Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 221

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

а)

К, ku V,

Щ

г, t

•I)

 

и

 

 

О ш 2а

4а So

вы Юш 12а %ыыл Т,

г)

 

 

ТГГТг,

Г-Г-1-1-1-,-

Ду лу

во юо на

wo

Рис. 4.6. Спектры последовательностей прямоугольных импульсов

составляющими, а следовательно, и к изменению ампли­ тудных соотношений между гармониками сигнала при сохранении его частотного распределения. Для примера сравним спектры последовательности прямоугольных им-

.д

 

 

 

 

пульсов

при т=Г/2

.(см. рис.

*

п

 

 

 

4.6а) .и 'косинусоидальныл

 

 

 

 

 

импульсов

(рис. 4.7),

полу­

а

 

 

 

ченных

в

результате

одно-

 

 

 

полупериодного

выпрямле­

2 ы

за~~^Г^

^

ния синусоидального

напря­

0

а

жения. Энергия

сигнала

во

Рис.

 

 

 

4.7.

Спектр косинусом-

 

втором

случае

IB

большей

дальных импульсов

 

степени

сосредоточена

в гар­

 

 

 

 

 

монических составляющих

с

малыми порядковыми номерами. Таким образом, изме­ няя параметры периодического сигнала, можно сделать его характеристики более согласованными с частотными характеристиками канала связи.

Спектры частот непериодических сигналов, к числу которых относятся сигналы систем ПДС, определяются посредством интеграла Фурье [24, 37]. Спектры различ­ ных непериодических сигналов отличаются друг от дру­ га удельным весом гармонических составляющих, кото-

190

рый характеризуется спектральной плотностью ампли­ туд или спектром амплитуд.

Спектр амплитуд одиночного прямоугольного им­

пульса длительностью to и амплитудой

£70 определяется

из выражения

 

5(са)=- СЛоТо^Ь^ 1 ) .

(4.12)

nx0f

 

Графически форма спектра 5 (со)

представлена на

рис. 4.8. При сопоставлении рис. 4.8 и рис. 4.6а видно,

13(0)

Рис. 4.8. Спектр амплитуд одиночного пря­ моугольного импульса

что форма огибающей спектра одиночного импульса по­ вторяет форму огибающей периодической последова­ тельности прямоугольных импульсов той же длительно­ сти. Отличаются спектральные характеристики тем, что спектр периодической последовательности состоит из дискретного ряда гармонических составляющих, а спектр одиночного импульса имеет сплошное заполнение. Из

рассмотрения

огибающих спектральных

характеристик

для

периодического и

непериодического

сигналов (рис.

4.6

и 4.8) можно установить следующие

закономерно­

сти

[67]:

 

 

 

 

1) спектр

амплитуд

неограничен, однако практиче­

ски можно определить необходимую ширину спектра для передачи его без заметных искажений, так как основная

энергия сигнала

сосредоточена в диапазоне частот от О

до /7мод= 1/то;

 

2) удельный

вес высших гармоник сигнала тем мень­

ше, чем более плавный характер имеет форма импульса.

1 ) Переменный коэффициент выражения (4.12) имеет вид sinx/x. Эта функция, ^называемая функцией отсчетов, «грает существенную роль в теории связи.

191

Практический интерес представляет сопоставление формы сигналов и их спектров для характерных вариан­ тов. На рис. 4.9а, б и в приведены соответственно графи-

 

щ

2ж j \ 2Х

г \

\ х

. Ж

Ж

г

6(a)

О W t

О

CD

Рис. 4.9. Спектры сигналов различной формы

ки пары преобразований Фурье одиночных импульсов колоколообразной и прямоугольной форм и сигнала вида sin х/х (рис. 4.9s) и их спектры. Сигнал колоколообраз-

ной

формы

U(t)=—т=е

^

tL

(рис.

4.9а)

инвариантен

2

а '

 

 

а у 2зх

 

 

 

 

 

при

преобразовании

Фурье,

и

его спектр

имеет

также

 

 

 

 

 

- ~ а-- со=

 

 

колоколообразный вид: 5 ( с о ) = Л е

. Сигнал пря­

моугольной формы длительностью то (рис.

4.96)

обла­

дает

спектром вида

sin х/х,

а

сигнал

вида

sin х/х

(рис.

4.9в) — спектром прямоугольной формы.

 

 

Управляя формой передаваемого сигнала, можно

осуществить

согласование

частотного распределения

энергии сигнала с частотными характеристиками предос­ тавляемого канала связи. В общем случае при желании получить спектр сигнала конечной длины с энергией, со­ средоточенной вблизи нулевой частоты, необходимо

192

сформировать сигнал «сглаженной» формы и тем боль­ шей длительности, чем уже должен быть занимаемый частотный диапазон.

§ 4 . 5 . С Т Р У К Т У Р А М О Д У Л И Р О В А Н Н Ы Х СИГНАЛОВ

Преобразование спектра передаваемого сигнала осу­ ществляется 'модуляцией, заключающейся в .изменен»"-; одного (или нескольких) параметров переносчика по за­ кону, определяемому составом передаваемого сообще­ ния. В качестве переносчика можно использовать гар­ моническое колебание или 'периодическую последова­ тельность импульсов. Гармоническое колебание, на ко­ торое оказывается воздействие, принято называть сиг­ налом несущей частоты, а сигнал, оказывающий воздей­ ствие, — модулирующим сигналом. Результирующее мо­ дулированное колебание, ;в отличие от сигнала несущей частоты, не является простым гармоническим процессом, а имеет более сложную форму. Спектр такого сигнала зависит от частоты несущего колебания, вида модуля­ ции и характера модулирующего сигнала.

При передаче дискретных сообщений модулирован­ ные сигналы независимо от вида модуляции обладают следующими общими характеристиками:

1)так как число позиций модулирующего сигнала конечно и в большинстве систем равно двум, то и мо­ дулированное колебание имеет конечное число опреде­ ленных значений модулируемого параметра 1 );

2)промежутки времени между моментами измене­ ния позиций модулирующего сигнала равны или кратны

длительности единичного элемента то. Величина то долж­ на быть не меньше длительности переходного процесса в канале связи;

3) передаваемые по

стандартному

каналу ТЧ

им­

пульсы модулированного колебания при скорости

свы­

ше 600 бод имеют низкое заполнение: так,

при

/нес=1800 Гц и скорости

передачи сигнала 600 бод в од­

ном единичном элементе

укладывается

три периода

не-

') В некоторых системах ПДС, особенно в высокоскоростных, используют многопозиционные сигналы с числом позиции до '16. В этом случае дву.хпозиционный первичный сигнал перекодируется в миогопозиционный и каждому из вариантов сложного сигнала соот­ ветствует одно значение модулируемого параметра.

7—156

193

Смотрите также файлы