ประเภทของสัญญาณที่ใช้ในระบบสื่อสารวิทยุ การวัดพารามิเตอร์สเปกตรัมวิทยุ ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการส่งข้อความแบบไม่ต่อเนื่อง

ส่วนของเว็บไซต์

ตัวเลือกของบรรณาธิการ:

การโฆษณา

ความหนาของชั้นอีพิแทกเซียลและระดับสารต้องห้ามจะถูกควบคุมโดยการวัดโดยตรง ข้อกำหนดหลักสำหรับวิธีการควบคุมคือความเร็วการวัดและความสามารถในการทำซ้ำ ในการผลิตทางอุตสาหกรรม จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับความคืบหน้าของกระบวนการในช่วงเวลาที่ค่อนข้างสั้น...
(พื้นฐานของเทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตของวิทยุอิเล็กทรอนิกส์ วงจรรวม)

ประเภทและแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดในการวัดพารามิเตอร์สัญญาณในโปรเซสเซอร์ JSC

ความไม่สมบูรณ์ของเส้นทางอินพุต ความไม่เชิงเส้น ลักษณะแอมพลิจูด ความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นระหว่างระดับสัญญาณที่อินพุตและเอาต์พุตของเส้นทาง RF เห็นได้ชัดว่าเป็นสาเหตุของข้อผิดพลาดในการวัดระดับสัญญาณวิทยุและเป็นแหล่งที่มาของสเปกตรัมสัญญาณที่เพิ่มขึ้น ความแม่นยำในการวัด...
(โปรเซสเซอร์ออปติคัลออปติคัล อัลกอริธึมและข้อผิดพลาดในการวัด)

การวัดสัญญาณพัลส์

เมื่อทำการวัดพารามิเตอร์ของสัญญาณพัลส์ การกำหนดประเภทและพารามิเตอร์ของส่วนหน้าของพัลส์ที่กำลังศึกษาอย่างถูกต้องมีความสำคัญเป็นพิเศษ ปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักในการสร้างสัญญาณพัลส์ที่ถูกต้องคือคุณสมบัติความถี่ของสายเคเบิลเบี่ยงเบนแนวตั้งของออสซิลโลสโคปและค่ากระแสชั่วขณะ...

พารามิเตอร์องค์ประกอบการวัด วงจรไฟฟ้า 7ล. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับพารามิเตอร์องค์ประกอบ

เมื่อใช้งานระบบโทรคมนาคมมักจำเป็นต้องประเมินพารามิเตอร์ขององค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์วิทยุที่เปราะบาง พาสซีฟที่พบบ่อยที่สุด องค์ประกอบเชิงเส้นอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องวัดพารามิเตอร์ ได้แก่ ตัวต้านทาน...
(การวัดระบบโทรคมนาคม)

สเปกตรัม รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเทคโนโลยี

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นรูปแบบพิเศษของสสารที่เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศมีลักษณะเป็นเวกเตอร์ของความแรงของสนามไฟฟ้า E และการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก B ซึ่งเป็นตัวกำหนดแรง...
(รากฐานทางทฤษฎีของการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม)

การเกิดขึ้นของนวัตกรรมหลากหลายอุตสาหกรรมที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน เสริมกัน

หากในศตวรรษที่ 19 และครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 เนื่องจากไม่ต้องสงสัยเลยว่านวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่อยู่นอกอุตสาหกรรมใดๆ จะไม่มีผลกระทบใดๆ เลย ตอนนี้เราจึงต้องดำเนินการจากแนวคิดที่ว่าผลกระทบหลักต่อองค์กรและอุตสาหกรรมทั้งหมด...
(การจัดการนวัตกรรม)

สเปกตรัมและเสียงต่ำของเสียง

ลักษณะวัตถุประสงค์ของเสียงคือสเปกตรัม แต่เราจะเข้าถึงแนวคิดนี้โดยเริ่มจากแนวคิดดั้งเดิมและชัดเจนยิ่งขึ้นของ "เสียงต่ำ" มีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดเรื่องเสียงที่ซับซ้อนและเสียงสะท้อน สายเสียงของมนุษย์สามารถเปรียบเทียบได้กับเครื่องสาย เมื่อเชือกสั่นสะเทือนโดยรวม...
(ภาษาวรรณกรรมรัสเซียสมัยใหม่)

สัญญาณพัลส์ขึ้นอยู่กับกระแสไฟ การใช้งานในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยระบบตรวจสอบ การควบคุม และการป้องกันการซ่อมแซมทางไกล สัญญาณพัลส์ไม่ได้ใช้เพื่อส่งพลังงาน นี่เป็นเพราะสเปกตรัมพลังงาน (ความถี่) กว้าง อาจเป็นได้ทั้งแบบเป็นงวด กล่าวคือ ทำซ้ำหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง หรือไม่เป็นช่วง วัตถุประสงค์หลักของสัญญาณดังกล่าวคือการให้ข้อมูล

ลักษณะพื้นฐานของสัญญาณพัลส์

ตามหลักการแลกเปลี่ยนข้อมูล การสื่อสารทางวิทยุมีสามประเภท:

การสื่อสารทางวิทยุแบบซิมเพล็กซ์

การสื่อสารทางวิทยุแบบดูเพล็กซ์

การสื่อสารทางวิทยุฮาล์ฟดูเพล็กซ์

ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้ในช่องสัญญาณวิทยุสื่อสาร การสื่อสารทางวิทยุประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

โทรศัพท์;

โทรเลข;

การส่งข้อมูล

โทรสาร;

โทรทัศน์;

วิทยุกระจายเสียง

ขึ้นอยู่กับประเภทของช่องสัญญาณวิทยุสื่อสารที่ใช้ การสื่อสารทางวิทยุประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

คลื่นพื้นผิว

ชั้นโทรโพสเฟียร์;

ไอโอโนสเฟียร์;

อุกกาบาต;

ช่องว่าง;

รีเลย์วิทยุ

ประเภทของการสื่อสารทางวิทยุที่จัดทำเป็นเอกสาร:

การสื่อสารทางโทรเลข

การถ่ายโอนข้อมูล

การสื่อสารทางแฟกซ์

การสื่อสารทางโทรเลข - สำหรับการส่งข้อความในรูปแบบของข้อความตัวอักษรและตัวเลข

การถ่ายโอนข้อมูลเพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เป็นทางการระหว่างบุคคลกับคอมพิวเตอร์หรือระหว่างคอมพิวเตอร์

การสื่อสารทางโทรสารสำหรับการส่งภาพนิ่งด้วยสัญญาณไฟฟ้า

1 – Telex – สำหรับการแลกเปลี่ยนจดหมายโต้ตอบระหว่างองค์กรและสถาบันโดยใช้เครื่องพิมพ์ดีดพร้อมหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์

