Η διαμόρφωση πλάτους (AM) είναι ο απλούστερος και πιο συνηθισμένος τρόπος στη ραδιομηχανική για την ενσωμάτωση πληροφοριών σε μια ταλάντωση υψηλής συχνότητας. Με το AM, το περίβλημα των πλατών της ταλάντωσης του φορέα αλλάζει σύμφωνα με έναν νόμο που συμπίπτει με τον νόμο της αλλαγής στο μεταδιδόμενο μήνυμα, ενώ η συχνότητα και η αρχική φάση της ταλάντωσης διατηρούνται αμετάβλητα. Επομένως, για ένα ραδιοσήμα διαμορφωμένο σε πλάτος, η γενική έκφραση (3.1) μπορεί να αντικατασταθεί από το ακόλουθο:

Η φύση του φακέλου A(t) καθορίζεται από τον τύπο του μηνύματος που μεταδίδεται.

Με συνεχή επικοινωνία (Εικ. 3.1, α), η διαμορφωμένη ταλάντωση παίρνει τη μορφή που φαίνεται στο Σχ. 3.1, β. Ο φάκελος A(t) συμπίπτει σε σχήμα με τη συνάρτηση διαμόρφωσης, δηλ. με το μεταδιδόμενο μήνυμα s(t). Το σχήμα 3.1, b κατασκευάζεται με την υπόθεση ότι η σταθερή συνιστώσα της συνάρτησης s(t) είναι ίση με μηδέν (στην αντίθετη περίπτωση, το πλάτος της ταλάντωσης του φορέα κατά τη διαμόρφωση μπορεί να μην συμπίπτει με το πλάτος της μη διαμορφωμένης ταλάντωσης). Η μεγαλύτερη αλλαγή στο A(t) «κάτω» δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από . Η «ανοδική» αλλαγή μπορεί, καταρχήν, να είναι μεγαλύτερη.

Η κύρια παράμετρος της ταλάντωσης που διαμορφώνεται στο πλάτος είναι ο συντελεστής διαμόρφωσης.

Ρύζι. 3.1. Συνάρτηση διαμόρφωσης (α) και ταλάντωση διαμορφωμένης πλάτους (β)

Ο ορισμός αυτής της έννοιας είναι ιδιαίτερα σαφής για τονική διαμόρφωση, όταν η συνάρτηση διαμόρφωσης είναι μια αρμονική ταλάντωση:

Το περίβλημα της διαμορφωμένης ταλάντωσης μπορεί να αναπαρασταθεί στη μορφή

πού είναι η συχνότητα διαμόρφωσης; - αρχική φάση του φακέλου. - συντελεστής αναλογικότητας. - πλάτος αλλαγής φακέλου (Εικ. 3.2).

Ρύζι. 3.2. Ταλάντωση που διαμορφώνεται σε πλάτος από αρμονική συνάρτηση

Ρύζι. 3.3. Πλάτος ταλάντωσης που διαμορφώνεται από μια ακολουθία παλμών

Στάση

που ονομάζεται συντελεστής διαμόρφωσης.

Έτσι, η στιγμιαία τιμή της διαμορφωμένης ταλάντωσης

Με μη παραμορφωμένη διαμόρφωση, το πλάτος της ταλάντωσης ποικίλλει από το ελάχιστο στο μέγιστο.

Σύμφωνα με τη μεταβολή του πλάτους, αλλάζει και ο μέσος όρος της περιόδου υψηλή συχνότηταδύναμη διαμορφωμένης ταλάντωσης. Οι κορυφές του περιβλήματος αντιστοιχούν σε ισχύ 1–4 φορές μεγαλύτερη από την ισχύ της ταλάντωσης του φορέα Η μέση ισχύς κατά την περίοδο διαμόρφωσης είναι ανάλογη με το μέσο τετράγωνο του πλάτους A(t):

Αυτή η ισχύς υπερβαίνει την ισχύ της δόνησης του φορέα μόνο κατά έναν παράγοντα. Έτσι, σε 100% διαμόρφωση (M = 1) η μέγιστη ισχύς είναι ίση με a μέση ισχύς(η ισχύς της δόνησης του φορέα υποδεικνύεται με). Αυτό δείχνει ότι η αύξηση της ισχύος ταλάντωσης που προκαλείται από τη διαμόρφωση, η οποία βασικά καθορίζει τις συνθήκες για την απομόνωση ενός μηνύματος κατά τη λήψη, ακόμη και στο μέγιστο βάθος διαμόρφωσης δεν υπερβαίνει τη μισή ισχύ της ταλάντωσης του φορέα.

