การใช้คำว่าสัญญาณ "แบบง่าย" เป็นพัลส์วิทยุที่มีรูปร่างห่อหุ้มอย่างง่ายและความถี่สูงที่เติมด้วยการสั่นความถี่คงที่ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป สำหรับสัญญาณอย่างง่าย ผลคูณของความกว้างสเปกตรัม A/ และระยะเวลา ที่,เหล่านั้น. ฐานของสัญญาณ B เท่ากับผลคูณของแบนด์วิธที่สัญญาณครอบครองและระยะเวลาคือค่าใกล้กับ "1":

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พัลส์สี่เหลี่ยมที่มีความถี่การเติมคงที่อยู่ในคลาสของสัญญาณอย่างง่าย เนื่องจากสำหรับมัน A/*« /x และ; ที่ = tb,จึงเป็นไปตามเงื่อนไข (4.11)

สัญญาณที่ผลคูณของระยะเวลาและความกว้างของสเปกตรัมเช่น ฐานเกินเอกภาพอย่างมีนัยสำคัญ (B >> 1) เรียกว่า “ซับซ้อน” (สัญญาณที่มีรูปร่างซับซ้อน)

เพื่อเพิ่มความแม่นยำของระยะในเรดาร์ จำเป็นต้องใช้สัญญาณที่มีสเปกตรัมกว้าง เมื่อจำกัดกำลังพัลส์สูงสุดเพื่อรักษาช่วงของ RTS แนะนำให้ขยายสเปกตรัมของสัญญาณโพรบไม่ใช่โดยการทำให้สั้นลง แต่โดยการแนะนำเฟสภายในพัลส์หรือการมอดูเลตความถี่ เช่น เนื่องจากการเปลี่ยนไปใช้สัญญาณที่ซับซ้อน

พัลส์วิทยุพร้อมการปรับความถี่เชิงเส้น

ในเรดาร์ สัญญาณพัลส์แบบมอดูเลตความถี่เชิงเส้น (เจี๊ยบ) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยความถี่พาหะสามารถแสดงเป็น:

โดยที่ / 0 - ค่าความถี่เริ่มต้น; D/d - ส่วนเบี่ยงเบนความถี่ t และ - ระยะเวลาของชีพจร กฎเชิงเส้นของการเปลี่ยนแปลงความถี่ (4.12) สอดคล้องกับกฎกำลังสองของการเปลี่ยนแปลงในเฟสของสัญญาณเจี๊ยบ:

สำหรับเสียงร้องเจี๊ยก ๆ ที่มีซองสี่เหลี่ยม ดังแสดงในรูปที่. 4.9 ซองที่ซับซ้อนมีรูปแบบ:

ข้าว. 4.9.

ฟังก์ชันที่ไม่ตรงกันแบบมาตรฐานมีรูปแบบ:

ฟังก์ชันนี้อธิบายการผ่อนปรนของส่วนความไม่แน่นอนของพัลส์เสียงร้องสี่เหลี่ยม ซึ่งหน้าตัดของระนาบแนวตั้ง Q = 0 คือขอบเขตของพัลส์เสียงร้องที่เอาท์พุตของตัวกรองที่ตรงกันในกรณีที่ไม่มีการลดความถี่ กราฟของมันถูกแสดงในรูปที่. 4.10 มีเส้นทึบ สำหรับการเปรียบเทียบ เส้นตรงจะแสดงขอบเขตของพัลส์วิทยุรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าซึ่งมีความถี่และระยะเวลาในการเติมคงที่ tnที่ทางออกของ SF ดังที่เห็นได้จากรูปนี้ เมื่อพัลส์เจี๊ยบผ่าน SF ก็จะถูกบีบอัดทันเวลา หากที่อินพุตตัวกรอง พัลส์มีระยะเวลา t,„ = t u ดังนั้นที่เอาต์พุต ระยะเวลาพัลส์คือ โอเค= t (1 ถึง d 2.47 ก (ที่ระดับ 0.5) แล้วอัตราส่วนกำลังอัด

ข้าว. 4.10.

อัตราส่วนการบีบอัดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับส่วนเบี่ยงเบนความถี่ เนื่องจากสามารถตั้งค่าระยะเวลาพัลส์และการเบี่ยงเบนความถี่แยกจากกัน จึงสามารถรับรู้อัตราส่วนการบีบอัดขนาดใหญ่ได้

เนื่องจาก DO l « DO, DO คือความกว้างของสเปกตรัมพัลส์เสียงร้องเจี๊ยก ๆ ปัจจัยการบีบอัด (15.15) กลายเป็นเกือบเท่ากับฐานสัญญาณ เค เอส แอนด์ บี(สิ่งนี้ใช้กับสัญญาณที่ซับซ้อนทั้งหมด) เมื่อใช้ SF สัญญาณที่ซับซ้อนสามารถบีบอัดได้ในระยะเวลาเท่ากับจำนวนฐานสัญญาณ