2 – ข้อความ Tele (วิดีโอ) – สำหรับรับข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ไปยังจอภาพ

3 – โทรสาร (สำนักงาน) – เครื่องแฟกซ์ใช้ในการรับ (ไม่ว่าจะจากผู้ใช้หรือจากองค์กร)

สัญญาณวิทยุสื่อสารประเภทต่อไปนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายวิทยุ:

A1 - AT พร้อมการจัดการการแกว่งอย่างต่อเนื่อง

A2 - การจัดการของการสั่นแบบปรับโทนเสียง

โฆษณา - A1 (B1) - OM พร้อมผู้ให้บริการ 50%

AZA - A1 (B1) - OM พร้อมผู้ให้บริการ 10%

AZU1 - A1 (Bl) - OM โดยไม่มีผู้ให้บริการ

3. ลักษณะการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในช่วงต่างๆ

การแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในช่วงไมเรียเมตร กิโลเมตร และเฮกโตเมตร

ในการประเมินธรรมชาติของการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในช่วงใดช่วงหนึ่งจำเป็นต้องทราบคุณสมบัติทางไฟฟ้าของตัวกลางวัสดุที่คลื่นวิทยุแพร่กระจายเช่น รู้และ ε ของโลกและชั้นบรรยากาศ

กฎหมายปัจจุบันทั้งหมดในรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียลระบุว่า

เหล่านั้น. การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเมื่อเวลาผ่านไปทำให้เกิดกระแสการนำและกระแสดิสเพลสเมนต์ปรากฏ

ให้เราเขียนสมการนี้โดยคำนึงถึงคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมของวัสดุ:

λ < 4 м - диэлектрик

4 ม< λ < 400 м – полупроводник

แลมบ์ดา > 400 ม. – ตัวนำ

น้ำทะเล:

λ < 3 м - диэлектрик

3 ซม< λ < 3 м – полупроводник

แลม > 3 ม. – ตัวนำ

สำหรับคลื่นไมเรียมิเตอร์ (SVD):

แล = 10 ۞ 100 กม. f = 3 ۞ 30 กิโลเฮิรตซ์

และกิโลเมตร (DV):

แล = 10 ÷ 1 กม. f = 30 ÷ 300 กิโลเฮิรตซ์

ช่วง พื้นผิวโลกในพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าเข้าใกล้ตัวนำในอุดมคติ และไอโอโนสเฟียร์มีค่าการนำไฟฟ้าสูงสุดและค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำที่สุด เช่น ใกล้กับตัวนำ

ช่วง RV VLF และ LW ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่เจาะเข้าไปในโลกและชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ โดยจะถูกสะท้อนจากพื้นผิวของมัน และสามารถแพร่กระจายไปตามเส้นทางวิทยุธรรมชาติในระยะทางที่พอเหมาะ โดยไม่สูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญจากพื้นผิวและคลื่นเชิงพื้นที่

เพราะ เนื่องจากความยาวคลื่นของช่วง VHF นั้นสมส่วนกับระยะห่างถึงขอบเขตล่างของชั้นไอโอโนสเฟียร์ แนวคิดเรื่องคลื่นพื้นผิวที่เรียบง่ายจึงสูญเสียความหมายไป

กระบวนการแพร่กระจาย RV ถือว่าเกิดขึ้นในท่อนำคลื่นทรงกลม:

ด้านใน-พื้น

ด้านนอก (ตอนกลางคืน - ชั้น E ระหว่างวัน - ชั้น D)

กระบวนการท่อนำคลื่นมีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียพลังงานเล็กน้อย

RV ที่เหมาะสมที่สุด – 25 ÷ 30 กม

Critical RV (การลดทอนอย่างแรง) - 100 กม. หรือมากกว่า

ปรากฏการณ์โดยธรรมชาติ: - ซีดจาง, เสียงสะท้อนของวิทยุ

การซีดจาง (การซีดจาง) อันเป็นผลมาจากการรบกวนของ RV ที่เดินทางไปในเส้นทางที่แตกต่างกันและมีระยะต่างกันที่จุดรับ

หากพื้นผิวและคลื่นเชิงพื้นที่อยู่ในแอนติเฟสที่จุดรับสัญญาณ แสดงว่าสิ่งนี้กำลังจางหายไป

ถ้าคลื่นเชิงพื้นที่อยู่ในแอนติเฟสที่จุดรับ ก็จะจางหายไปอย่างมาก

เสียงก้องวิทยุคือการทำซ้ำของสัญญาณอันเป็นผลมาจากการรับคลื่นตามลำดับที่สะท้อนจากชั้นบรรยากาศรอบนอกในจำนวนครั้งที่ต่างกัน (ใกล้กับเสียงก้องของวิทยุ) หรือมาถึงจุดรับสัญญาณโดยไม่ต้องและหลังจากโคจรรอบโลก (เสียงก้องของวิทยุไกล)

พื้นผิวโลกมีคุณสมบัติเสถียร และสถานที่ที่วัดสภาวะไอออไนเซชันของไอออโนสเฟียร์มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการแพร่กระจายของช่วง RV VLF ดังนั้นปริมาณพลังงานสัญญาณวิทยุจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในช่วงเวลาหนึ่งวัน หนึ่งปี และใน สภาวะที่รุนแรง

ในช่วงกิโลเมตร คลื่นพื้นผิวและคลื่นอวกาศแสดงออกมาได้ดี (ทั้งกลางวันและกลางคืน) โดยเฉพาะที่คลื่น แล> 3 กม.

คลื่นพื้นผิวเมื่อปล่อยออกมาจะมีมุมเงยไม่เกิน 3-4 องศา และคลื่นอวกาศจะถูกปล่อยออกมาในมุมที่กว้างถึงพื้นผิวโลก

มุมวิกฤตของอุบัติการณ์ของช่วงกิโลเมตรของ RV นั้นน้อยมาก (ในระหว่างวันบนชั้น D และตอนกลางคืนบนชั้น E) รังสีที่มีมุมเงยใกล้ 90° จะสะท้อนจากไอโอโนสเฟียร์

คลื่นผิวน้ำในช่วงกิโลเมตร เนื่องจากความสามารถในการเลี้ยวเบนที่ดี จึงสามารถให้การสื่อสารในระยะทางไกลถึง 1,000 กิโลเมตร หรือมากกว่านั้น อย่างไรก็ตาม คลื่นเหล่านี้จะเบาบางลงอย่างมากตามระยะทาง (ที่ระยะ 1,000 กม. คลื่นพื้นผิวมีความเข้มข้นน้อยกว่าคลื่นอวกาศ)