Κατά τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων, τα οποία είναι εναλλασσόμενοι παλμοί και παύσεις (Εικ. 3.3, α), η διαμορφωμένη ταλάντωση παίρνει τη μορφή μιας ακολουθίας ραδιοπαλμών που φαίνεται στο Σχ. 3.3, β. Αυτό σημαίνει ότι οι φάσεις πλήρωσης υψηλής συχνότητας σε καθέναν από τους παλμούς είναι ίδιες όπως όταν «κόβονται» από μια συνεχή αρμονική ταλάντωση.

Μόνο κάτω από αυτήν την κατάσταση που φαίνεται στο Σχ. 3.3b, η ακολουθία των ραδιοπαλμών μπορεί να ερμηνευθεί ως μια ταλάντωση που διαμορφώνεται μόνο σε πλάτος. Εάν η φάση αλλάξει από παλμό σε παλμό, τότε θα πρέπει να μιλάμε για μικτό πλάτος-γωνιακή διαμόρφωση.

Με βάση την αρχή της ανταλλαγής πληροφοριών, υπάρχουν τρεις τύποι ραδιοεπικοινωνιών:

ραδιοεπικοινωνία simplex?

ραδιοεπικοινωνία διπλής όψης.

ημιαμφίδρομη ραδιοεπικοινωνία.

Με βάση τον τύπο του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται στο κανάλι ραδιοεπικοινωνίας, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι ραδιοεπικοινωνιών:

τηλέφωνο;

τηλεγράφος;

μετάδοση δεδομένων·

πανομοιότυπο;

τηλεόραση;

ραδιοφωνική μετάδοση.

Ανάλογα με τον τύπο των καναλιών ραδιοεπικοινωνίας που χρησιμοποιούνται, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι ραδιοεπικοινωνίας:

επιφανειακό κύμα?

τροποσφαιρική?

ιονοσφαιρικός;

μετεωρικός;

χώρος;

ρελέ ραδιοφώνου.

Τύποι τεκμηριωμένων ραδιοεπικοινωνιών:

τηλεγραφική επικοινωνία.

μεταφορά δεδομένων;

επικοινωνία φαξ.

Τηλεγραφική επικοινωνία - για μετάδοση μηνυμάτων με τη μορφή αλφαριθμητικού κειμένου.

Μεταφορά δεδομένων για την ανταλλαγή επίσημων πληροφοριών μεταξύ ενός ατόμου και ενός υπολογιστή ή μεταξύ υπολογιστών.

Επικοινωνία φαξ για μετάδοση στατικών εικόνων με ηλεκτρικά σήματα.

1 – Telex – για την ανταλλαγή γραπτής αλληλογραφίας μεταξύ οργανισμών και ιδρυμάτων που χρησιμοποιούν γραφομηχανές με ηλεκτρονική μνήμη.

2 – Tele (βίντεο) κείμενο – για λήψη πληροφοριών από τον υπολογιστή σε οθόνες.

3 – Τηλε (γραφειακό) φαξ – Οι μηχανές φαξ χρησιμοποιούνται για λήψη (είτε από χρήστες είτε από επιχειρήσεις).

Οι ακόλουθοι τύποι σημάτων ραδιοεπικοινωνίας χρησιμοποιούνται ευρέως στα ραδιοδίκτυα:

A1 - AT με χειρισμό συνεχών ταλαντώσεων.

A2 - χειρισμός ταλαντώσεων που διαμορφώνονται από τον τόνο

ADS - A1 (B1) - OM με 50% φορέα

AZA - A1 (B1) - OM με 10% φορέα

AZU1 - A1 (Bl) - OM χωρίς φορέα

3. Χαρακτηριστικά της διάδοσης ραδιοκυμάτων διαφόρων εύρους.