ให้เราอธิบายการบีบอัดสัญญาณเจี๊ยบใน SF สัญญาณจิ๊บดังแสดงในรูปที่. ในรูปที่ 4.9 สอดคล้องกับตัวกรองที่มีคุณสมบัติอิมพัลส์ที่ตรงกัน (รูปที่ 4.11) คุณลักษณะแรงกระตุ้นอธิบายการตอบสนองของระบบต่ออิทธิพลของพัลส์เดลต้า ที่เอาต์พุตของตัวกรองตามขั้นตอนการบิดอิทธิพลของการตอบสนองแบบอิมพัลส์ ส่วนประกอบมากกว่า ความถี่สูงแล้วลดต่ำลง เช่น ส่วนประกอบความถี่สูงจะยังคงอยู่ในตัวกรองในระดับที่น้อยกว่าส่วนประกอบความถี่ต่ำ ความถี่ต่ำกว่าของพัลส์เจี๊ยบจะมาถึงอินพุตของ SF ก่อนหน้านี้ (ดูรูปที่ 4.9) แต่จะล่าช้าในระดับที่มากขึ้น ความถี่ที่สูงกว่าจะดำเนินการในภายหลัง แต่จะดีเลย์น้อยลง เป็นผลให้กลุ่มความถี่ที่แตกต่างกันมารวมกันและทำให้พัลส์สั้นลง

ข้าว. 4.11.

เส้นหน่วงเวลา (DL) บนคลื่นเสียงพื้นผิว (SAW) ถูกใช้เป็นตัวกรอง ที่อินพุตและเอาต์พุตของ LZ พินคอนเวอร์เตอร์ (IDT) ในตัวจะแปลงพลังงานของสนามไฟฟ้าเป็นพลังงานกลและในทางกลับกัน สำหรับความถี่ที่แตกต่างกัน ความยาวที่มีประสิทธิภาพของท่อเสียงจะแตกต่างกัน และส่วนประกอบความถี่สูงจะไล่ตามความถี่ต่ำ สิ่งนี้ใช้การบีบอัดพัลส์เสียงร้องเจี๊ยก ๆ

ความละเอียดร่วมกันของพัลส์เสียงร้องในเวลาและความถี่นั้นยากต่อการดำเนินการมากกว่าความละเอียดของพัลส์เดียวกันในพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่ง (โดยทราบค่าของพารามิเตอร์อื่น) สิ่งนี้ตามมาจากแผนภาพความไม่แน่นอนของพัลส์วิทยุเจี๊ยบ (รูปที่ 4.12) มะเดื่อ - 41 2. ไดอะแกรม

^ ความไม่แน่นอน

ความละเอียดร่วมของสัญญาณโดยเวลาและความถี่การหน่วงพัลส์ของเสียงร้องเจี๊ยก ๆ เป็นไปได้หากพารามิเตอร์อยู่นอกพื้นที่ที่เลือก

คำว่า "สัญญาณ" มักพบไม่เพียงแต่ในเรื่องทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังพบในชีวิตประจำวันด้วย บางครั้ง โดยไม่ต้องคำนึงถึงความเข้มงวดของคำศัพท์ เราก็ระบุแนวคิดต่างๆ เช่น สัญญาณ ข้อความ ข้อมูลสิ่งนี้มักจะไม่นำไปสู่ความเข้าใจผิดเนื่องจาก "สัญญาณ" มาจากคำภาษาละติน "สัญญาณ" - "เครื่องหมาย" ซึ่งมีช่วงความหมายที่กว้าง สัญญาณเป็นวิธีทางกายภาพที่ถ่ายทอดข้อความ เนื่องจาก สัญญาณไฟฟ้าสะดวกที่สุด การแพร่เชื้อถูกใช้ในหลาย ๆ ด้านของกิจกรรมของมนุษย์

อย่างไรก็ตามเมื่อเริ่มต้นการศึกษาอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุเชิงทฤษฎี หากเป็นไปได้จำเป็นต้องชี้แจงความหมายที่สำคัญของแนวคิด "สัญญาณ" ให้ชัดเจน ตามประเพณีที่ยอมรับกัน สัญญาณคือกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงสถานะทางกายภาพของวัตถุเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งทำหน้าที่ในการแสดง ลงทะเบียน และส่งข้อความ

ขอบเขตของประเด็นตามแนวคิดของ “ข้อความ” และ “ข้อมูล” นั้นกว้างมาก มันเป็นเป้าหมายของความสนใจอย่างใกล้ชิดของวิศวกร นักคณิตศาสตร์ นักภาษาศาสตร์ และนักปรัชญา

เมื่อเริ่มศึกษาวัตถุหรือปรากฏการณ์ใด ๆ วิทยาศาสตร์จะพยายามจัดหมวดหมู่เบื้องต้นอยู่เสมอ

สัญญาณสามารถอธิบายได้โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้สัญญาณเป็นเป้าหมายของการศึกษาเชิงทฤษฎีและการคำนวณจำเป็นต้องระบุวิธีการอธิบายทางคณิตศาสตร์เช่น สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสัญญาณที่กำลังศึกษา แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสัญญาณสามารถเป็นได้ เช่น การพึ่งพาฟังก์ชัน ซึ่งอาร์กิวเมนต์คือเวลา

