормальному закону распределения. Если входной сигнал имеет спектр Δωсп >>ωэффили Δωпплс , то происходит нормализация закона распределения […]

Подробнее

35. Различимость сигналов

X(t), У ft) с длительностью Т; Fc — граничная частота. dxy 2 = 2Ес (1 — Rxy (τ)) ≠0 — условие различимости. Достаточным условием различимости является взаимная ортогональность сигналов. Степень различимости у = 1 — Rху(τ) у =(0-2)

Подробнее

36. Оптимальная фильтрация непрерывных сигналов

Достоверность принятого сигнала зависит от отношения сигнала к помехе: С/П. Чем больше С/П, тем меньше вероятность ошибки, тем больше вероятность правильного приема. Приёмник вычисляет апостериорную вероятность. Тот фильтр, который даёт максимальный с/п на своём выходе , называется оптимальным фильтром. В некоторых случаях в приёмном конце заранее известна форма принимаемого сигнала. где ω(t) — флуктуационная помеха […]

Подробнее

37. Оптимальный приемник для приема двоичных сигналов

Если сигнал непрерывный, то он может принимать любую форму. 1. Обнаружение сигнала. Если можно решить задачу (обнаружение сигнала), то можно реализовать систему связи с пассивной паузой. 2. Различение сигнала. 3. Воспроизведение. Если помеха не равно 0, то вероятность правильного приема будет зависеть от С/П. Критерии для принятия решения могут быть разными: Критерий идеального наблюдателя. Согласно […]

Подробнее

4. Кодирование и декодирование

Кодирование — закон построения сигнала. В результате кодирования дискретные элементы сообщения заменяются совокупностью элементарных сигналов. Обычно в качестве элементарных сигналов используют 0 и 1. Различимые элементы, из которых состоит кодовая комбинация, называется основанием кода. Если основание п больше двух, то это многопозиционный код. Если основание n равно 2, то это двухпозиционный код. Совокупность элементарных сигналов, […]

Подробнее

5. Модуляция и демодуляция

В результате модуляции формируется сигнал, передаваемый через канал или линии связи. Так как низкочастотные сигналы не могут передаваться на большие расстояния, то необходимо перейти от низкочастотного сигнала к высокочастотному сигналу. Высокочастотное колебание, в изменении одного из параметров которого содержится передаваемое сообщение, называется несущим (переносчиком). Наиболее часто в качестве несущего используют высокочастотное гармоническое колебание. УМ — […]

Подробнее

6. Дискретизация и квантование

Согласно теореме Котельникова любой непрерывный сигнал может быть восстановлен при помощи отсчетных значений, взятых через промежуток времени Δt = l/2Fe. Где 2Fe — верхняя граничная частота сигнала. Дискретизация — замена значений непрерывного сигнала U(t) на отсчетные значения, взятые через промежутки времени Δt = l/2Fe. Дискретизацией по уровню называется — квантованием. В результате квантования мгновенные значения […]

Подробнее

7. Достоверность и скорость передачи

Характеризуют качество канала (системы) связи и количество сообщений, передаваемых через канал связи (системы связи). Достоверность характеризует качество, а скорость передачи — количество сообщений. Помехоустойчивость — способность системы связи (устройства) противостоять воздействиям помехи. Существуют системы связи, имеющие: 1. Непрерывные сообщения; 2. Дискретные сообщения. N — общее количество сообщений. Помехоустойчивость непрерывной системы связи. Любое воздействие на сигнал […]

Подробнее

8. Классификация радиоэлектронных цепей

Любая система радиосвязи и средства радиоэлектроники состоят из отдельных функциональных узлов, на вход которого подается x(t); на выходе y(t). Любой ФУ состоит из резисторов R, конденсаторов С и катушек индуктивности L, соединенных между собой по определенному закону. Транзисторы, полупроводниковые диоды, лампы заменяются эквивалентными схемами с использованием R, L, С. В зависимости от используемых элементов (элементной […]

Подробнее

9. Параметрические электрические цепи

Если электрическая цепь содержит хотя бы один элемент R(t), L(t), C(t), параметры которого являются функцией от времени, то такая цепь называется параметрической. 1. К ПЭЦ применим принцип суперпозиции. exp = u1 + u2 i = exp g(t)= u1 g(t) + u2 g(t) g(t) = g0 (1 + mgcost) Mg = g/go — коэффициент изменения проводимости […]

Подробнее

To top