Διάδοση ραδιοκυμάτων σε εύρη μυριαμέτρων, χιλιομέτρων και εκατομέτρων.

Για να εκτιμηθεί η φύση της διάδοσης ραδιοκυμάτων μιας συγκεκριμένης περιοχής, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις ηλεκτρικές ιδιότητες των υλικών μέσων στα οποία διαδίδεται το ραδιοκύματα, δηλ. γνωρίζω και ε Α της γης και της ατμόσφαιρας.

Ο συνολικός ισχύων νόμος σε διαφορική μορφή αναφέρει ότι

εκείνοι. Μια αλλαγή στη ροή μαγνητικής επαγωγής με την πάροδο του χρόνου προκαλεί την εμφάνιση ρεύματος αγωγιμότητας και ρεύματος μετατόπισης.

Ας γράψουμε αυτήν την εξίσωση λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιότητες του υλικού περιβάλλοντος:

λ < 4 м - диэлектрик

4 μ< λ < 400 м – полупроводник

λ > 400 m – αγωγός

Θαλασσινό νερό:

λ < 3 м - диэлектрик

3 εκ< λ < 3 м – полупроводник

λ > 3 m – αγωγός

Για μυριαμετρικό κύμα (SVD):

λ = 10 ÷ 100 km f = 3 ÷ 30 kHz

και χιλιόμετρο (DV):

λ = 10 ÷ 1 km f = 30 ÷ 300 kHz

κυμαίνεται, η επιφάνεια της γης στις ηλεκτρικές της παραμέτρους προσεγγίζει έναν ιδανικό αγωγό και η ιονόσφαιρα έχει την υψηλότερη αγωγιμότητα και τη χαμηλότερη διηλεκτρική σταθερά, δηλ. κοντά στον αγωγό.

Οι περιοχές RV VLF και LW πρακτικά δεν διαπερνούν τη γη και την ιονόσφαιρα, αντανακλώνται από την επιφάνειά τους και μπορούν να διαδοθούν κατά μήκος φυσικών ραδιοδρομιών σε σημαντικές αποστάσεις χωρίς σημαντική απώλεια ενέργειας από επιφανειακά και χωρικά κύματα.

Επειδή Δεδομένου ότι το μήκος κύματος της περιοχής VSD είναι ανάλογο με την απόσταση από το κάτω όριο της ιονόσφαιρας, η έννοια ενός απλού και επιφανειακού κύματος χάνει το νόημά της.

Η διαδικασία διάδοσης RV θεωρείται ότι συμβαίνει σε έναν σφαιρικό κυματοδηγό:

Εσωτερική πλευρά - έδαφος

Εξωτερική πλευρά (τη νύχτα - στρώμα Ε, την ημέρα - στρώμα Δ)

Η διαδικασία του κυματοδηγού χαρακτηρίζεται από ασήμαντες απώλειες ενέργειας.

Βέλτιστη RV – 25 ÷ 30 km

Κρίσιμη RV (ισχυρή εξασθένηση) - 100 km ή περισσότερο.

Εγγενή φαινόμενα: - ξεθώριασμα, ραδιοηχώ.

Εξασθένιση (fading) ως αποτέλεσμα της παρεμβολής RV που έχουν διανύσει διαφορετικές διαδρομές και έχουν διαφορετικές φάσεις στο σημείο λήψης.

Εάν τα επιφανειακά και χωρικά κύματα βρίσκονται σε αντιφάση στο σημείο λήψης, τότε αυτό ξεθωριάζει.

Εάν τα χωρικά κύματα είναι σε αντιφάση στο σημείο λήψης, τότε αυτό εξασθενεί πολύ.

Η ραδιοηχώ είναι η επανάληψη ενός σήματος ως αποτέλεσμα της διαδοχικής λήψης κυμάτων που ανακλώνται από την ιονόσφαιρα διαφορετικές φορές (κοντά σε ραδιοηχώ) ή φθάνουν στο σημείο λήψης χωρίς και μετά τον κύκλο της υδρογείου (μακρινή ραδιοηχώ).