การสร้างโมเดล (ในกรณีนี้คือ สัญญาณทางกายภาพ) เป็นก้าวสำคัญก้าวแรกสู่การศึกษาคุณสมบัติของปรากฏการณ์อย่างเป็นระบบ ประการแรก แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ช่วยให้เราสามารถสรุปลักษณะเฉพาะของตัวพาสัญญาณได้ ในวิศวกรรมวิทยุ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เดียวกันสามารถอธิบายกระแส แรงดันไฟฟ้า ความแรงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ ได้สำเร็จพอๆ กัน

ลักษณะสำคัญของวิธีนามธรรมซึ่งมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ก็คือ เราได้รับโอกาสในการอธิบายคุณสมบัติของสัญญาณที่มีความสำคัญอย่างเป็นรูปธรรมอย่างแม่นยำ ในกรณีนี้ สัญญาณรองจำนวนมากจะถูกละเว้น ตัวอย่างเช่น ในกรณีส่วนใหญ่อย่างล้นหลาม เป็นเรื่องยากมากที่จะเลือกการพึ่งพาการทำงานที่แน่นอนซึ่งจะสอดคล้องกับการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าที่สังเกตได้จากการทดลอง ดังนั้นนักวิจัยซึ่งได้รับคำแนะนำจากข้อมูลทั้งหมดที่มีให้เขาเลือกจากคลังแสงที่มีอยู่ของแบบจำลองสัญญาณทางคณิตศาสตร์ที่อยู่ในสถานการณ์เฉพาะที่ดีที่สุดและส่วนใหญ่เพียงอธิบายกระบวนการทางกายภาพ ดังนั้นการเลือกแบบจำลองจึงเป็นกระบวนการที่สร้างสรรค์อย่างมาก

รู้ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์สัญญาณ คุณสามารถเปรียบเทียบสัญญาณเหล่านี้ระหว่างกัน สร้างเอกลักษณ์และความแตกต่าง และดำเนินการจำแนกประเภทได้

จากมุมมองของข้อมูล สัญญาณที่กำหนดไม่มีข้อมูลแต่สามารถให้บริการได้ รุ่นที่สะดวกสบายเพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเวลาและสเปกตรัมของสัญญาณ

สัญญาณจริงที่มีข้อมูลปรากฏเป็นการสุ่ม แต่แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสัญญาณดังกล่าวมีความซับซ้อนมากและไม่สะดวกสำหรับการศึกษาคุณสมบัติทางสเปกตรัมของสัญญาณ

สัญญาณที่กำหนดจะแบ่งออกเป็นสัญญาณควบคุม (ความถี่ต่ำ) และสัญญาณวิทยุ (การสั่นของความถี่สูง) สัญญาณควบคุมจะปรากฏ ณ ตำแหน่งที่เกิดข้อมูล (สัญญาณ เซ็นเซอร์ต่างๆ) และสามารถแบ่งออกเป็นแบบเป็นงวดและแบบไม่เป็นงวด งานนี้อุทิศให้กับการสร้างแบบจำลองคุณสมบัติทางเวลาและสเปกตรัมของสัญญาณคาบ

เมื่อวิเคราะห์สัญญาณเป็นระยะ การแสดงโดยใช้ระบบฟังก์ชันมุมฉาก เช่น วอลช์ เชบีเชฟ แล็กเกอร์ ไซน์และโคไซน์ และอื่นๆ แพร่หลายมากขึ้น

ที่แพร่หลายที่สุดคือระบบฐานตั้งฉาก ฟังก์ชันตรีโกณมิติ- ไซน์และโคไซน์ของอาร์กิวเมนต์หลายตัว นี่เป็นเพราะสาเหตุหลายประการ ประการแรก การสั่นแบบฮาร์มอนิกเป็นฟังก์ชันเดียวของเวลาที่ยังคงรักษารูปร่างไว้เมื่อผ่านไป วงจรเชิงเส้น (มีพารามิเตอร์คงที่) เฉพาะแอมพลิจูดและเฟสของการสั่นเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง ประการที่สอง การสลายตัวของไซน์และโคไซน์ของสัญญาณที่ซับซ้อนทำให้สามารถใช้วิธีเชิงสัญลักษณ์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อวิเคราะห์การส่งผ่านของการสั่นของฮาร์มอนิกผ่านวงจรเชิงเส้น ด้วยเหตุนี้และด้วยเหตุผลอื่นๆ บางประการด้วย การวิเคราะห์ฮาร์มอนิกได้แพร่หลายไปในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่

หากสัญญาณดังกล่าวแสดงเป็นผลรวมของการแกว่งฮาร์มอนิกที่มีความถี่ต่างกันก็อาจกล่าวได้ว่า การสลายตัวของสเปกตรัมสัญญาณนี้ ส่วนประกอบฮาร์มอนิกแต่ละส่วนของสัญญาณแสดงถึงสเปกตรัม แผนภาพสเปกตรัมของสัญญาณคาบคือ ภาพกราฟิกค่าสัมประสิทธิ์อนุกรมฟูริเยร์สำหรับสัญญาณเฉพาะ มีไดอะแกรมแอมพลิจูดและเฟสสเปกตรัมเช่น โมดูลและอาร์กิวเมนต์ของสัมประสิทธิ์เชิงซ้อนของอนุกรมฟูริเยร์ซึ่งกำหนดโครงสร้างโดยสมบูรณ์ สเปกตรัมความถี่การสั่นเป็นระยะ

