Исследование радиоканала связи

Лабораторная работа

Исследование радиоканала связи

Цель работы

Цель работы состоит в изучении принципа действия и освоении методики определения и исследования характеристик и параметров радиоприемных устройств.

Краткая теоретическая часть

Совокупность сведений о каком-либо объекте или событии называется информацией.

Совокупность символов содержащих информацию, называется сообщением.

Физический процесс, отображающий сообщение называется сигналом. Сигналы могут быть электрической и неэлектрической природы. Последние для передачи сообщений в радиотехнических системах связи преобразуются в электрические колебания с помощью преобразователей: микрофонов, передающих телевизионных трубок, датчиков температуры или давления и т.п. Эти электрические колебания называют первичными сигналами.

В зависимости от характера изменения сигнала во времени различают сигналы:

- непрерывные по уровню и по времени;

- непрерывные по уровню и дискретные по времени;

- дискретные по уровню и по времени;

- дискретные (квантованные) по уровню и непрерывные по времени.

Множество возможных сообщений (сигналов) с заданным на нем распределением вероятностей называется ансамблем сообщений (сигналов).

Под системой связи понимают совокупность технических средств, предназначенных для передачи информации, включая источник сообщений и получателя сообщений. Источник сообщений - это устройство, осуществляющее выбор сообщений из ансамбля сообщений. Им может быть датчик, ЭВМ и т.п. В зависимости от типа сообщений различают дискретные и непрерывные источники.

Передающее устройство предназначено для преобразования сообщения в сигнал , который может распространяться по линии связи. В общем случае оно выполняет операции кодирования и модуляции. При передаче непрерывных сообщений цифровыми методами передающее устройство осуществляет также операции дискретизации по времени и квантования по уровню. Множество всех кодов последовательностей (кодовых комбинаций), возможных при данном правиле кодирования, образует код. Число символов в кодовой комбинации равномерного кода называется длиной кода.

Один и тот же ансамбль сообщений можно закодировать различными способами. Очевидно, что наилучшим является код, при котором, во-первых, имеется возможность восстановления первоначального сообщения по кодовой комбинации, и, во-вторых, для представления одного сообщения в среднем требуется минимальное число символов. Первому требованию удовлетворяют обратные коды, у которых все кодовые комбинации различимы и однозначно связаны с соответствующими сообщениями. Код, удовлетворяющий второму требованию, называется экономным. Таким образом, для представления сообщений наилучшим является обратимый экономный код.

В соответствии с задачами кодирования различают кодирующее устройство (кодер) для источника и кодирующее устройство для канала. Задачей первого является экономное (в смысле минимума среднего числа символов) представление сообщений, а задачей второго - обеспечение достоверной передачи сообщений.

Модулятор – это устройство, выполняющее операцию модуляции, которая заключается в изменении одного из параметров переносчика (колебания) по закону передаваемого сообщения. Т.е. для того, чтобы переносчики стали содержать информацию о передаваемом сообщении.

Линия связи - это среда, используемая для передачи сигналов. В радиолиниях средой служит часть пространства, в котором распространяются электромагнитные волны от передатчика к приемнику.

Получатель сообщений - это устройство (магнитофон, ЭВМ автомат и т.п.), для которого предназначено сообщение.

Заданная совокупность технических средств передачи информации, включающая среду распространения, называется каналом. Для двустороннего обмена информацией помимо прямого канала необходим второй, обратный канал. При этом информация, передаваемая по обратному каналу, может быть использована для увеличения достоверности передачи сообщений в прямом направлении.

По числу каналов различают одноканальные и многоканальные системы. По наличию обратного канала различают системы без обратной связи и с обратной связью.

По режиму использования канала различают системы односторонней связи, симплексные и системы двусторонней связи. По виду передаваемых сообщений различают следующие типы систем: телефонные, телеграфные, фототелеграфные, телевизионные, телеметрические, системы телеуправления, системы передачи данных.

Задание 1

Исследовать работу радиоприемника при приеме однотонального сигнала.

Выполнение задания:

а) включили высокочастотный генератор, настроили его на частоту 1МГц с амплитудной модуляцией и коэффициентом амплитудной модуляции

m = 30%;

б) подключили выход высокочастотного генератора к гнезду Х1 внешней антенны радиоприемника, подали питание на радиоприемник, установив переключатель SA1 в положение “1” (включено);

в) настроили радиоприемник на частоту высокочастотного генератора, заранее рассчитав рабочий диапазон волн, а затем вращая ручку «Настройка», механически связанную с конденсатором переменной емкости С1. Настройку производили на слух, по максимальной громкости однотонального сигнала частотой 1000Гц;

г) сняли осциллограммы напряжений: на выходе ВЦ u _вц, на входе УПЧ u _вх.упч, на входе u _вх.д и выходе u _вых.д детектора, на выходе УНЧ u _унч; определили промежуточную частоту f _пр.