ในระยะทางไกลมาก การสื่อสารจะดำเนินการโดยคลื่นกม. เชิงพื้นที่เท่านั้น ในบริเวณที่มีความเข้มของพื้นผิวและคลื่นอวกาศเท่ากัน จะพบว่ามีการจางลงจนเกือบจางลง เงื่อนไขในการแพร่กระจายของคลื่นกม. นั้นแทบไม่ขึ้นอยู่กับฤดูกาล ระดับของกิจกรรมแสงอาทิตย์ และขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวันเล็กน้อย (ในเวลากลางคืนระดับสัญญาณจะสูงขึ้น)

การรับสัญญาณในช่วงกิโลเมตรแทบจะไม่ลดลงเนื่องจากการรบกวนบรรยากาศที่รุนแรง (พายุฝนฟ้าคะนอง)

เมื่อย้ายจาก CM (LW) กม. ไปยังช่วงเฮกโตมิเตอร์ ค่าการนำไฟฟ้าของโลกและบรรยากาศรอบนอกจะลดลง ε ของโลกและเข้าใกล้ ε ของชั้นบรรยากาศ

การสูญเสียในพื้นดินกำลังเพิ่มขึ้น คลื่นทะลุลึกเข้าไปในชั้นบรรยากาศรอบนอก ที่ระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร คลื่นอวกาศเริ่มครอบงำเพราะว่า ส่วนพื้นผิวถูกพื้นโลกดูดซับและลดทอนลง

ที่ระยะทางประมาณ 50-200 กม. คลื่นพื้นผิวและท้องฟ้ามีความเข้มเท่ากันและอาจเกิดการซีดจางในระยะสั้นได้

การแช่แข็งเกิดขึ้นบ่อยครั้งและลึก

เมื่อ แลลดลง ความลึกของการซีดจางจะเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการปิดกั้นที่ลดลง

การซีดจางจะรุนแรงเป็นพิเศษที่ แล มากกว่า 100 ม.

ระยะเวลาเฉลี่ยของการซีดจางอยู่ในช่วงตั้งแต่หลายวินาที (1 วินาที) จนถึงหลายสิบวินาที

เงื่อนไขการสื่อสารทางวิทยุในช่วงเฮกโตเมตร (HF) ขึ้นอยู่กับฤดูกาลและช่วงเวลาของวันเพราะว่า ชั้น D จะหายไป และชั้น E จะสูงกว่า และในชั้น D จะมีการดูดซับขนาดใหญ่

ระยะการสื่อสารในเวลากลางคืนมากกว่าช่วงกลางวัน

ในฤดูหนาว สภาพการรับจะดีขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ลดลงและทำให้สนามในชั้นบรรยากาศอ่อนลง ในเมือง การรับสัญญาณขึ้นอยู่กับการแทรกแซงทางอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก

การแพร่กระจายรถบ้าน- ช่วงเดคาเมตร (HF)

เมื่อย้ายจาก SW ไปเป็น HF การสูญเสียในพื้นดินจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก (พื้นดินเป็นไดอิเล็กตริกที่ไม่สมบูรณ์) ในขณะที่ในชั้นบรรยากาศ (ไอโอโนสเฟียร์) การสูญเสียจะลดลง

คลื่นพื้นผิวบนเส้นทางวิทยุ HF ธรรมชาติมีความสำคัญต่ำ (การเลี้ยวเบนอ่อน การดูดกลืนแสงสูง)

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

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

ในการสื่อสารทางวิทยุ สัญญาณวิทยุใช้ในการส่งข้อมูล:

วิทยุโทรเลข;

วิทยุโทรศัพท์;

โทรเลข;

เทเลโค้ด;

สัญญาณประเภทที่ซับซ้อน

การสื่อสารด้วยวิทยุโทรเลขมีความแตกต่างกัน: ตามวิธีการโทรเลข โดยวิธีการยักย้าย; เกี่ยวกับการใช้รหัสโทรเลข ตามวิธีการใช้ช่องสัญญาณวิทยุ

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

ด้วยระบบเกียร์อัตโนมัติ การจัดการจะดำเนินการโดยอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลและการรับสัญญาณจะดำเนินการโดยใช้เครื่องพิมพ์ 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 สิ่งนี้ใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าสัญญาณของอุปกรณ์สองตัวที่ทำงานพร้อมกันสามารถมีข้อความที่ส่งรวมกันได้เพียงสี่ชุดเท่านั้น ด้วยวิธีนี้ ในเวลาใดๆ ก็ตาม สัญญาณความถี่หนึ่งจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่ถูกควบคุมร่วมกัน อุปกรณ์รับสัญญาณมีตัวถอดรหัสด้วยความช่วยเหลือของข้อความโทรเลขที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่เกิดขึ้นผ่านสองช่องทาง 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

กระทรวงการศึกษาทั่วไปและวิชาชีพแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

USTU-UPI ตั้งชื่อตาม S.M. คิรอฟ

รากฐานทางทฤษฎีวิศวกรรมวิทยุ

การวิเคราะห์สัญญาณวิทยุและการคำนวณคุณลักษณะของตัวกรองที่ตรงกันที่เหมาะสมที่สุด

โครงการหลักสูตร

เอคาเทอรินเบิร์ก 2001

การแนะนำ

การคำนวณ ACF ของสัญญาณที่กำหนด

บทสรุป

รายการสัญลักษณ์

บรรณานุกรม

เชิงนามธรรม

ข้อมูลมีคุณค่ามาโดยตลอด และด้วยการพัฒนาของมนุษยชาติ ข้อมูลจึงมีมากขึ้นเรื่อยๆ ข้อมูลไหลกลายเป็นแม่น้ำสายใหญ่

ในเรื่องนี้เกิดปัญหาหลายประการในการถ่ายโอนข้อมูล

ข้อมูลมีคุณค่าในด้านความน่าเชื่อถือและความครบถ้วนเสมอมา ดังนั้นจึงมีปัญหาในการส่งข้อมูลโดยไม่สูญหายหรือบิดเบือน มีปัญหาอีกอย่างหนึ่งเมื่อเลือกสัญญาณที่เหมาะสมที่สุด

ทั้งหมดนี้ถูกถ่ายโอนไปยังวิศวกรรมวิทยุซึ่งมีการพัฒนาการรับส่งและประมวลผลสัญญาณเหล่านี้ ความเร็วและความซับซ้อนของสัญญาณที่ส่งเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในความซับซ้อนของอุปกรณ์

