Расчет канала связи. Разработка структурной схемы системы связи, предназначенной для передачи аналоговых сигналов методом ИКМ

кодировании происходит процесс преобразования элементов сообщения в соответствующие им числа. Каждому элементу присваивается определенная совокупность кодовых символов, которая называется кодовой комбинацией. Совокупность кодовых комбинаций, обозначающих дискретные сообщения, называется кодом. В технике легче генерировать и распознавать двоичные (бинарные) сигналы (0 и 1), высокий и низкий уровень. На рисунке 2.5 а показано кодирование сигнала двоичным кодом, спектр показан на рисунке 2.5 б.

Превращение одного символа комбинации в другой, например, 1 в 0 или 0 в 1, приводит к появлению новой комбинации, то есть к ошибке. Для того, что бы избежать этого используются корректирующие коды. Корректирующие коды строятся так, что для передачи сообщения используются не все возможные кодовые комбинации, а лишь некоторая их часть. Тем самым создается возможность обнаружить и исправить ошибки при неправильном воспроизведении некоторого числа символов. Корректирующие свойства кодов достигаются ценой введения в кодовые комбинации дополнительных (избыточных) символов.

Далее сигнал идет на частотный модулятор. Модуляция определяет вид формируемого сигнала, который должен передаваться по каналу связи. Частотная модуляция сигнала показана на рисунке 2.6 а, а спектр модулированного сигнала на рисунке 2.6 б. При частотной модуляции нажатие ключа соответствует частоте f₁, а отжатие частоте f₀.

Модуляция состоит в том, что один из параметров электрического колебания изменяется во времени в соответствии с передаваемым сообщением u(t). При частотной модуляции частота имеет приращение пропорциональное u(t): .

Так как сообщение закодировано двоичным кодом, то модулируемый параметр будет принимать только два значения: ноль и единицу. Сигналы частотной модуляции образуют систему с активной паузой. Излучение мощности при паузе (0) имеет как положительный, так и отрицательный эффект: с одной стороны легче (лучше) различаются сигналы «0» и «1», то есть улучшается помехоустойчивость, с другой – передатчик непрерывно излучает энергию.

Далее сигнал s(t) через усилитель мощности поступает в линию связи. Так как процесс усиления – это линейное (масштабное) преобразование сигнала, то с математической точки зрения это тот же самый сигнал s(t), умноженный на постоянный коэффициент усиления.

В линии связи происходит ослабление сигнала, в зависимости от дальности связи, и на сигнал накладываются помехи n(t) (рисунок 2.7 а, спектр сигнала показан на рисунке 2.7б), которые наиболее сильно влияют на входе приемного устройства, где сигнал наиболее слаб. При этом может наблюдаться либо суммирование сигнала: z(t)=s(t)+n(t) – такие помехи называются аддитивными и возникают на линейных приемных устройствах, или z(t)=s(t)μ(t) – мультипликативные помехи, возникающие на нелинейных элементах. Под помехой понимается любое воздействие, накладывается на полезный сигнал и затрудняющее его прием.

Чтобы осуществить чистую частотную модуляцию приходится помимо информации от передатчика к приемнику иметь дополнительный канал связи, по которому непрерывно передавать значения ухода частоты излучения. Такой канал называется когерентным и его можно обеспечить только при наличии высокостабильной линии связи.

Так как информация при частотной модуляции заключена, соответственно, в изменении частоты, а помеха, в основном, влияет на амплитуду входного сигнала, то частотная модуляция очень помехоустойчивый вид связи. Кроме того, обычно при приеме частотно-модулированных сигналов ставят двухстороннее ограничители амплитуд, устраняющие вредное влияние помех.