Η επιφάνεια της γης έχει σταθερές ιδιότητες και τα μέρη όπου μετρώνται οι συνθήκες ιονισμού ιονισμού έχουν μικρή επίδραση στη διάδοση του εύρους RV VLF και, στη συνέχεια, η ποσότητα ενέργειας του ραδιοφωνικού σήματος αλλάζει ελάχιστα κατά τη διάρκεια μιας ημέρας, ενός έτους και σε ακραίες συνθήκες.

Στο εύρος κυμάτων km, τόσο τα επιφανειακά όσο και τα χωρικά κύματα εκφράζονται καλά (τόσο την ημέρα όσο και τη νύχτα), ειδικά σε κύματα λ> 3 km.

Τα επιφανειακά κύματα όταν εκπέμπονται έχουν γωνία ανύψωσης όχι μεγαλύτερη από 3-4 μοίρες και τα χωρικά κύματα εκπέμπονται σε μεγάλες γωνίες προς την επιφάνεια της γης.

Η κρίσιμη γωνία πρόσπτωσης της εμβέλειας RV km είναι πολύ μικρή (κατά τη διάρκεια της ημέρας στο στρώμα D και τη νύχτα στο στρώμα Ε). Ακτίνες με γωνίες ανύψωσης κοντά στις 90° αντανακλώνται από την ιονόσφαιρα.

Τα επιφανειακά κύματα στην περιοχή των km, λόγω της καλής τους ικανότητας περίθλασης, μπορούν να παρέχουν επικοινωνίες σε αποστάσεις έως και 1000 km ή περισσότερες. Ωστόσο, αυτά τα κύματα εξασθενούν πολύ με την απόσταση. (Στα 1000 km, το επιφανειακό κύμα είναι λιγότερο έντονο από το χωρικό κύμα).

Σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, η επικοινωνία πραγματοποιείται μόνο με κύμα χωρικών χιλιομέτρων. Στην περιοχή ίσης έντασης επιφανειακών και χωρικών κυμάτων, παρατηρείται σχεδόν εξασθένιση. Οι συνθήκες για τη διάδοση των κυμάτων km πρακτικά δεν εξαρτώνται από την εποχή, το επίπεδο ηλιακής δραστηριότητας και ασθενώς εξαρτώνται από την ώρα της ημέρας (τη νύχτα το επίπεδο σήματος είναι υψηλότερο).

Η λήψη στο εύρος των km σπάνια υποβαθμίζεται λόγω ισχυρών ατμοσφαιρικών παρεμβολών (καταιγίδα).

Όταν μετακινούμαστε από CM (LW) km στην περιοχή του εκατομέτρου, η αγωγιμότητα της γης και της ιονόσφαιρας μειώνεται. ε της γης και προσεγγίζει ε της ατμόσφαιρας.

Οι απώλειες στο έδαφος αυξάνονται. Τα κύματα διεισδύουν βαθύτερα στην ιονόσφαιρα. Σε απόσταση πολλών εκατοντάδων χιλιομέτρων αρχίζουν να κυριαρχούν χωρικά κύματα, γιατί τα επιφανειακά απορροφώνται από τη γη και εξασθενούν.

Σε απόσταση περίπου 50-200 km, τα κύματα επιφάνειας και ουρανού είναι ίσα σε ένταση και μπορεί να εμφανιστεί εξασθένηση μικρής εμβέλειας.

Η κατάψυξη είναι συχνή και βαθιά.

Καθώς το λ μειώνεται, το βάθος εξασθένισης αυξάνεται με τη μείωση της διάρκειας μπλοκαρίσματος.

Το ξεθώριασμα είναι ιδιαίτερα ισχυρό σε λ μεγαλύτερα από 100 m.

Η μέση διάρκεια του ξεθωριάσματος κυμαίνεται από αρκετά δευτερόλεπτα (1 δευτερόλεπτο) έως αρκετές δεκάδες δευτερόλεπτα.

Οι συνθήκες ραδιοεπικοινωνίας στην περιοχή του εκατομέτρου (HF) εξαρτώνται από την εποχή και την ώρα της ημέρας, επειδή Το στρώμα Δ εξαφανίζεται και το στρώμα Ε είναι υψηλότερο και στο στρώμα Δ υπάρχει μεγάλη απορρόφηση.