พวกเขามีความสนใจเป็นพิเศษในแผนภาพแอมพลิจูดซึ่งช่วยให้สามารถตัดสินเปอร์เซ็นต์ของฮาร์โมนิกบางอย่างในสเปกตรัมของสัญญาณเป็นระยะ

ก่อนที่จะเริ่มศึกษาปรากฏการณ์ กระบวนการ หรือวัตถุใด ๆ วิทยาศาสตร์มักจะพยายามจำแนกสิ่งเหล่านั้นตามลักษณะเฉพาะให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ให้เราพยายามคล้ายกันเกี่ยวกับสัญญาณวิทยุและการรบกวน

แนวคิดพื้นฐาน คำศัพท์ และคำจำกัดความในสาขานี้ สัญญาณวิทยุกำหนดมาตรฐานของรัฐ “สัญญาณวิทยุ” ข้อกำหนดและคำจำกัดความ” สัญญาณวิทยุมีความหลากหลายมาก สามารถจำแนกได้ตามลักษณะหลายประการ

1. สะดวกในการพิจารณาสัญญาณวิทยุในรูปแบบของฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่ระบุในเวลาและพิกัดทางกายภาพ จากมุมมองนี้ สัญญาณจะถูกแบ่งออกเป็น มิติเดียวและ หลายมิติ- ในทางปฏิบัติ สัญญาณมิติเดียวเป็นเรื่องปกติมากที่สุด พวกมันมักจะเป็นฟังก์ชันของเวลา สัญญาณหลายมิติประกอบด้วยสัญญาณหนึ่งมิติจำนวนมาก และนอกจากนี้ ยังสะท้อนตำแหน่งในนั้นด้วย ไม่มีพื้นที่มิติ ตัวอย่างเช่น สัญญาณที่นำข้อมูลเกี่ยวกับภาพของวัตถุ ธรรมชาติ บุคคล หรือสัตว์ เป็นหน้าที่ของทั้งเวลาและตำแหน่งบนเครื่องบิน

2. ตามลักษณะเฉพาะของโครงสร้างการเป็นตัวแทนชั่วคราว สัญญาณวิทยุทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็น อนาล็อก, ไม่ต่อเนื่องและ ดิจิตอล- การบรรยายครั้งที่ 1 ได้กล่าวถึงคุณสมบัติหลักและความแตกต่างระหว่างกันไปแล้ว

3. ตามระดับความพร้อมใช้งานของข้อมูลนิรนัย โดยทั่วไปสัญญาณวิทยุที่หลากหลายทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: กำหนดไว้(ปกติ) และ สุ่มสัญญาณ กำหนดคือสัญญาณวิทยุซึ่งทราบค่าทันทีได้อย่างน่าเชื่อถือตลอดเวลา ตัวอย่างของสัญญาณวิทยุที่กำหนดได้คือการสั่นแบบฮาร์มอนิก (ไซน์ซอยด์) ลำดับหรือการแตกของพัลส์ รูปร่าง แอมพลิจูด และตำแหน่งชั่วคราว ซึ่งทราบล่วงหน้า ในความเป็นจริง สัญญาณที่กำหนดไม่ได้ส่งข้อมูลใด ๆ และพารามิเตอร์เกือบทั้งหมดสามารถส่งผ่านช่องทางการสื่อสารทางวิทยุโดยใช้ค่ารหัสตั้งแต่หนึ่งค่าขึ้นไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง สัญญาณที่กำหนด (ข้อความ) โดยพื้นฐานแล้วไม่มีข้อมูล และไม่มีประโยชน์ในการส่งสัญญาณเหล่านั้น มักใช้เพื่อทดสอบระบบการสื่อสาร ช่องวิทยุ หรืออุปกรณ์แต่ละชิ้น

สัญญาณกำหนดแบ่งออกเป็น เป็นระยะๆและ ไม่ใช่เป็นระยะ (ชีพจร- สัญญาณพัลส์เป็นสัญญาณของพลังงานจำกัด แตกต่างอย่างมากจากศูนย์ในช่วงเวลาจำกัด ซึ่งสมกับเวลาที่เสร็จสิ้นกระบวนการชั่วคราวในระบบซึ่งสัญญาณนี้มุ่งหมายให้มีอิทธิพล มีสัญญาณเป็นระยะๆ ฮาร์มอนิกนั่นคือมีฮาร์มอนิกเพียงอันเดียวและ โพลีฮาร์โมนิกสเปกตรัมซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์มอนิกมากมาย สัญญาณฮาร์มอนิกรวมถึงสัญญาณที่อธิบายโดยฟังก์ชันไซน์หรือโคไซน์ สัญญาณอื่นๆ ทั้งหมดเรียกว่าโพลีฮาร์โมนิก

