Содержание
Содержание:
Задание……………………………………………………………………………………………3
Введение………………………………………………………………………………………….4
Расчет энергетических соотношений……………………………………………………………6
Ошибки при передаче и преобразовании сигнала………………………………………..……7
Расчет разрядности АЦП…………………………………………………………………….….9
Циклическое временное уплотнение каналов……………………………………………..…10
Расчёт помехоустойчивости……………………………………………………………………11
Частотная манипуляция сигнала (FSK)…………………………………………….…11
Когерентный приём…………………………………………………………..…11
Некогерентный приём………………………………………………………..…12
Относительная фазовая манипуляция сигнала (DPSK)………………………………13
Когерентный приём…………………………………………………………..…13
Некогерентный приём………………………………………………………..…14
Помехоустойчивое кодирование………………………………………………………………16
Выводы……………………………………………………………………………………….…18
Список использованной литературы……………………………………………………….…21
Выдержка из текста
Введение
На исследованиях теории и техники передачи сообщений основаны все успехи в освоении космоса, создание специальных высокоэффективных космических систем передачи информации.
Одной из основных и необходимых систем любого космического аппарата является радиосистема передачи информации (РСПИ). В основном на космическом аппарате устанавливаются несколько РСПИ: система передачи команд на космический аппарат, телеметрическая система, система для сбора, хранения и сброса специальной информации, определяемой целями запуска космического аппарата (КА). Большинство КА запускается с целью получения определенной информации, которая затем передается на Землю по радиолинии. Например, получение фотографий Луны и планет солнечной системы, получение данных о Марсе, также сюда относятся метеоспутники, спутники для исследования ресурсов Земли и т.д. Развитие систем РСПИ следует связывать с развитием космической техники, где они являются основными радиотехническими системами.
Специфика космической техники, широкий диапазон задач, решаемых космическими системами передачи информации, выдвинули ряд требований к системам передачи информации, определяющих их основные характеристики:
1) максимально возможная помехоустойчивость радиолиний, определяемая большой протяженностью радиолиний и жесткими ограничениями для бортовой аппаратуры по весу и потреблению энергии;
2) задача совмещения передачи информации от разных источников по одной многоканальной радиолинии, также желательность совмещения радиолиний передачи информации с радиолинией внешнетраекторных измерений;
3) в радиолиниях с активной ретрансляцией сигнала на спутниках-ретрансляторах обеспечение «свободного доступа» для связи корреспондентов между собой и с центром управления;
4) защищенность радиолиний от случайных и преднамеренных помех. Так как КА летают на относительно больших высотах и диаграммы направленности бортовых антенн часто довольно широки, то велика вероятность попадания, например, на вход бортового приемника помех от посторонних радиосредств (связных, радиолокационных и др.).
В данном курсовом проекте мы будем рассматривать радиосистему передачи данных предназначенную для передачи информации с ИСЗ – ретранслятора на Землю. Данная РСПИ относится к радиолиниям передачи данных, которые представляют весьма широкий класс радиолиний.
К данному классу относятся радиолинии для передачи информации с приборов радиолокационного наблюдения и обзора, датчиков инфракрасного наблюдения, передачи информации с фототелевизионных преобразователей и т.д. Так же сюда относятся радиолинии для передачи навигационных данных.
Радиолинии передачи данных, как правило, являются цифровыми, так как теория передачи аналоговых сообщений разработана в значительно меньшей степени, чем теория передачи цифровых сообщений. В настоящее время наблюдается тенденция использования цифровых радиолиний, так как они обладают лучшей помехоустойчивостью по сравнению с аналоговыми радиолиниями, а, следовательно, меньше вероятность ошибки при передаче информации.
При использовании ИСЗ – ретрансляторов в ряде случаев существенно упрощается бортовая аппаратура телеметрических радиолиний за счет исключения запоминающих устройств большой емкости.
Радиолинии «Ретранслятор – Земля» могут быть выполнены с достаточно высокой пропускной способностью. Так как приемная антенна, размещенная на Земле, не имеет строгих ограничений по весу и габаритным размерам, поэтому может быть сделана всенаправленной без провалов диаграммы направленности и с большой эффективной площадью при приеме радиосигнала.
Как правило, каждая радиосистема передачи информации обладает несколькими уплотняемыми каналами. Существуют разные методы уплотнения каналов, в основном различают частотное и временное разделение каналов. При разделении каналов по частоте каждому каналу отводится своя полоса частот в общей полосе ретранслятора. Данный способ уплотнения позволяет передавать информацию с очень широкой полосой, и прост в исполнении. Основными недостатками данного метода являются ограниченность линейного участка усилителя мощности передатчика ретранслятора, из-за чего не удается использовать его максимально возможную мощность для передачи, а также необходимость регулировать излучаемую мощность, чтобы поддерживать напряжение в каналах Ui одинаковыми. Так как увеличение амплитуды в одном из каналов автоматически приведет к уменьшению амплитуд сигналов в остальных каналах, потому что суммарный сигнал поддерживается постоянным.
При временном разделении каналов указанные недостатки частотного разделения каналов устраняются, однако, требуется несколько более сложная аппаратура. Системы с временным уплотнением каналов являются наиболее совершенными. При временном разделении каналов в общем кадровом сигнале каждому каналу отводится свое временное окно. Усилитель мощности в системе с временным разделением каналов может все время работать в режиме максимальной мощности, также отсутствуют взаимные помехи между каналами и не требуется регулировать мощность передатчиков, так как сигнал любой амплитуды каждого канала усиливается до ограничения. Но появляется необходимость синхронизации сигналов всех каналов по времени.
Список использованной литературы
Список использованной литературы.
1. И. М. Тепляков, И. Д. Калашников, Б. В. Рощин «Радиолинии космических систем передачи информации», Москва «Советское радио» 1975.
2. Л. Н. Баранников. «Принципы построения и основные этапы проектирования многоканальных цифровых радиосистем передачи информации ЛА.» 1999
3. Назаров А.В. и др. «Современная телеметрия в теории и на практике» – НиТ, СПб (2007)
4. Консультационные занятия к курсовому проекту.