Η εμβέλεια επικοινωνίας τη νύχτα είναι μεγαλύτερη από την ημέρα.

Το χειμώνα, οι συνθήκες υποδοχής βελτιώνονται λόγω της μείωσης της πυκνότητας ηλεκτρονίων της ιονόσφαιρας και εξασθενούν στα ατμοσφαιρικά πεδία. Στις πόλεις, η λήψη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από βιομηχανικές παρεμβολές.

ΔιάδοσηRV- εύρος δεκαμέτρων (HF).

Όταν μετακινούμαστε από ΝΔ προς HF, οι απώλειες στο έδαφος αυξάνονται πολύ (το έδαφος είναι ατελές διηλεκτρικό), ενώ στην ατμόσφαιρα (ιονόσφαιρα) μειώνονται.

Τα επιφανειακά κύματα σε φυσικά μονοπάτια ραδιοφώνου HF είναι χαμηλής σημασίας (ασθενής περίθλαση, ισχυρή απορρόφηση).

Τα σήματα ραδιοφώνου καλούνται Ηλεκτρομαγνητικά κύματαή ηλεκτρικές δονήσεις υψηλής συχνότητας που περιέχουν το μήνυμα που μεταδίδεται. Για τη δημιουργία ενός σήματος, οι παράμετροι των ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας αλλάζουν (διαμορφώνονται) χρησιμοποιώντας σήματα ελέγχου, τα οποία αντιπροσωπεύουν μια τάση που αλλάζει σύμφωνα με έναν δεδομένο νόμο. Οι αρμονικές ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας χρησιμοποιούνται συνήθως ως διαμορφωμένες:

όπου w 0 =2π φά 0 – υψηλή συχνότητα φορέα.

U 0 – πλάτος ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας.

Τα απλούστερα και πιο συχνά χρησιμοποιούμενα σήματα ελέγχου περιλαμβάνουν αρμονική ταλάντωση

όπου το Ω είναι χαμηλή συχνότητα, πολύ χαμηλότερη από w 0. ψ – αρχική φάση. U m – πλάτος, καθώς και ορθογώνια σήματα παλμού, τα οποία χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι η τιμή τάσης Uέλεγχος ( t)=Uκατά τα χρονικά διαστήματα τ και, που ονομάζεται διάρκεια παλμού, και ισούται με μηδέν κατά το διάστημα μεταξύ των παλμών (Εικ. 1.13). Μέγεθος Τκαι ονομάζεται περίοδος επανάληψης παλμών. φάκαι =1/ Τκαι – συχνότητα επανάληψης τους. Αναλογία περιόδου επανάληψης παλμών Τκαι στη διάρκεια τ και ονομάζεται κύκλος λειτουργίας Qπαλμική διαδικασία: Q=Τκαι /τ και.

Εικ.1.13. Ορθογώνια ακολουθία παλμών

Ανάλογα με το ποια παράμετρος της ταλάντωσης υψηλής συχνότητας αλλάζει (διαμορφώνεται) χρησιμοποιώντας το σήμα ελέγχου, διακρίνονται το πλάτος, η συχνότητα και η διαμόρφωση φάσης.

Όταν η διαμόρφωση πλάτους (AM) ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας με ημιτονοειδή τάση χαμηλής συχνότητας με συχνότητα τρόπων Ω παράγει ένα σήμα του οποίου το πλάτος αλλάζει με την πάροδο του χρόνου (Εικ. 1.14):

Παράμετρος Μ=UΜ/ U 0 ονομάζεται συντελεστής διαμόρφωσης πλάτους. Οι τιμές του κυμαίνονται από ένα έως μηδέν: 1≥m≥0. Ο συντελεστής διαμόρφωσης εκφρασμένος ως ποσοστό (δηλ. Μ×100%), ονομάζεται βάθος διαμόρφωσης πλάτους.