เพื่อรับและรวบรวมความรู้เกี่ยวกับการประมวลผลสัญญาณที่ง่ายที่สุด หลักสูตรการฝึกอบรมจึงมีภาคปฏิบัติด้วย

ในเรื่องนี้ งานหลักสูตรพิจารณาการระเบิดต่อเนื่องกันเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ประกอบด้วยพัลส์วิทยุ N สี่เหลี่ยมคางหมู (ระยะเวลาด้านบนเท่ากับหนึ่งในสามของระยะเวลาของฐาน) โดยที่:

ก) ความถี่พาหะ 1.11 MHz

b) ระยะเวลาพัลส์ (ระยะเวลาพื้นฐาน), 15 μs

c) ความถี่การทำซ้ำ 11.2 kHz

d) จำนวนพัลส์ในแพ็กเก็ต 9

สำหรับประเภทสัญญาณที่กำหนด จำเป็นต้องสร้าง (ลด) :

การคำนวณเอซีเอฟ

การคำนวณสเปกตรัมแอมพลิจูดและสเปกตรัมพลังงาน

การคำนวณการตอบสนองของแรงกระตุ้น ตัวกรองที่ตรงกัน

ความหนาแน่นของสเปกตรัมคือค่าสัมประสิทธิ์ของสัดส่วนระหว่างความยาวของช่วงความถี่เล็กๆ D ฉและแอมพลิจูดเชิงซ้อนที่สอดคล้องกันของสัญญาณฮาร์มอนิก D A พร้อมความถี่ ฉ 0

การแสดงสเปกตรัมของสัญญาณจะเปิดเส้นทางโดยตรงสู่การวิเคราะห์การผ่านของสัญญาณผ่านวงจร อุปกรณ์ และระบบวิทยุประเภทต่างๆ

สเปกตรัมพลังงานมีประโยชน์ในการหาค่าประมาณทางวิศวกรรมต่างๆ ที่กำหนดความกว้างสเปกตรัมที่แท้จริงของสัญญาณเฉพาะ การหาปริมาณระดับความแตกต่างของสัญญาณ คุณ(t)และสำเนาที่ถูกแทนที่ตามเวลา คุณ(t- เสื้อ)เป็นเรื่องปกติที่จะแนะนำ ACF

ลองแก้ไขช่วงเวลาโดยพลการแล้วลองเลือกฟังก์ชันเพื่อให้ค่าถึงค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ หากมีฟังก์ชันดังกล่าวอยู่จริง ตัวกรองเชิงเส้นที่สอดคล้องกับฟังก์ชันดังกล่าวจะเรียกว่าตัวกรองที่ตรงกัน

การแนะนำ

รายวิชาส่วนสุดท้ายของวิชา “ทฤษฎี” สัญญาณวิทยุและวงจร" ครอบคลุมหัวข้อต่างๆ ของหลักสูตรที่เกี่ยวข้องกับพื้นฐานของทฤษฎีสัญญาณและการกรองเชิงเส้นที่เหมาะสมที่สุด

เป้าหมายของงานคือ:

การศึกษาลักษณะทางเวลาและสเปกตรัมของสัญญาณวิทยุแบบพัลซ์ที่ใช้ในเรดาร์ ระบบนำทางด้วยวิทยุ การวัดและส่งข้อมูลทางไกลของวิทยุ และสาขาที่เกี่ยวข้อง

การได้รับทักษะในการคำนวณและวิเคราะห์ความสัมพันธ์และลักษณะสเปกตรัมของสัญญาณที่กำหนด (ฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติ สเปกตรัมแอมพลิจูด และสเปกตรัมพลังงาน)

ในหลักสูตรการทำงานสำหรับสัญญาณประเภทที่กำหนด จำเป็นต้อง:

การคำนวณเอซีเอฟ

การคำนวณสเปกตรัมแอมพลิจูดและสเปกตรัมพลังงาน

การตอบสนองแบบอิมพัลส์ของตัวกรองที่ตรงกัน

งานในหลักสูตรนี้ตรวจสอบแพ็กเก็ตวิทยุพัลส์สี่เหลี่ยมคางหมูที่ต่อเนื่องกันเป็นรูปสี่เหลี่ยม

พารามิเตอร์สัญญาณ:

ความถี่พาหะ (ความถี่เติมวิทยุ), 1.11 MHz

ระยะเวลาพัลส์ (ระยะเวลาพื้นฐาน) 15 μs

ความถี่การทำซ้ำ 11.2 kHz

จำนวนพัลส์ในแพ็ค 9

ฟังก์ชั่น Autocorrelation (ACF) ของสัญญาณ คุณ(t)ทำหน้าที่วัดปริมาณระดับความแตกต่างของสัญญาณ คุณ(t)และสำเนาที่ถูกแทนที่ตามเวลา (0.1) และที่ ที= 0 ACF จะเท่ากับพลังงานสัญญาณ ACF มีคุณสมบัติที่ง่ายที่สุด:

คุณสมบัติความเท่าเทียมกัน:

เหล่านั้น. เคยู ( ที) =เคยู ( - ที).

มูลค่าใดๆ ของการเปลี่ยนเวลา ทีโมดูล ACF ไม่เกินพลังงานสัญญาณ: ½ เคยู ( ที) ½£ เคยู ( 0 ) ซึ่งตามมาจากความไม่เท่าเทียมกันของคอชี-บุนยาคอฟสกี้

ดังนั้น ACF จะแสดงด้วยเส้นโค้งสมมาตรโดยมีค่าสูงสุดตรงกลาง ซึ่งเป็นค่าบวกเสมอ และในกรณีของเรา ACF ก็มีลักษณะการแกว่งเช่นกัน ควรสังเกตว่า ACF เกี่ยวข้องกับสเปกตรัมพลังงานของสัญญาณ: ; (0.2) ที่ไหน ½ ช (ว) ½ กำลังสองของโมดูลัสความหนาแน่นสเปกตรัม จึงสามารถประเมินได้ คุณสมบัติสหสัมพันธ์สัญญาณขึ้นอยู่กับการกระจายพลังงานข้ามสเปกตรัม ยิ่งย่านความถี่ของสัญญาณกว้างขึ้นเท่าใด กลีบหลักของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติก็จะยิ่งแคบลงเท่านั้น และยิ่งสัญญาณสมบูรณ์แบบมากขึ้นจากมุมมองของความเป็นไปได้ในการวัดช่วงเวลาของการเริ่มต้นอย่างแม่นยำ

การหาฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติก่อนมักจะสะดวกกว่า จากนั้นใช้การแปลงฟูริเยร์เพื่อค้นหาสเปกตรัมพลังงานของสัญญาณ สเปกตรัมพลังงาน - แสดงถึงการพึ่งพา ½ ช (ว) ½ ของความถี่