 

 

Осциллограмма напряжения на выходе ВЦ u _вц (рисунок 1):

A= 2*0,02=0,04 В

Т=3,3*0,2*10^-6=0,66 мкс

f=1,51 МГц

 

Осциллограмма напряжения на входе УПЧ u _вх.упч (рисунок 2):

A=1,4*2=2,8 В

Т=4,2*0,5*10^-6=2,1 мкс

f=0,476 МГц

 

Осциллограмма напряжения на входе детектора u _вх.д (рисунок 3):

A=2,1*1=2,1 В

Т=4,3*0,5*10^-6=2,15 мкс

f=0,465 МГц

 

Осциллограмма напряжения на выходе детектора u _вых.д (рисунок 5):

A= 1,1*0,5=0,55 В

Т=9,7*0,1*10^-3=0,97 мс

f=1,03 кГц

 

Осциллограмма напряжения на выходе УНЧ u _унч (рисунок 6):

A= 1,85*2=3,7 В

Т= Т=9,7*0,1*10^-3=0,97 мс

f=1,03 кГц

Промежуточная частота f _пр:

f _пр=0,465 МГц

 

 

Лабораторная работа

Исследование радиоканала связи

Цель работы

Цель работы состоит в изучении принципа действия и освоении методики определения и исследования характеристик и параметров радиоприемных устройств.

Краткая теоретическая часть

Совокупность сведений о каком-либо объекте или событии называется информацией.

Совокупность символов содержащих информацию, называется сообщением.

Физический процесс, отображающий сообщение называется сигналом. Сигналы могут быть электрической и неэлектрической природы. Последние для передачи сообщений в радиотехнических системах связи преобразуются в электрические колебания с помощью преобразователей: микрофонов, передающих телевизионных трубок, датчиков температуры или давления и т.п. Эти электрические колебания называют первичными сигналами.

В зависимости от характера изменения сигнала во времени различают сигналы:

- непрерывные по уровню и по времени;

- непрерывные по уровню и дискретные по времени;

- дискретные по уровню и по времени;

- дискретные (квантованные) по уровню и непрерывные по времени.

Множество возможных сообщений (сигналов) с заданным на нем распределением вероятностей называется ансамблем сообщений (сигналов).

Под системой связи понимают совокупность технических средств, предназначенных для передачи информации, включая источник сообщений и получателя сообщений. Источник сообщений - это устройство, осуществляющее выбор сообщений из ансамбля сообщений. Им может быть датчик, ЭВМ и т.п. В зависимости от типа сообщений различают дискретные и непрерывные источники.

Передающее устройство предназначено для преобразования сообщения в сигнал , который может распространяться по линии связи. В общем случае оно выполняет операции кодирования и модуляции. При передаче непрерывных сообщений цифровыми методами передающее устройство осуществляет также операции дискретизации по времени и квантования по уровню. Множество всех кодов последовательностей (кодовых комбинаций), возможных при данном правиле кодирования, образует код. Число символов в кодовой комбинации равномерного кода называется длиной кода.

Один и тот же ансамбль сообщений можно закодировать различными способами. Очевидно, что наилучшим является код, при котором, во-первых, имеется возможность восстановления первоначального сообщения по кодовой комбинации, и, во-вторых, для представления одного сообщения в среднем требуется минимальное число символов. Первому требованию удовлетворяют обратные коды, у которых все кодовые комбинации различимы и однозначно связаны с соответствующими сообщениями. Код, удовлетворяющий второму требованию, называется экономным. Таким образом, для представления сообщений наилучшим является обратимый экономный код.

В соответствии с задачами кодирования различают кодирующее устройство (кодер) для источника и кодирующее устройство для канала. Задачей первого является экономное (в смысле минимума среднего числа символов) представление сообщений, а задачей второго - обеспечение достоверной передачи сообщений.

Модулятор – это устройство, выполняющее операцию модуляции, которая заключается в изменении одного из параметров переносчика (колебания) по закону передаваемого сообщения. Т.е. для того, чтобы переносчики стали содержать информацию о передаваемом сообщении.

Линия связи - это среда, используемая для передачи сигналов. В радиолиниях средой служит часть пространства, в котором распространяются электромагнитные волны от передатчика к приемнику.

Получатель сообщений - это устройство (магнитофон, ЭВМ автомат и т.п.), для которого предназначено сообщение.

Заданная совокупность технических средств передачи информации, включающая среду распространения, называется каналом. Для двустороннего обмена информацией помимо прямого канала необходим второй, обратный канал. При этом информация, передаваемая по обратному каналу, может быть использована для увеличения достоверности передачи сообщений в прямом направлении.

По числу каналов различают одноканальные и многоканальные системы. По наличию обратного канала различают системы без обратной связи и с обратной связью.

По режиму использования канала различают системы односторонней связи, симплексные и системы двусторонней связи. По виду передаваемых сообщений различают следующие типы систем: телефонные, телеграфные, фототелеграфные, телевизионные, телеметрические, системы телеуправления, системы передачи данных.