Ρύζι. 1.14. Ραδιοφωνικό σήμα διαμορφωμένο πλάτος

Κατά τη διαμόρφωση φάσης (PM) μιας ταλάντωσης υψηλής συχνότητας με ημιτονοειδή τάση, το πλάτος του σήματος παραμένει σταθερό και η φάση του λαμβάνει μια πρόσθετη αύξηση Δy υπό την επίδραση της τάσης διαμόρφωσης: Δy= κ FM U m sinW mod t, Οπου κ FM – συντελεστής αναλογικότητας. Ένα σήμα υψηλής συχνότητας με διαμόρφωση φάσης σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο έχει τη μορφή

Στο διαμόρφωση συχνότηταςΤο σήμα ελέγχου (FM) αλλάζει τη συχνότητα των ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας. Εάν η τάση διαμόρφωσης αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο, τότε η στιγμιαία τιμή της διαμορφωμένης συχνότητας ταλάντωσης w=w 0 + κΠαγκόσμιο Κύπελλο U m sinW mod t, Οπου κ FM – συντελεστής αναλογικότητας. Η μεγαλύτερη μεταβολή στη συχνότητα w σε σχέση με τη μέση τιμή της w 0, ίση με Δw М = κΠαγκόσμιο Κύπελλο UΤο m ονομάζεται απόκλιση συχνότητας. Το διαμορφωμένο σήμα συχνότητας μπορεί να γραφτεί ως εξής:

Μια τιμή ίση με τον λόγο της απόκλισης συχνότητας προς τη συχνότητα διαμόρφωσης (Δw m /W mod = Μ FM) ονομάζεται λόγος διαμόρφωσης συχνότητας.

Το σχήμα 1.14 δείχνει σήματα υψηλής συχνότητας για AM, PM και FM. Και στις τρεις περιπτώσεις χρησιμοποιείται η ίδια τάση διαμόρφωσης Uλειτουργία, αλλάζει σύμφωνα με έναν συμμετρικό νόμο πριονωτή U mod ( t)= κ Maud t, Οπου κ mod >0 στο χρονικό διάστημα 0 t 1 και κ Maud<0 на отрезке t 1 t 2 (Εικ. 1.15, α).

Με το AM, η συχνότητα του σήματος παραμένει σταθερή (w 0) και το πλάτος αλλάζει σύμφωνα με το νόμο της τάσης διαμόρφωσης UΕΙΜΑΙ ( t) = U 0 κ Maud t(Εικ. 1.15, β).

Ένα σήμα διαμορφωμένο στη συχνότητα (Εικ. 1.15c) χαρακτηρίζεται από σταθερό πλάτος και ομαλή αλλαγή στη συχνότητα: w( t) = w 0 + κΠαγκόσμιο Κύπελλο t. Στο χρονικό διάστημα από t=0 έως t 1 η συχνότητα ταλάντωσης αυξάνεται από την τιμή w 0 στην τιμή w 0 + κΠαγκόσμιο Κύπελλο t 1 , και στο τμήμα από t 1 έως t 2, η συχνότητα μειώνεται ξανά στην τιμή w 0.

Το διαμορφωμένο σε φάση σήμα (Εικ. 1.15d) έχει σταθερό πλάτος και απότομη αλλαγή στη συχνότητα. Ας το εξηγήσουμε αναλυτικά. Με FM υπό την επίδραση της τάσης διαμόρφωσης

Εικ.1.15. Συγκριτική άποψη διαμορφωμένων ταλαντώσεων για AM, FM και FM:
α – διαμορφωτική τάση. β – διαμορφωμένο πλάτος σήμα.
γ – σήμα διαμορφωμένο στη συχνότητα. d – διαμορφωμένο σήμα φάσης

η φάση του σήματος λαμβάνει μια επιπλέον αύξηση Δy= κ FM t, επομένως, το σήμα υψηλής συχνότητας με διαμόρφωση φάσης σύμφωνα με τον νόμο του πριονωτή έχει τη μορφή

Έτσι, στο διάστημα 0 t 1 συχνότητα είναι ίση με w 1 >w 0 , και στο τμήμα t 1 t 2 ισούται με w 2

Κατά τη μετάδοση μιας ακολουθίας παλμών, για παράδειγμα, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ένας δυαδικός ψηφιακός κώδικας (Εικ. 1.16a), AM, FM και FM. Αυτός ο τύπος διαμόρφωσης ονομάζεται χειραγώγηση ή τηλεγραφία (AT, CT και FT).