ตัวกรองที่ตรงกับสัญญาณมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

สัญญาณที่เอาต์พุตของตัวกรองที่ตรงกันและฟังก์ชันสหสัมพันธ์ของสัญญาณรบกวนเอาต์พุตมีรูปแบบของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติของสัญญาณอินพุตที่มีประโยชน์

ในบรรดาตัวกรองเชิงเส้นทั้งหมด ตัวกรองที่ตรงกันจะสร้างอัตราส่วนสูงสุดของสัญญาณสูงสุดต่อสัญญาณรบกวน rms ที่เอาต์พุต

การคำนวณ ACF ของสัญญาณที่กำหนด

รูปที่ 1. การระเบิดของพัลส์วิทยุสี่เหลี่ยมคางหมูที่สอดคล้องกัน

ในกรณีของเรา สัญญาณคือแพ็กเก็ตสี่เหลี่ยมคางหมู (ระยะเวลาด้านบนเท่ากับหนึ่งในสามของระยะเวลาของฐาน) พัลส์วิทยุ ( ดูรูปที่ 1)โดยจำนวนพัลส์คือ N = 9 และระยะเวลาพัลส์ T i = 15 μs

รูปที่ 2. เลื่อนสำเนาของซองสัญญาณ

S3(ที)

S2(ที)

S1(ที)

ระยะเวลาการเกิดซ้ำของพัลส์ในการระเบิดคือ T ip » 89.286 μs ดังนั้นรอบการทำงาน q = T ip /T i = 5.952 ในการคำนวณ ACF เราใช้สูตร ( 0.1) และ การแสดงกราฟิกสำเนาสัญญาณแบบเลื่อนเวลาโดยใช้ตัวอย่างของพัลส์สี่เหลี่ยมคางหมูหนึ่งอัน (ซอง) เมื่อต้องการทำเช่นนี้เรามาดูกันดีกว่า รูปที่ 2.ในการคำนวณกลีบหลักของ ACF ของเปลือกสัญญาณ (สี่เหลี่ยมคางหมู) เราจะพิจารณาสามช่วงเวลา:

สำหรับค่าการเปลี่ยนแปลง T ที่อยู่ในช่วงเวลาจากศูนย์ถึงหนึ่งในสามของระยะเวลาพัลส์จำเป็นต้องแก้อินทิกรัล:

เมื่อแก้อินทิกรัลนี้ เราจะได้นิพจน์สำหรับกลีบหลักของ ACF สำหรับการเปลี่ยนสำเนาของซองสัญญาณที่กำหนด:

สำหรับ T ที่อยู่ในช่วงเวลาตั้งแต่หนึ่งในสามถึงสองในสามของระยะเวลาพัลส์ เราจะได้อินทิกรัลต่อไปนี้:

เมื่อแก้ไขแล้วเราจะได้:

สำหรับ T ซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่สองในสามของระยะเวลาพัลส์จนถึงระยะเวลาพัลส์ อินทิกรัลจะมีรูปแบบดังนี้

ดังนั้น จากผลลัพธ์ของการแก้ปัญหา เราจึงได้:

โดยคำนึงถึงคุณสมบัติสมมาตร (ความเท่าเทียมกัน) ของ ACF (ดูบทนำ) และความสัมพันธ์ในการเชื่อมต่อ ACF ของสัญญาณวิทยุและ ACF ของเปลือกที่ซับซ้อน: เรามีฟังก์ชันสำหรับกลีบหลักของ ACF ของซองจดหมาย ko (T) ของพัลส์วิทยุและ ACF ของพัลส์วิทยุ Ks (T):

โดยที่ฟังก์ชันอินพุตจะมีรูปแบบดังนี้

ดังนั้น รูปที่ 3แสดงกลีบหลักของ ACF ของพัลส์วิทยุและเปลือกของมัน เช่น เมื่อเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงในการคัดลอกสัญญาณเมื่อมีการพัลส์ทั้ง 9 ของการพัลส์ที่เกี่ยวข้องนั่นคือ น=9.

จะเห็นได้ว่า ACF ของพัลส์วิทยุมีลักษณะการสั่น แต่มีค่าสูงสุดอยู่ตรงกลางเสมอ ด้วยการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม จำนวนพัลส์ที่ตัดกันของสัญญาณและสำเนาของมันจะลดลงหนึ่ง และด้วยเหตุนี้ แอมพลิจูดหลังจากแต่ละช่วงการทำซ้ำ T ip = 89.286 μs

ดังนั้น ACF สุดท้ายจะมีลักษณะเช่นนี้ รูปที่ 4 ( 16 กลีบ แตกต่างจากกลีบหลักเฉพาะในแอมพลิจูด) โดยคำนึงถึงสิ่งนั้น , ว่าในรูปนี้ T=T ip .:

ข้าว. 3. ACF ของกลีบหลักของพัลส์วิทยุและเปลือกของมัน

ข้าว. 4. ACF ของการระเบิดพัลส์วิทยุรูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่สอดคล้องกัน

ข้าว. 5. ซองห่อของพัลส์วิทยุ

การคำนวณความหนาแน่นสเปกตรัมและสเปกตรัมพลังงาน

ในการคำนวณความหนาแน่นของสเปกตรัม เราจะใช้ฟังก์ชันของเปลือกสัญญาณวิทยุ (ในการคำนวณ ACF) ดูรูปที่ 2)ซึ่งมีลักษณะดังนี้:

และการแปลงฟูริเยร์เพื่อให้ได้ฟังก์ชันสเปกตรัม ซึ่งจะคำนวณโดยใช้สูตรเมื่อคำนึงถึงขีดจำกัดของการรวมสำหรับพัลส์ที่ n แล้ว

สำหรับซองพัลส์วิทยุและ:

สำหรับพัลส์วิทยุตามลำดับ

กราฟของฟังก์ชันนี้แสดงใน ( รูปที่ 5)

เพื่อความชัดเจน รูปภาพจะแสดงช่วงความถี่ต่างๆ

ข้าว. 6. ความหนาแน่นสเปกตรัมของซองสัญญาณวิทยุ

ตามที่คาดไว้ ค่าสูงสุดหลักจะอยู่ตรงกลาง เช่น ที่ความถี่ w = 0

สเปกตรัมพลังงานเท่ากับกำลังสองของความหนาแน่นของสเปกตรัม ดังนั้นกราฟสเปกตรัมจึงมีลักษณะดังนี้ ( รูปที่ 6)เหล่านั้น. คล้ายกับแผนภาพความหนาแน่นของสเปกตรัมมาก:

ข้าว. 7. สเปกตรัมพลังงานของซองสัญญาณวิทยุ

ประเภทของความหนาแน่นสเปกตรัมสำหรับสัญญาณวิทยุจะแตกต่างกัน เนื่องจากแทนที่จะเป็นค่าสูงสุดหนึ่งค่าที่ w = 0 จะมีการสังเกตค่าสูงสุดสองค่าที่ w = ±wo กล่าวคือ สเปกตรัมของพัลส์วิดีโอ (ซองสัญญาณวิทยุ) จะถูกถ่ายโอนไปยังภูมิภาค ความถี่สูงด้วยค่าสัมบูรณ์ของค่าสูงสุดลดลงครึ่งหนึ่ง ( ดูรูปที่ 7)ประเภทของสเปกตรัมพลังงานของสัญญาณวิทยุจะคล้ายกันมากกับประเภทของความหนาแน่นสเปกตรัมของสัญญาณวิทยุเช่น สเปกตรัมจะถูกถ่ายโอนไปยังบริเวณความถี่สูงและจะสังเกตค่าสูงสุดสองค่าด้วย ( ดูรูปที่ 8)

ข้าว. 8. ความหนาแน่นสเปกตรัมของแพ็กเก็ตของพัลส์วิทยุ

การคำนวณการตอบสนองของแรงกระตุ้นและคำแนะนำสำหรับการสร้างตัวกรองที่ตรงกัน

ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าสัญญาณรบกวนมักจะปรากฏพร้อมกับสัญญาณที่เป็นประโยชน์ ดังนั้นเมื่อมีสัญญาณที่เป็นประโยชน์ที่อ่อน บางครั้งจึงเป็นเรื่องยากที่จะตัดสินว่ามีสัญญาณที่เป็นประโยชน์หรือไม่

เพื่อรับสัญญาณเลื่อนเวลากับพื้นหลังของเสียงเกาส์เซียนสีขาว (เสียงเกาส์เซียนสีขาว "BGS" มีความหนาแน่นของการกระจายสม่ำเสมอ) n (t) เช่น ใช่(t)= + n (t) อัตราส่วนความน่าจะเป็นเมื่อรับสัญญาณของรูปร่างที่รู้จักมีรูปแบบ:

ที่ไหน เลขที่ - ความหนาแน่นของสเปกตรัมเสียงรบกวน.

ดังนั้นเราจึงได้ข้อสรุปว่าการประมวลผลข้อมูลที่ได้รับอย่างเหมาะสมที่สุดคือสาระสำคัญของอินทิกรัลสหสัมพันธ์

ฟังก์ชั่นผลลัพธ์แสดงถึงการดำเนินการที่สำคัญที่ควรดำเนินการกับสัญญาณที่สังเกตได้อย่างเหมาะสมที่สุด (จากจุดยืนของเกณฑ์ความเสี่ยงเฉลี่ยขั้นต่ำ) ในการตัดสินใจเกี่ยวกับการมีอยู่หรือไม่มีสัญญาณที่เป็นประโยชน์

ไม่ต้องสงสัยเลยว่า การดำเนินการนี้สามารถนำมาใช้โดยตัวกรองเชิงเส้น

แท้จริงแล้วสัญญาณที่เอาต์พุตของตัวกรองที่มีการตอบสนองแบบอิมพัลส์ ก.(ที)มีรูปแบบ:

ดังจะเห็นได้ว่าเมื่อเข้าเงื่อนไขแล้ว ก.(r-x) = เค ×ส(ร- เสื้อ)นิพจน์เหล่านี้เทียบเท่ากันและหลังจากแทนที่แล้ว เสื้อ = r-xเราได้รับ:

ที่ไหน ถึง- คงที่และ ถึง- เวลาคงที่ซึ่งสังเกตสัญญาณเอาท์พุต

ตัวกรองที่มีการตอบสนองแบบอิมพัลส์ กรัม (เสื้อ) (ดูด้านบน) เรียกว่าสอดคล้องกัน

เพื่อกำหนดการตอบสนองของอิมพัลส์ จำเป็นต้องมีสัญญาณ ส(ที)เปลี่ยนไปที่ ถึงไปทางซ้ายเช่น เราได้รับฟังก์ชัน S (ถึง + t)และฟังก์ชั่น ส (ถึง - ที)ได้จากการสะท้อนสัญญาณสัมพันธ์กับแกนพิกัดเช่น การตอบสนองแรงกระตุ้นของตัวกรองที่ตรงกันจะเท่ากับสัญญาณอินพุต และในเวลาเดียวกัน เราก็จะได้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูงสุดที่เอาต์พุตของตัวกรองที่ตรงกัน

เมื่อพิจารณาจากสัญญาณอินพุตของเราเพื่อสร้างตัวกรองเราต้องสร้างลิงค์สำหรับการก่อตัวของพัลส์สี่เหลี่ยมคางหมูหนึ่งอันก่อนซึ่งมีวงจรแสดงใน ( รูปที่ 9)

ข้าว. 10. ลิงค์สำหรับการก่อตัวของพัลส์วิทยุพร้อมซองจดหมายที่กำหนด

สัญญาณของเปลือกสัญญาณวิทยุ (ในกรณีของเราคือสี่เหลี่ยมคางหมู) จะถูกส่งไปยังอินพุตของลิงค์การสร้างพัลส์วิทยุด้วยซองจดหมายที่กำหนด (ดูรูปที่ 9)

ในการเชื่อมโยงแบบสั่นจะเกิดขึ้น สัญญาณฮาร์มอนิกด้วยความถี่พาหะwо (ในกรณีของเรา 1.11 MHz) ดังนั้นที่เอาต์พุตของลิงค์นี้เราจึงมีสัญญาณฮาร์มอนิกที่มีความถี่wо

จากเอาท์พุตของลิงค์ออสซิลเลเตอร์ สัญญาณจะถูกป้อนไปที่แอดเดอร์และไปยังลิงค์ไลน์การหน่วงเวลาของสัญญาณที่ Ti (ในกรณีของเรา Ti = 15 μs) และจากเอาท์พุตของลิงค์ดีเลย์ สัญญาณจะถูกป้อนไปที่ ตัวเปลี่ยนเฟส (จำเป็นเพื่อให้หลังจากสิ้นสุดพัลส์จะไม่มีสัญญาณวิทยุที่เอาต์พุตของแอดเดอร์) .

