1.1.  Обобщённая структурная схема радиотехнической информационной системы

Научно-технический прогресс в различных областях общественной жизни сопровождается резким увеличением потоков передаваемой и принимаемой информации. Основную роль в решении проблемы повышения эффективности передачи информации играют радиотехнические информационные системы (РТИС), к которым относятся системы радиосвязи, телевидения, радиолокации, радионавигации, радиотелеметрии и многие другие. Несмотря на различия, обусловленные целевым назначением, перечисленные системы характеризуются общими чертами, позволяющими изучать их с общих позиций. В связи с этим рассмотрим обобщённую структурную схему РТИС, представленную на рис. 1.1.

Рис. 1.1

В состав РТИС входят:

¾  источник сообщений;

¾  преобразователь сообщений в первичный сигнал;

¾  передающее устройство;

¾  линия связи;

¾  приёмное устройство;

¾  преобразователь первичного сигнала в сообщение;

¾  получатель сообщения.

Помимо этого в структурной схеме РТИС фигурирует источник помех.

Источник сообщений формирует сообщение λ(t), подлежащее передаче. В качестве сообщений могут выступать речевое сообщение, изображение какого-либо объекта, температура или давление в узлах летательного аппарата и т.д. Поскольку сообщения отображаются в процессах различной физической природы (изменение давления, температуры, интенсивности светового потока и др.), эти процессы при передаче по РТИС необходимо преобразовать в электрические сигналы. Эту задачу решает преобразователь сообщения λ(t) в первичный электрический сигнал s(t). Операцию такого преобразования можно описать символическим выражением

s(t)=Wcnc [λ(t)], (1.1)

где Wcnc – оператор (правило) преобразования сообщения в первичный сигнал.

В подавляющем большинстве случаев энергия первичного сигнала сосредоточена в низкочастотной области. При передаче сообщений по РТИС энергия сигнала должна располагаться в области радиодиапазона. Операцию преобразования первичного сигнала s(t) в радиосигнал u(t) осуществляет передающее устройство в соответствии с выражением

u(t)= Wcnc [s(t)], (1.2)

где Wcnc – оператор преобразования первичного сигнала в радиосигнал.

Перенос первичного сигнала в соответствующий радиодиапазон на практике осуществляется при помощи операции модуляции, т.е. изменения одного из параметров высокочастотного колебания соответствующего радиодиапазона в соответствии с изменением s(t). Поэтому сигнал s(t) называют управляющим (модулирующим), а сигнал u(t) - модулированным сигналами.

Радиосигналы u(t) распространяются по линии связи, в качестве которой могут выступать: свободное пространство, кабельные, оптические, волноводные и другие линии. В линии связи действуют помехи ξ(t), искажающие сигнал û(t). Передачу сигнала по линии связи в операторной форме можно записать следующим образом:

û(t)=Wлс[û(t)∙ξ(t)]. (1.3)

Приёмное устройство осуществляет обратную операцию преобразования радиосигнала û(t) в первичный сигнал ŝ(t), который также будет отличаться от исходного сигнала s(t), т.е.

ŝ(t)=Wпрм[û(t)]. (1.4)

где Wпрм – оператор преобразования сигнала приёмным устройством.

И, наконец, преобразователь первичного сигнала û(t) в сообщениe λ(t):

λ(t)= Wпcc[ŝ(t)] (1.5)

осуществляет преобразование ŝ(t) в форму, удобную для восприятия сообщения получателем. Здесь Wпcc – оператор преобразования первичного сигнала в сообщение.

Таким образом, передача сообщений в РТИС характеризуется цепочкой преобразований различных сигналов различными радиотехническими устройствами.

Принципы и методы формирования и преобразования электрических сигналов и электромагнитных волн радиодиапазона и их использование для передачи информации составляют предмет теоретической радиотехники. Исходя из этого, можно выделить две основные задачи, решаемые радиотехникой.

Первой задачей является изучение различных видов сигналов, их свойств и характеристик с целью их использования в радиотехнических системах. Эту задачу решает теория радиотехнических сигналов.

Процесс передачи сообщений в радиотехнической информационной системе, как подчёркивалось выше, состоит в последовательности преобразований сигналов, которые осуществляются посредством соответствующих физических устройств – радиотехнических цепей. Поэтому, второй задачей радиотехники является изучение и практическое использование принципов и методов преобразования сигналов в различных цепях. Эту задачу решает теория радиотехнических цепей.

Радиотехнические цепи и сигналы


*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.