Εικ.1.16. Συγκριτική άποψη χειραγωγούμενων ταλαντώσεων σε AT, CT και FT

Με την τηλεγραφία πλάτους, σχηματίζεται μια ακολουθία ραδιοπαλμών υψηλής συχνότητας, το πλάτος της οποίας είναι σταθερό κατά τη διάρκεια των ρυθμιστικών παλμών τ και, και ισούται με μηδέν τον υπόλοιπο χρόνο (Εικ. 1.16, β).

Με την τηλεγραφία συχνότητας, σχηματίζεται ένα σήμα υψηλής συχνότητας με σταθερό πλάτος και συχνότητα που παίρνει δύο πιθανές τιμές (Εικ. 1.16γ).

Με την τηλεγραφία φάσης, σχηματίζεται ένα σήμα υψηλής συχνότητας με σταθερό πλάτος και συχνότητα, η φάση του οποίου αλλάζει κατά 180° σύμφωνα με το νόμο του διαμορφωτικού σήματος (Εικ. 1.16, δ).

Διάλεξη Νο 5

Τ Τεύχος Νο. 2: Μετάδοση ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ μηνυμάτων

Θέμα διάλεξης: ΨΗΦΙΑΚΑ ΡΑΔΙΟΦΩΝΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΤΟΥΣ

Χαρακτηριστικά Εισαγωγή

Για τα συστήματα μετάδοσης δεδομένων, η απαίτηση για την αξιοπιστία των μεταδιδόμενων πληροφοριών είναι πολύ σημαντική. Αυτό απαιτεί λογικό έλεγχο των διαδικασιών μετάδοσης και λήψης πληροφοριών. Αυτό καθίσταται δυνατό όταν χρησιμοποιούνται ψηφιακά σήματα για τη μετάδοση πληροφοριών σε επίσημη μορφή. Τέτοια σήματα καθιστούν δυνατή την ενοποίηση της βάσης στοιχείων και τη χρήση κωδικών διόρθωσης που παρέχουν σημαντική αύξηση της ατρωσίας από το θόρυβο.

2.1. Κατανόηση της Διακριτικής Μετάδοσης Μηνυμάτων

Επί του παρόντος, τα λεγόμενα ψηφιακά κανάλια επικοινωνίας χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων (δεδομένων).

Οι φορείς των μηνυμάτων στα ψηφιακά κανάλια επικοινωνίας είναι ψηφιακά σήματα ή ραδιοφωνικά σήματα εάν χρησιμοποιούνται γραμμές ραδιοεπικοινωνίας. Οι παράμετροι πληροφοριών σε τέτοια σήματα είναι το πλάτος, η συχνότητα και η φάση. Μεταξύ των σχετικών παραμέτρων, ιδιαίτερη θέση κατέχει η φάση της αρμονικής ταλάντωσης. Εάν η φάση της αρμονικής ταλάντωσης στην πλευρά λήψης είναι επακριβώς γνωστή και χρησιμοποιείται κατά τη λήψη, τότε θεωρείται ένα τέτοιο κανάλι επικοινωνίας συναφής. ΣΕ ασυνάρτητοςκανάλι επικοινωνίας, η φάση της αρμονικής ταλάντωσης στην πλευρά λήψης είναι άγνωστη και θεωρείται ότι κατανέμεται σύμφωνα με έναν ομοιόμορφο νόμο στην περιοχή από 0 έως 2  .

Η διαδικασία μετατροπής διακριτών μηνυμάτων σε ψηφιακά σήματα κατά τη μετάδοση και ψηφιακών σημάτων σε διακριτά μηνύματα κατά τη λήψη εξηγείται στο Σχ. 2.1.

Εικ.2.1. Η διαδικασία μετατροπής διακριτών μηνυμάτων κατά τη μετάδοσή τους

Εδώ λαμβάνεται υπόψη ότι οι βασικές λειτουργίες μετατροπής ενός διακριτού μηνύματος σε ψηφιακό ραδιοσήμα και αντίστροφη αντιστοιχούν στο γενικευμένο διάγραμμα μπλοκ του συστήματος μετάδοσης διακριτού μηνύματος που συζητήθηκε στην τελευταία διάλεξη (που φαίνεται στο Σχ. 3). Ας εξετάσουμε τους κύριους τύπους ψηφιακών ραδιοφωνικών σημάτων.

