Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 63

При передаче цифровых сигналов эффективность использования спектра радиосигнала оценивается отношением:

                                        (22.10)

где  - ширина полосы пропускания при разных видах манипуляции. S равна числу бит ЦИС в секунду (В), приходящихся на 1 Гц полосы радиотракта. В настоящее время достигнуты следующие уровни эффективности: для ОФМ-2 (DPSK) 8=1.0 бит/сек/Гц, для ОФМ-4 (QРSК) S=2.0 бит/сек/Гц, для КАМ-16 S=3.5 бит/cек/Гц. Оптимизацией формы модулирующих импульсов и использованием оптимальных методов приема удается поднять эффективность использования спектра, например, до S=5.0 бит/сек/Гц, для КАК4-16. В качестве меры производительности цифровых систем связи используется также параметр  - отношение энергии cигнала на 1бит к плотности мощности шумов на 1 Гц. Так как , где Р – мощность сигнала в Вт,  -  время передачи одного бита, а , то

                                            (22.11)

где  -  постоянная Больцмана, k=1.3808 Дж/К;

Т - температура в Кельвинах (абсолютная температура).

 - тепловой шум, присутствующий в полосе шириной 1Гц, для или проводника.

Связь параметра  достижимой спектральной эффективностью  выражается формулой:

                                          (22.12)

Эффективность использования полосы спектра частот при ЧММС такая же, как и при ОФМ-4, а помехоустойчивость как при ОФМ-2.

Рис. 22.9. Сравнение помехоустойчивости 16-позиционной амплитудной (слева), фазовой (в центре) и квадратурной (справа) манипуляции.

За счет использования двумерного характера гармонического несущего колебания (под двухмерностью здесь понимается наличие двух параметров, которые можно независимо изменять) квадратурная манипуляция обеспечивает большую помехоустойчивость (то есть меньшую вероятность ошибки), чем при  и . Анализ показывает, что помехоустойчивость тем выше, чем больше расстояние d между ближайшими точками созвездия на комплексной плоскости. При этом для корректности сравнения разных созвездие у них должны быть одинаковыми, помимо числа точек, среднеквадратические амплитуды:

                                              (22.13)

где  - комплексная амплитуда выходного сигнала манипулятора.

Сравним для примера помехоустойчивость 16-позншюнных амплитудной, фазовой и квадратурной манипуляций (рис.22.9).

Результаты расчетов минимального расстояния между точками, среднеквадратического уровня сигналов, а также межуточного расстояния, нормированного к этому уровню, сведены в табл. 1.

Анализ данных из таблицы показывает, что квадратурная манипуляция обеспечивает максимальное межточечное расстояние нормализированное к среднеквадратическому уровню сигнала.

ЛЕКЦИЯ 23. Ламповые и транзисторные генераторы.

Особенности режимов активных элементов и колебательных систем генераторов СВЧ диапазона. Конструкции и особенности расчета генераторов на коаксиальных, полосковых и микрополосковых линиях. Интегральные и гибридно-интегральные схемы СВЧ генераторов.

Сегодня радиолинии в диапазоне сверхвысоких частот занимают первые строчки в объеме мировой радиопродукции. Они работают не только в радиолокации и радионавигации, космической радиосвязи и телевидении, в радиорелейной и дальней тропосферной связи, но и во всех системах сотовой радиосвязи, других многочисленных беспроводных линиях связи. Лидерство радиолиний в диапазоне СВЧ обеспечили такие их качества, как широкополосность, большое усиление и высокая направленность антенн и другие. В сравнении с ВЧ диапазоном, беспроводные линии вязи и сети СВЧ позволяют на несколько порядков увеличат скорость и объем передаваемых сообщений, снизить мощность радиопередающих устройств, получить другие преимущества.