หลังจากตัวเปลี่ยนเฟส สัญญาณจะถูกป้อนไปยังตัวบวกด้วย ที่เอาต์พุตของ adder ในที่สุดเราก็มีพัลส์วิทยุสี่เหลี่ยมคางหมูที่มีความถี่ในการเติมวิทยุเช่น สัญญาณ ก.(t)

เนื่องจากเราจำเป็นต้องได้รับแพ็กเก็ตที่สอดคล้องกันของพัลส์วิดีโอสี่เหลี่ยมคางหมู 9 อัน จึงจำเป็นต้องใช้สัญญาณ g (t) ไปยังลิงก์เพื่อสร้างแพ็กเก็ตดังกล่าว ซึ่งเป็นวงจรที่มีลักษณะเหมือนใน (รูปที่ 10):

ข้าว. 11. การเชื่อมโยงการก่อตัวของกลุ่มที่สอดคล้องกัน

สัญญาณ g (t) ซึ่งเป็นพัลส์วิทยุรูปสี่เหลี่ยมคางหมู (หรือลำดับของพัลส์วิทยุรูปสี่เหลี่ยมคางหมู) จะถูกส่งไปยังอินพุตของลิงก์รูปแบบการระเบิดต่อเนื่องกัน

ถัดไป สัญญาณจะไปที่ตัวบวกและบล็อกการหน่วงเวลา ซึ่งสัญญาณอินพุตจะหน่วงเวลาตามช่วงพัลส์ในแพ็กเก็ต เคล็ดลับคูณด้วยเลขพัลส์ลบหนึ่งนั่นคือ - N-1)และจากเอาต์พุตของฝั่งหน่วงอีกครั้งไปยังตัวบวก .

ดังนั้น ที่เอาท์พุตของลิงก์การก่อตัวระเบิดต่อเนื่องกัน (เช่น ที่เอาท์พุตของแอดเดอร์) เรามีพัลส์วิทยุรูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่สอดคล้องกันเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องดำเนินการ

บทสรุป

ในระหว่างการทำงาน มีการคำนวณที่เหมาะสมและสร้างกราฟ จากนั้นเราสามารถตัดสินความซับซ้อนของการประมวลผลสัญญาณได้ เพื่อให้ง่ายขึ้น การคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้ดำเนินการในแพ็คเกจ MathCAD 7.0 และ MathCAD 8.0 งานนี้เป็นส่วนที่จำเป็น หลักสูตรการฝึกอบรมเพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจเกี่ยวกับคุณลักษณะของการใช้สัญญาณวิทยุแบบพัลซ์ต่างๆ ในเรดาร์ ระบบนำทางด้วยวิทยุ และการวัดระยะไกลด้วยวิทยุ และยังสามารถออกแบบตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดได้ จึงมีส่วนช่วยเล็กน้อยในการ "ดิ้นรน" เพื่อหาข้อมูล

รายการสัญลักษณ์

วอ - ความถี่ในการเติมวิทยุ

ว- ความถี่

ที ( เสื้อ) - กะเวลา;

ติ - ระยะเวลาของพัลส์วิทยุ

เคล็ดลับ - ระยะเวลาการทำซ้ำของพัลส์วิทยุในแพ็กเก็ต

เอ็น - จำนวนพัลส์วิทยุในแพ็กเก็ต

ที - เวลา;

บรรณานุกรม

1. บาสคาคอฟ เอส.ไอ. "วงจรและสัญญาณวิศวกรรมวิทยุ: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัยเฉพาะทาง"วิศวกรรมวิทยุ" - ฉบับที่ 2 แก้ไขใหม่ และเพิ่มเติม - ม.: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2531 - 448 หน้า: ป่วย

2. "การวิเคราะห์สัญญาณวิทยุและการคำนวณลักษณะของตัวกรองที่ตรงกันที่เหมาะสมที่สุด: แนวทางสำหรับหลักสูตรทำงานในหลักสูตร "ทฤษฎีสัญญาณวิทยุและวงจร" / Kibernichenko V.G., Doroinsky L.G., Sverdlovsk: UPI 1992.40 p.

3. “อุปกรณ์ขยายเสียง” : หนังสือเรียน : คู่มือมหาวิทยาลัย - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2532. - 400 หน้า: ป่วย.

4. Buckingham M. “เสียงเข้ามา” อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบ"/แปลจากภาษาอังกฤษ - M.: Mir, 1986

1) ค่าปัจจุบันของสัญญาณพัลส์ (U(t)) ซึ่งคล้ายกับค่าไซน์ซอยด์ สามารถกำหนดได้โดยใช้เครื่องมือที่แสดงถึงรูปร่างของสัญญาณ

2) ค่าแอมพลิจูดของ U n แสดงถึงค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าทันทีในช่วงเวลา T ระยะเวลาการศึกษาสัญญาณพัลส์ถูกกำหนดโดยจุดที่ระดับ 0.5 แอมพลิจูด

3) เวลาที่เพิ่มขึ้นของขอบนำ t f + คือช่วงเวลาระหว่างจุดที่สอดคล้องกับ 0.1U m และ 0.9U m ขอบนำแสดงลักษณะของระดับการเพิ่มขึ้นของสัญญาณเช่น แรงกระตุ้นจากระดับ 0 ถึง U m ได้เร็วแค่ไหน ตามหลักการแล้ว t f + ควรเท่ากับศูนย์ แต่ในทางปฏิบัติ ช่วงเวลานี้ไม่เคยเท่ากับศูนย์ t f » 10 nS

4) เวลาสลายตัว (ขอบด้านหลัง) เสื้อ f - ถูกกำหนดในทำนองเดียวกันจากระดับ 0.1 ถึง 0.9 ที่แอมพลิจูด แต่ที่การสลายตัวของพัลส์ เวลาของขอบต่อท้ายเช่นเดียวกับเวลานำนั้นมีจำกัดเช่นกัน พวกเขามุ่งมั่นที่จะลดมันลงเนื่องจากการลดลงส่งผลต่อระยะเวลาการเต้นของชีพจร คุณ

5) ระยะเวลาพัลส์ คุณ – ช่วงเวลาที่กำหนดที่ระดับแอมพลิจูด 0.5 จากจุดเริ่มต้นถึงขอบท้าย อัตราส่วนของระยะเวลาการเกิดซ้ำของพัลส์ต่อระยะเวลาของพัลส์ที่เรียกว่าวัฏจักรหน้าที่มีความสำคัญต่อสัญญาณ ยิ่งรอบการทำงานสูงเท่าใด จำนวนครั้งที่พัลส์ "พอดี" ในช่วงการทำซ้ำ T/m = q ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

กรณีพิเศษของสัญญาณพัลส์คือคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งมีรอบหน้าที่ q = 2 รอบหน้าที่บ่งชี้โดยอ้อมถึงลักษณะพลังงานของสัญญาณ ยิ่งมีขนาดใหญ่ สัญญาณก็จะส่งผ่านพลังงานน้อยลงในช่วงเวลาหนึ่ง เนื่องจากสัญญาณมีลักษณะเฉพาะด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน จึงถูกใช้เช่นกัน: ค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ รูปแบบอะนาล็อก ค่าแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขโดยเฉลี่ย