2.2. Χαρακτηριστικά ψηφιακών ραδιοφωνικών σημάτων

2.2.1. Ραδιοφωνικά σήματα πλήκτρων μετατόπισης πλάτους (AMK).

Χειρισμός πλάτους (AMn).Αναλυτική έκφραση του σήματος AMn για οποιαδήποτε χρονική στιγμή tέχει τη μορφή:

μικρό AMn (t, )=Α 0  (t) cos(  t ) , (2.1)

Οπου ΕΝΑ 0 ,   Και  - πλάτος, κυκλική φέρουσα συχνότητα και αρχική φάση του ραδιοσήματος AMn,  (t) – πρωτεύον ψηφιακό σήμα (διάκριτη παράμετρος πληροφοριών).

Μια άλλη μορφή σημειογραφίας χρησιμοποιείται συχνά:

μικρό 1 (t) = 0 στο  = 0,

μικρό 2 (t) =Α 0 cos(  t ) στο  = 1, 0  t Τ(2.2)

το οποίο χρησιμοποιείται κατά την ανάλυση σημάτων AMN σε χρονικό διάστημα ίσο με ένα διάστημα ρολογιού Τ. Επειδή μικρό(t) = 0 σε  = 0, τότε το σήμα AMn ονομάζεται συχνά σήμα με παθητική παύση. Η υλοποίηση του ραδιοσήματος AMS φαίνεται στο Σχ. 2.2.

Εικ.2.2. Υλοποίηση ραδιοφωνικού σήματος AMS

Η φασματική πυκνότητα του σήματος AMS έχει τόσο συνεχείς όσο και διακριτές συνιστώσες στη φέρουσα συχνότητα   . Η συνεχής συνιστώσα αντιπροσωπεύει τη φασματική πυκνότητα του εκπεμπόμενου ψηφιακού σήματος  (t), μεταφέρεται στην περιοχή συχνότητας φορέα. Πρέπει να σημειωθεί ότι η διακριτή συνιστώσα της φασματικής πυκνότητας εμφανίζεται μόνο όταν η αρχική φάση του σήματος είναι σταθερή  . Στην πράξη, κατά κανόνα, αυτή η προϋπόθεση δεν πληρούται, αφού ως αποτέλεσμα διαφόρων αποσταθεροποιητικών παραγόντων, η αρχική φάση του σήματος αλλάζει τυχαία χρονικά, δηλ. είναι μια τυχαία διαδικασία  (t) και κατανέμεται ομοιόμορφα στο διάστημα [-  ;  ]. Η παρουσία τέτοιων διακυμάνσεων φάσης οδηγεί σε «θάμπωμα» της διακριτής συνιστώσας. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι επίσης χαρακτηριστικό για άλλους τύπους χειραγώγησης. Το σχήμα 2.3 δείχνει τη φασματική πυκνότητα του ραδιοσήματος AMn.

Εικ.2.3. Φασματική πυκνότητα του ραδιοφωνικού σήματος AMn με ένα τυχαίο, ομοιόμορφο

κατανέμεται στο διάστημα [-  ;  ] αρχική φάση 

Η μέση ισχύς του ραδιοφωνικού σήματος AMn είναι ίση με
. Αυτή η ισχύς κατανέμεται εξίσου μεταξύ των συνεχών και διακριτών συνιστωσών της φασματικής πυκνότητας. Κατά συνέπεια, σε ένα ραδιοσήμα AMS, η συνεχής συνιστώσα λόγω της μετάδοσης χρήσιμων πληροφοριών αντιπροσωπεύει μόνο το ήμισυ της ισχύος που εκπέμπεται από τον πομπό.

Για τη δημιουργία ενός ραδιοφωνικού σήματος AMS, χρησιμοποιείται συνήθως μια συσκευή που παρέχει μια αλλαγή στο επίπεδο πλάτους του ραδιοφωνικού σήματος σύμφωνα με το νόμο του εκπεμπόμενου πρωτεύοντος ψηφιακού σήματος  (t) (για παράδειγμα, ένας διαμορφωτής πλάτους).