สัญญาณสุ่ม– สิ่งเหล่านี้เป็นสัญญาณที่ไม่ทราบค่าปัจจุบัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่งและไม่สามารถคาดการณ์ได้ด้วยความน่าจะเป็นเท่ากับหนึ่ง อาจดูขัดแย้งกันเมื่อมองแวบแรก มีเพียงสัญญาณสุ่มเท่านั้นที่สามารถเป็นสัญญาณที่มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์ได้ ข้อมูลในนั้นประกอบด้วยแอมพลิจูด ความถี่ (เฟส) หรือการเปลี่ยนแปลงรหัสที่หลากหลาย สัญญาณที่ส่ง- ในทางปฏิบัติสัญญาณวิทยุใดๆก็ตามที่มี ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ควรพิจารณาแบบสุ่ม

4. ในกระบวนการส่งข้อมูลสัญญาณสามารถถูกแปลงอย่างใดอย่างหนึ่งได้ ซึ่งมักจะสะท้อนให้เห็นในชื่อของพวกเขา: สัญญาณ ปรับ, ดีมอดูเลต(ตรวจพบ), รหัส (ถอดรหัสแล้ว), เสริม, ผู้ต้องขัง, สุ่มตัวอย่าง, เชิงปริมาณฯลฯ

5. ตามวัตถุประสงค์ที่สัญญาณมีในระหว่างกระบวนการมอดูเลชั่นสามารถแบ่งได้เป็น การมอดูเลต(สัญญาณหลักที่ปรับคลื่นพาหะ) หรือ ปรับ(การสั่นสะเทือนของผู้ให้บริการ)

6. พวกเขาแยกแยะความแตกต่างตามระบบการส่งข้อมูลประเภทใดประเภทหนึ่ง โทรศัพท์, โทรเลข, การออกอากาศ, โทรทัศน์, เรดาร์, ผู้จัดการ, วัดและสัญญาณอื่นๆ

ให้เราพิจารณาการจำแนกประเภทของสัญญาณรบกวนทางวิทยุ ภายใต้ การรบกวนทางวิทยุเข้าใจสัญญาณสุ่มที่เป็นเนื้อเดียวกันกับสัญญาณที่มีประโยชน์และทำหน้าที่พร้อมกัน สำหรับระบบสื่อสารทางวิทยุ การรบกวนเป็นผลโดยไม่ได้ตั้งใจต่อสัญญาณที่มีประโยชน์ ซึ่งทำให้คุณภาพในการส่งข้อความที่ส่งลดลง การจำแนกประเภทของสัญญาณรบกวนทางวิทยุยังสามารถทำได้ตามเกณฑ์หลายประการ

1. ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่เกิด การรบกวนจะแบ่งออกเป็น ภายนอกและ ภายใน- ประเภทหลักของพวกเขาได้ถูกกล่าวถึงแล้วในการบรรยายครั้งที่ 1

2. ขึ้นอยู่กับลักษณะของปฏิสัมพันธ์ของการรบกวนกับสัญญาณ สารเติมแต่งและ การคูณการรบกวน สารเติมแต่งคือการรบกวนที่เพิ่มเข้าไปในสัญญาณ การคูณคือสัญญาณรบกวนที่ถูกคูณด้วยสัญญาณ ในช่องทางการสื่อสารจริง มักเกิดการรบกวนทั้งแบบบวกและแบบทวีคูณ

3. ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพื้นฐาน การรบกวนแบบบวกสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: เข้มข้นตามสเปกตรัม(การรบกวนย่านความถี่แคบ) เสียงแรงกระตุ้น(เน้นตรงต่อเวลา) และ เสียงความผันผวน(เสียงผันผวน) ไม่จำกัดทั้งเรื่องเวลาหรือคลื่นความถี่ การรบกวนที่มีความเข้มข้นของสเปกตรัมคือเมื่อพลังงานส่วนใหญ่อยู่ในบางส่วนของช่วงความถี่ที่เล็กกว่าแบนด์วิดท์ของระบบวิทยุ การรบกวนของพัลส์เป็นลำดับปกติหรือวุ่นวายของสัญญาณพัลส์ที่เป็นเนื้อเดียวกันกับสัญญาณที่มีประโยชน์ แหล่งที่มาของการรบกวนดังกล่าวคือองค์ประกอบดิจิทัลและสวิตช์ของวงจรวิทยุหรืออุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ใกล้ๆ มักเรียกว่าการรบกวนแบบพัลส์และแบบเข้มข้น เคล็ดลับ.

ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างสัญญาณและเสียงรบกวน ยิ่งกว่านั้นพวกมันดำรงอยู่เป็นเอกภาพแม้ว่าพวกมันจะตรงกันข้ามกับการกระทำก็ตาม

การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง (คลื่นวิทยุ) ในช่วงที่เหมาะสม ซึ่งสามารถแพร่กระจายในระยะทางไกล ถูกใช้เป็นตัวพาข้อความ

การสั่นของความถี่พาหะที่ปล่อยออกมาจากเครื่องส่งสัญญาณมีลักษณะเฉพาะคือ แอมพลิจูด ความถี่ และเฟสเริ่มต้น โดยทั่วไปจะแสดงเป็น:

ฉัน = ฉันเป็นบาป(ω 0 t + Ψ 0),

ที่ไหน: ฉัน– ค่าปัจจุบันของกระแสพาหะ

ฉัน– แอมพลิจูดของกระแสพาหะ

ω 0 – ความถี่เชิงมุมของการสั่นของตัวพา

Ψ 0 – ระยะเริ่มต้นของการสั่นสะเทือนของตัวพา

สัญญาณหลัก (ข้อความที่ส่งแปลงเป็นรูปแบบไฟฟ้า) ที่ควบคุมการทำงานของเครื่องส่งสามารถเปลี่ยนพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเหล่านี้ได้

กระบวนการควบคุมพารามิเตอร์ของกระแสความถี่สูงโดยใช้สัญญาณหลักเรียกว่าการมอดูเลต (แอมพลิจูด, ความถี่, เฟส) สำหรับประเภทของการส่งสัญญาณโทรเลข จะใช้คำว่า "การจัดการ"

ในการสื่อสารทางวิทยุ สัญญาณวิทยุใช้ในการส่งข้อมูล:

วิทยุโทรเลข;

วิทยุโทรศัพท์;

โทรเลข;

เทเลโค้ด;

สัญญาณประเภทที่ซับซ้อน

การสื่อสารด้วยวิทยุโทรเลขมีความแตกต่างกัน: ตามวิธีการโทรเลข โดยวิธีการยักย้าย; เกี่ยวกับการใช้รหัสโทรเลข ตามวิธีการใช้ช่องสัญญาณวิทยุ

ขึ้นอยู่กับวิธีการและความเร็วในการส่งสัญญาณ การสื่อสารด้วยวิทยุโทรเลขจะแบ่งออกเป็นแบบแมนนวลและแบบอัตโนมัติ ในระหว่างการส่งด้วยตนเอง การจัดการจะดำเนินการโดยใช้ปุ่มโทรเลขโดยใช้รหัส MORSE ความเร็วในการส่งข้อมูล (สำหรับการรับสัญญาณเสียง) คือ 60–100 ตัวอักษรต่อนาที

ด้วยระบบเกียร์อัตโนมัติ การจัดการจะดำเนินการโดยอุปกรณ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า และการรับสัญญาณจะดำเนินการโดยใช้เครื่องพิมพ์ ความเร็วในการส่งข้อมูล 900–1200 ตัวอักษรต่อนาที

ตามวิธีการใช้ช่องสัญญาณวิทยุ การส่งสัญญาณโทรเลขจะแบ่งออกเป็นช่องสัญญาณเดียวและหลายช่องสัญญาณ

ตามวิธีการจัดการ สัญญาณโทรเลขที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ สัญญาณที่มีการคีย์แอมพลิจูด (AT - โทรเลขแอมพลิจูด - A1) พร้อมคีย์การเปลี่ยนความถี่ (FT และ DChT - โทรเลขความถี่และโทรเลขความถี่คู่ - F1 และ F6) พร้อมเฟสสัมพัทธ์ การกดปุ่ม Shift (RPT - โทรเลขเฟส – F9)

ในการใช้รหัสโทรเลข จะใช้ระบบโทรเลขที่มีรหัสมอร์ส ระบบสตาร์ท-ดับเครื่องด้วยเลข 5 และ 6 รหัสหลักและอื่น ๆ

สัญญาณโทรเลขคือลำดับของพัลส์สี่เหลี่ยม (พาร์เซล) ที่มีระยะเวลาเท่ากันหรือต่างกัน ข้อความที่มีระยะเวลาสั้นที่สุดเรียกว่าข้อความพื้นฐาน

พารามิเตอร์พื้นฐานของสัญญาณโทรเลข: ความเร็วโทรเลข (วี)- ความถี่ในการจัดการ (ฉ); ความกว้างสเปกตรัม (2Df).

ความเร็วในการเดินสายไฟ วีเท่ากับจำนวนชิปที่ส่งในหนึ่งวินาที โดยวัดเป็นบอด ที่ความเร็วโทรเลข 1 บอด พัสดุพื้นฐานหนึ่งชิ้นจะถูกส่งต่อ 1 วินาที

ความถี่ในการคีย์ เอฟตัวเลขเท่ากับครึ่งหนึ่งของความเร็วโทรเลข วีและวัดเป็นเฮิรตซ์: เอฟ=วี/2 .