สำหรับสัญญาณสี่เหลี่ยมค่าเหล่านี้จะเท่ากัน มักพิจารณาถึงลักษณะพลังงาน - กำลังสัญญาณ - กำลังต่อคาบ P ถูกกำหนดไว้สำหรับคลื่นสี่เหลี่ยมดังนี้:

โดยที่ P u คือกำลังของพัลส์ q คือรอบการทำงาน

พลังงานพัลส์สามารถเข้าถึงค่าขนาดใหญ่ในขณะที่ กำลังเฉลี่ยอยู่ในระดับต่ำ อุปกรณ์ได้รับการทดสอบโดยใช้พัลส์สั้นที่มีแอมพลิจูดสูง

6) คัดลอกลิงค์ Y =

สเปกตรัมของสัญญาณพัลส์

วัตต์ 0 2w 0 3w 0 4w 0 5w 0 6w 0 ครั้ง

จากการขยายอนุกรมฟูริเยร์ของสัญญาณคาบ สัญญาณพัลส์ยังแสดงด้วยว่าประกอบด้วยผลรวมของส่วนประกอบต่างๆ ประการแรก นี่คือฮาร์มอนิกพื้นฐาน ซึ่งเป็นความถี่ของการวิจัยสัญญาณและส่วนประกอบต่างๆ ของมัน แต่การขยายตัวนี้ยังรวมถึงฮาร์โมนิคอื่นๆ อีกมากมายที่ไม่ใช่ทวีคูณของฮาร์โมนิกหลักด้วย เหล่านี้เป็นฮาร์โมนิคที่มีขนาดเล็กกว่าฮาร์โมนิกพื้นฐานและเป็นการรวมกันของฮาร์โมนิกเหล่านี้กับฮาร์โมนิกพื้นฐาน การแสดงนี้แสดงว่าสัญญาณพัลส์มีแบนด์วิธกว้าง ทุกอย่างอยู่ในบรรทัดเดียว

ความถี่ต่ำทำให้หลังคาอยู่ในรูปแบบพัลส์ ยิ่งส่วนประกอบเหล่านี้มีขนาดเล็กลง การลดลงที่ด้านบนของพัลส์ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน รอบการทำงานของการขึ้นและลงของพัลส์จะขึ้นอยู่กับส่วนประกอบความถี่สูงในการสลายตัวของสัญญาณ ยิ่งความถี่สูง ขอบของพัลส์ก็จะยิ่งชันมากขึ้น ในการส่งสัญญาณ คุณต้องมีอุปกรณ์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การส่งสัญญาณเท่ากันตลอดช่วงสเปกตรัมพัลส์ทั้งหมด แต่อุปกรณ์ดังกล่าวนั้นใช้งานได้ยากในทางเทคนิค ดังนั้นพวกเขาจึงแก้ปัญหาได้เสมอ: เลือกสเปกตรัมที่แคบลงและพารามิเตอร์พัลส์ที่ดีกว่า

เกณฑ์การปรับให้เหมาะสมหลัก: รอบหน้าที่ของการส่งสัญญาณพัลส์ แต่วันนี้ในระบบจริงถึง 100 Mbaud = 10 8 หน่วยของข้อมูลต่อวินาที

สัญญาณพัลส์มีแนวโน้มที่จะถ่ายทอดขั้วบวก เนื่องจากขั้วถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย แม้ว่าจะใช้พัลส์ก็ตาม ขั้วลบเพื่อส่งข้อมูล เมื่อวัดค่าแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณพัลส์ ให้ใส่ใจกับอุปกรณ์: โวลต์มิเตอร์สูงสุด (แอมพลิจูด), ค่าเฉลี่ย, ค่า rms ค่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยและ rms ขึ้นอยู่กับระยะเวลาพัลส์ มูลค่าสูงสุด - ไม่ การส่งสัญญาณพัลส์ผ่านเส้นลวดทำให้เกิดการบิดเบือนสัญญาณที่เห็นได้ชัดเจน: สเปกตรัมของสัญญาณแคบลงในส่วน HF ดังนั้นการขึ้นและลงของพัลส์จึงเพิ่มขึ้น

ใดๆก็ตามโดยธรรมชาติ สัญญาณไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม: กำหนด, สุ่ม

ค่าแรกสามารถอธิบายได้ด้วยค่าเฉพาะ (ค่าทันที U(t)) สัญญาณที่กำหนดขึ้นเป็นส่วนใหญ่

สัญญาณสุ่ม ลักษณะที่ปรากฏไม่สามารถคาดเดาได้ล่วงหน้า ดังนั้นจึงไม่สามารถคำนวณหรือกำหนด ณ จุดใดจุดหนึ่งได้ สัญญาณดังกล่าวสามารถศึกษาได้เท่านั้น สามารถดำเนินการทดลองเพื่อกำหนดลักษณะความน่าจะเป็นของสัญญาณได้ ในภาคพลังงาน สัญญาณดังกล่าวได้แก่ การรบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่บิดเบือนสัญญาณหลัก สัญญาณเพิ่มเติมจะปรากฏขึ้นเมื่อมีการคายประจุทั้งหมดหรือบางส่วนระหว่างสายส่ง สัญญาณสุ่มได้รับการวิเคราะห์และวัดโดยใช้คุณลักษณะความน่าจะเป็น ในแง่ของข้อผิดพลาดในการวัด สัญญาณสุ่มและอิทธิพลของพวกเขามีสาเหตุมาจากข้อผิดพลาดแบบสุ่มเพิ่มเติม ยิ่งไปกว่านั้น หากค่าของพวกมันมีลำดับความสำคัญน้อยกว่าค่าสุ่มหลัก ก็สามารถแยกพวกมันออกจากการวิเคราะห์ได้

อ่าน:

รหัสโปรโมชั่น Pandao สำหรับคะแนน ไวรัสแรนซัมแวร์ที่เป็นอันตรายกำลังแพร่กระจายอย่างหนาแน่นบนอินเทอร์เน็ต การติดตั้ง RAM เพิ่มเติม จะทำอย่างไรถ้าหูฟังไม่สร้างเสียงบนแล็ปท็อป ไดเรกทอรีไดโอด ไดโอดเรียงกระแสกำลังสูง 220V

อ่าน:

เป็นที่นิยม:

วิธีรีเซ็ตรหัสผ่านผู้ดูแลระบบบน Mac OS X โดยไม่ต้องใช้แผ่นดิสก์การติดตั้ง

ใหม่

วิธีฟื้นฟูรอบประจำเดือนหลังคลอดบุตร: