Разработка обобщенной структурной схемы радиотехнической системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами

Введение

Вся жизнь человеческого общества неразрывно связана с информацией, а, следовательно, возникает необходимость её хранения и передачи.

Радиотехнические цепи и сигналы  является базовой дисциплиной связи, целью которой является изучение фундаментальных законов, связанных с получением  сигналов, их передачей через канал связи, обработкой и преобразованием в радиотехнических цепях. Принципы и методы курса РТЦС являются теоретической основой для развития инженерных методов расчета  и проектирования  аналоговых и цифровых систем связи.

Правильная эксплуатация систем связи требует умения оценивать, насколько полно реализуется в системах связи потенциальные возможности выбранных способов передачи, модуляции, кодирования, а также знания основ теории передачи сигналов, сообщений, причин искажения сигналов и т.д.

Главными задачами курсовой работы являются:

- Изучение фундаментальных закономерностей, связанных  с получением сигналов, их передачей по каналам связи, обработкой и преобразованием в радиотехнических устройствах;

- Закрепление навыков и формирование умений по математическому описанию сигналов, определению их вероятностных и числовых характеристик

- Научиться выбирать математический аппарат для решения конкретных научных и технических задач в области связи; видеть тесную связь математического описания с физической стороной рассматриваемого явления.

1.Техническое задание

Разработать обобщенную структурную схему радиотехнической системы связи для передачи непрерывных сообщений  дискретными сигналами, привести краткое описание назначение входящих в нее блоков и графики временных и спектральных диаграмм на выходе каждого из них, иллюстрирующее преобразование сообщении и сигнала в радиотехнической системе передачи непрерывных сообщении, выбрать вид модуляции.

Таблица 1 – задание

2. Структурная схема радиотехнической цепи

Любая радиотехническая цепь предназначена для доставки информации до потребителя, а вот вопрос способа доставки информации решает инженер, разрабатывающий эту РТС.

На рисунке 1 приведена обобщенная структурная схема системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами. Далее рассмотрим  подробное описание назначения входящих в нее блоков.

Рисунок 1 – Структурная схема радиотехнической цепи

Под системой связи понимают совокупность технических средств и среды распространения сигналов, обеспечивающих передачу сообщения от источника к потребителю.

2.1.Описание работы схемы:

Источник сигналов (непрерывных сообщений) – это устройство, на выходе которого имеется непрерывный сигнал в виде механических колебаний или в виде их отсутствия (это тоже может быть информацией).

Преобразователь исходного колебания в электрические колебания. По РТС можно передавать только колебания электрические, потому это устройство имеет очень важную роль. Мы работаем только с сигналом на выходе этого элемента. Преобразователями могут служить такие простые устройства, как микрофон, видеокамера, фотокамера.

Рисунок 2 –Непрерывный сигнал S(t)  на выходе преобразователя

Рисунок 3 – Амплитудный спектр  непрерывного сигнала S(t)

Фильтр нижних частот (ФНЧ) – это устройство, срезающее частоты выше  ФНЧ. Так как спектр сигнала бесконечен,  необходимо включить в схему ФНЧ. Частота среза фильтра выбираются так, чтобы сохранялась эффективная ширина спектра сигнала по правилу эквивалентного прямоугольника.

Рисунок 4 - Амплитудный спектр  сигнала S(t) на выходе ФНЧ

Дискретизатор  подвергает непрерывное сообщение  дискретизации по времени через некоторые интервалы Dt. Частоту дискретизации задает генератор отсчетных импульсов (ГОИ), т.е. задает Dt, через которые будут отсчеты.

Рисунок 5 - Дискретный сигнала x(k) на выходе дискретизатора

Рисунок 6 – Амплитудный спектр дискретного сигнала x(k)

Квантователь квантует полученные отчеты мгновенных значении.

Полученная последовательность квантованных значении представляется по средствам кодирования в виде последовательности  m-ичных кодовых комбинации. Такое преобразование называется импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Чаще всего кодирование здесь сводится к записи номера уровня в двоичной системе счисления.