สัญญาณโทรเลขแบบคีย์กะความกว้างมีสเปกตรัม (รูปที่ 2.2.1.1) ซึ่งนอกเหนือจากความถี่พาหะแล้ว ยังมีส่วนประกอบความถี่จำนวนอนันต์ที่อยู่ทั้งสองด้านของมัน ในช่วงเวลาเท่ากับความถี่การจัดการ F ในทางปฏิบัติ เพื่อสร้างซ้ำได้อย่างน่าเชื่อถือ สัญญาณวิทยุโทรเลข ก็เพียงพอที่จะยอมรับ นอกเหนือจากสัญญาณความถี่พาหะแล้ว ส่วนประกอบสามส่วนของสเปกตรัมที่อยู่ด้านใดด้านหนึ่งของคลื่นพาหะก็เพียงพอที่จะยอมรับได้ ดังนั้น ความกว้างสเปกตรัมของสัญญาณโทรเลข RF แบบคีย์แอมพลิจูดชิฟต์คือ 6F ยิ่งความถี่ในการจัดการสูง คลื่นความถี่ของสัญญาณโทรเลข HF ก็จะยิ่งกว้างขึ้น

ข้าว. 2.2.1.1. การแสดงสัญญาณ AT ชั่วคราวและสเปกตรัม

ที่ การคีย์การเปลี่ยนความถี่กระแสในเสาอากาศไม่เปลี่ยนแปลงในแอมพลิจูด แต่จะมีเพียงความถี่เท่านั้นที่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณที่ควบคุม สเปกตรัมของสัญญาณ FT (DFT) (รูปที่ 2.2.1.2) เปรียบเสมือนสเปกตรัมของการแกว่งที่ควบคุมแอมพลิจูดอิสระสอง (สี่) ครั้งด้วยความถี่พาหะของตัวเอง ความแตกต่างระหว่างความถี่ของการ "กด" และความถี่ของการ "กด" เรียกว่าการเว้นวรรคความถี่และถูกกำหนดไว้ ∆ฉและสามารถอยู่ในช่วง 50 – 2000 Hz (ส่วนใหญ่มักจะ 400 – 900 Hz) ความกว้างสเปกตรัมของสัญญาณ CT คือ 2∆f+3F

รูปที่.2.2.1.2. การแสดงเวลาและสเปกตรัมของสัญญาณ CT

เพื่อเพิ่ม แบนด์วิธลิงค์วิทยุใช้ระบบวิทยุโทรเลขหลายช่องสัญญาณ ในความถี่พาหะเดียวกันของเครื่องส่งสัญญาณวิทยุสามารถส่งโปรแกรมโทรเลขสองรายการขึ้นไปพร้อมกันได้ มีระบบที่มีมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่, มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา และระบบรวม

ระบบสองช่องสัญญาณที่ง่ายที่สุดคือระบบโทรเลขความถี่คู่ (DFT) สัญญาณที่ควบคุมความถี่ในระบบ DCT จะถูกส่งโดยการเปลี่ยนความถี่พาหะของเครื่องส่ง เนื่องจากอิทธิพลของสัญญาณจากอุปกรณ์โทรเลขสองตัวที่อยู่พร้อมกัน นี่เป็นการใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าสัญญาณของอุปกรณ์สองตัวที่ทำงานพร้อมกันสามารถมีข้อความที่ส่งรวมกันได้เพียงสี่ชุดเท่านั้น ด้วยวิธีนี้ ในเวลาใดๆ ก็ตาม สัญญาณความถี่หนึ่งจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่ถูกควบคุมร่วมกัน อุปกรณ์รับสัญญาณมีตัวถอดรหัสด้วยความช่วยเหลือในการสร้างข้อความโทรเลขที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ผ่านสองช่องทาง มัลติเพล็กซ์ความถี่หมายความว่าความถี่ของแต่ละช่องสัญญาณจะถูกวางไว้ในส่วนต่างๆ ของช่วงความถี่โดยรวม และช่องสัญญาณทั้งหมดจะถูกส่งพร้อมกัน

ด้วยการแบ่งช่องเวลา สายวิทยุจะถูกจัดเตรียมให้กับอุปกรณ์โทรเลขแต่ละเครื่องตามลำดับโดยใช้ผู้จัดจำหน่าย (รูปที่ 2.2.1.3)

รูปที่.2.2.1.3. ระบบแบ่งเวลาแบบหลายช่องสัญญาณ

ในการส่งข้อความวิทยุโทรศัพท์ ส่วนใหญ่จะใช้สัญญาณความถี่สูงแบบมอดูเลตแบบแอมพลิจูดและแบบมอดูเลตความถี่ สัญญาณมอดูเลต LF คือการรวมกันของสัญญาณจำนวนมากที่มีความถี่ต่างกันซึ่งอยู่ในแบนด์หนึ่ง ความกว้างสเปกตรัมของสัญญาณโทรศัพท์ LF มาตรฐาน โดยทั่วไปจะใช้ย่านความถี่ 0.3–3.4 kHz

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับสัญญาณวิทยุ

เมื่อส่งข้อมูลในระยะไกลโดยใช้ระบบวิทยุ จะใช้สัญญาณวิทยุ (ไฟฟ้า) ประเภทต่างๆ ตามเนื้อผ้า วิศวกรรมวิทยุโดยทั่วไปสัญญาณจะถือเป็นสัญญาณไฟฟ้าใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับช่วงวิทยุ จากมุมมองทางคณิตศาสตร์ สัญญาณวิทยุใดๆ สามารถแสดงได้ด้วยฟังก์ชันบางอย่างของเวลาคุณ(t ) ซึ่งแสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงของค่าแรงดันไฟฟ้าทันที (บ่อยที่สุด) กระแสหรือพลังงาน ตามการแทนทางคณิตศาสตร์ สัญญาณวิทยุที่หลากหลายมักจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: สัญญาณที่กำหนด (ปกติ) และสัญญาณสุ่ม

