Общие сведения и структура радиосистемы передачи информации. История развития РСПИ

Гл.1. Общие сведения и структура радиосистемы передачи информации.

1.1 История развития РСПИ.

Наибольшее развитие РСПИ связано с разработкой системы многоканальной связи и радиотелеметрических систем. Рассмотрим особенности таких РСПИ как РТМС. Телеметрия в переводе с греческого означает дальние измерения. Телеметрическая информация дает возможность контролировать состояние удаленного объекта и управлять им на расстоянии. Таким образом РТИС обеспечивает сбор, обработку, передачу по радиолинии измеренной информации о состоянии или поведении технических устройств, живых организмов и других объектов, удаленных от потребителя этой информации. Измеряемая информация – это информация, результаты измерения которой могут быть выражены в единицах измерения физических величин. РТМС ширко применяют в промышленности, медицине, биологии, при исследовании океанских и земных глубин, космоса. Научные основы РТМС заложены в результате развития теории информации, многоканальной связи и математических методах обработки информации, в частности системы сжатия данных.

Практическое использование РТМС стало возможным благодаря достижениям в области микроминиатюризации и разработки микропроцессоров, микроконтроллеров, ПЛИС и т.д. успехи в области теории передачи информации связаны с такими учеными, как Котельников, Сифоров, Моновцев, Типугин, Агаджанов и др.

История развития начинается с 1930 года, когда с шара – зонда, выполненного под руководством профессора Молчанова, были переданы такие метеорологические данные, как давление, температура, влажность. В конце 30-х годов под руководством Вернова разработан радиозонд, с 40-х годов используются РТМС при испытании самолетов, управляемых снарядов, искусственных спутников Земли, космических кораблей. В внастоящее время РТМС используются в газовой, топливной, химической промышленности, металлургии, ядерных установках.

1.2 Задачи космических РСПИ.

К основным задачам космических РСПИ относятся :

1. Сбор измерительной информации от разных источников на борту, сжатие и преобразование в форму, удобную для передачи в радиолинию.

2. Передача телеметрической информации с борта космического аппарата по радиолинии и прием на Земле.

3. Обработка принятой телеметрической информации, регистрация и представление в форме, удобной для потребителя.

Вначале главной задачей телеметрии была передача сообщений и теория телеметрии сводилась к теории многоканальной радиосвязи. Сейчас основными задачами являются 1 и 3 задачи. Это вызвано следующим :

- РТМС стали использоваться для обслуживания сложных объектов;

- увеличилось число источников измерения информации;

- увеличился объем передаваемой информации;

- увеличилась дальность связи;

- появились жесткие ограничения на вес и габариты бортовой аппаратуры.

Круг задач, решаемый современными РТМС, значительно шире, чем у систем многоканальной связи и включают в себя решения следующих задач :

1. предание РТМС свойств адаптации к текущей обстановке (регулировка частоты опроса);

2. рациональное формирование сообщений на борту объектов (разработка эффективных систем кодирования, адаптивная - модуляция);

3. устранение избыточности, т.е. сжатие объемов сообщений (адаптивная коммутация и дискретизация);

4. автоматизация процессов обработки информации на Земле;

5. получение некоторой части информации незамедлительно;

Решение этих задач привело к тому, что РТМС рассматривают как пространственно – разнесенные информационные системы , включающие в себя ряд разнородных, но связанных систем.

1.3. Требования к космическим РСПИ.

1. Одновременно измерение и передача информации о многих параметрах