กำหนดไว้เรียกว่าสัญญาณวิทยุซึ่งเป็นค่าปัจจุบันที่ทราบได้อย่างน่าเชื่อถือ ณ เวลาใดเวลาหนึ่งนั่นคือคาดเดาได้ด้วยความน่าจะเป็นเท่ากับ 1 /1/

สัญญาณสุ่มตัวอย่างของสัญญาณวิทยุที่กำหนดคือการสั่นแบบฮาร์มอนิก

ควรสังเกตว่าโดยพื้นฐานแล้ว สัญญาณที่กำหนดไม่ได้ส่งข้อมูลใด ๆ และพารามิเตอร์เกือบทั้งหมดสามารถส่งผ่านช่องทางการสื่อสารทางวิทยุโดยใช้ค่ารหัสหนึ่งค่าขึ้นไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง สัญญาณที่กำหนด (ข้อความ) โดยพื้นฐานแล้วไม่มีข้อมูล และไม่มีประโยชน์ในการส่งสัญญาณเหล่านั้น– สิ่งเหล่านี้เป็นสัญญาณที่ไม่ทราบค่าปัจจุบัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง และไม่สามารถคาดเดาได้ด้วยความน่าจะเป็นเท่ากับ 1 /1/ สัญญาณสุ่มจริงเกือบทั้งหมดหรือส่วนใหญ่เป็นฟังก์ชันที่วุ่นวายของเวลาตามลักษณะเฉพาะของโครงสร้างการแสดงเวลา สัญญาณวิทยุทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นแบบต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่อง และตามประเภทของข้อมูลที่ส่ง: อนาล็อกและดิจิทัล- สัญญาณแยกประเภทหนึ่งคือ ดิจิตอลสัญญาณ /1/. ในนั้นค่าสัญญาณแยกจะถูกแทนที่ด้วยตัวเลขซึ่งส่วนใหญ่มักใช้ใน รหัสไบนารี่ซึ่งเป็นตัวแทนของ สูง (หน่วย) และ ต่ำ (ศูนย์) ระดับศักย์ไฟฟ้า

ฟังก์ชันที่อธิบายสัญญาณสามารถรับทั้งค่าจริงและค่าเชิงซ้อน ดังนั้นในวิศวกรรมวิทยุจึงพูดถึงสัญญาณจริงและซับซ้อน การใช้คำอธิบายสัญญาณในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเป็นเรื่องของความสะดวกทางคณิตศาสตร์

แนวคิดสเปกตรัม

การวิเคราะห์ผลกระทบของสัญญาณที่มีรูปร่างซับซ้อนโดยตรง วงจรวิทยุยากมากและไม่สามารถทำได้เสมอไป ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลที่จะแสดงสัญญาณที่ซับซ้อนเป็นผลรวมของสัญญาณพื้นฐานง่ายๆ บางอย่าง หลักการของการซ้อนทับแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการเป็นตัวแทน โดยระบุว่าในวงจรเชิงเส้น ผลกระทบของสัญญาณทั้งหมดจะเท่ากับผลรวมของผลกระทบของสัญญาณที่เกี่ยวข้องแยกจากกัน

ฮาร์มอนิกมักถูกใช้เป็นสัญญาณเบื้องต้น ตัวเลือกนี้มีข้อดีหลายประการ:

ก) การสลายตัวเป็นฮาร์โมนิคทำได้ค่อนข้างง่ายโดยใช้การแปลงฟูริเยร์

b) เมื่อสัมผัส สัญญาณฮาร์มอนิกสำหรับวงจรเชิงเส้นใด ๆ รูปร่างของมันจะไม่เปลี่ยนแปลง (ยังคงเป็นฮาร์มอนิก) ความถี่ของสัญญาณจะถูกบันทึกด้วย แน่นอนว่าแอมพลิจูดและเฟสมีการเปลี่ยนแปลง สามารถคำนวณได้ค่อนข้างง่ายโดยใช้วิธีแอมพลิจูดที่ซับซ้อน

ค) ในเทคโนโลยี ระบบเรโซแนนซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งทำให้สามารถทดลองแยกฮาร์โมนิคหนึ่งตัวออกจากสัญญาณที่ซับซ้อนได้

การแสดงสัญญาณโดยผลรวมของฮาร์โมนิคที่ระบุด้วยความถี่ แอมพลิจูด และเฟส เรียกว่า การสลายตัวของสัญญาณให้เป็นสเปกตรัม

ฮาร์โมนิคที่ประกอบเป็นสัญญาณจะถูกระบุในรูปแบบตรีโกณมิติหรือจินตภาพเลขชี้กำลัง