Характеристики линии связи.

Длина волны

1 0⁷ 10⁶ 10⁵ 10⁴ 10³ 10² 10¹ 1 10 10^-1 10^-2 10^-3 10^-4 10^-5 10^-6 10^-7 10^-8

Диапазоны инфрокрасный УФ

Микроволны диапазон диапазон

Морская

Связь радио спутники

телевиденье радары

ч астотная характеристика представляет собой зависимость коэффициентов передачи в комплексной форме от чистоты гармонического колебания используемого в качестве тестового сигнала. Поэтому различают амплитудно-частотную характеристику

		Отсчет дискретного Сигнала
		Шаг квантования
			Интервал Квантования

000 100 111 111 110 100 011 001 001 010 100 110

П роцесс дискретизации состоит из 2 этапов. На первом этапе возможен диапазон изменения мгновенных значений сигнала разбиваются на 2ⁿ равных частей где n-разрядность двоичного числа. Для преобразования аналогового сигнала s_a(t) в дискретной s_ц через равные временные интервалы квантования t определяются его целочисленные значения. Эта операция называется квантованием по уровню выборки.

На втором этапе каждое квантование t дискретная величина преобразуется в двоичное число, для чего интервал разбивается на n=3 равных частей (тактов). Если разряд двоичного числа равен 1, то формируется импульс T=t/n. На рисунке б для каждого временного интервала приведена последовательность импульсов, отражающая двоичное число, и его значение в десятичной системе счисления.

Таким образом, при квантовании по уровню каждому импульсу можно поставить в соответствие некоторое число, а последовательности импульсов - совокупность чисел. Поэтому дискретные сигналы представленные совокупностью чисел стали называть цифровыми сигналами. Для перехода от аналогового к цифровому сигналу используют аналогово-цифровые преобразователи, а для перехода к от цифрового к аналоговому используют цифро-аналоговые преобразователи.

Различают (АЧХ) амплитудно-частотную характеристику и (ФЧХ) фазочастотную характеристику.

При малых амплитудных искажениях фазовые искажения тоже будут малыми. Поэтому на практике используют только АЧХ, которое позволяет определить полосу пропускания и затухания линии связи.

Полоса пропускания (Bandwidth) – диапазон частот в котором мощность гармонических колебаний не уменьшается не более чем в 2 раза по отношения к мощности на средних частотах, что соответствует уменьшения амплитуды напряжения в раз. Для количественной оценки полосы пропускания можно использовать АЧХ в виде зависимости коэффициента передачи напряжения от частоты K(f)

Затухание – определяется как относительное уменьшение амплитуды напряжения или мощности сигнала на передаваемой частоте, т е представляет собой точку на АЧХ. K_p=20log₁₀U_вых/U_вход

Пропускная способность – характеризует скоростные свойства каналов связи, которые зависят не только от характеристик самой линии, но и от способа передачи данных. Понятие пропускной способности очень тесно связанно с заданием протокола физического уровня. Для цифровых каналов связи протокол физического уровня определен и задает битовую скорость передачи данных в бит/сек, и величинах им кратных. В канале связи данные передаются последовательно по битно. Пропускная способность связана с полосой пропускания.

С=2 flog₂M

С=2 flog₂(l+P_c/P_m)

М=2

1 0 0 0 1 1 0 1 1

0

М – количество дискретных уровней сигнала или различимых состояний информационного параметра.

Помехоустойчивость. Линия связи должна обеспечивать уверенный прием передаваемых по ней сигналов. Под помехоустойчивостью линии связи понимают его способность противостоять влиянию как внутренних, так и внешних помех создаваемых во внешней среде или на внутренних проводниках самого кабеля. Помехоустойчивость зависит от используемой физической среды и тех средств, которые предусмотрены для ее защиты от помех. Дополнительное усиление, экранирование, скручивание проводников, использование направленных антенн и т д. наименование устойчивыми к помехам являются радиолинии , большей устойчивостью обладают кабельные линии, малочувствительные к внешнему электромагнитному излучению.

Оставить место

до 121,31%, страница 178

Возбужденные в радиопередающем устройстве электрические колебания преобразуются антенны в электромагнитные колебания, которые после излучения распространяются в свободном пространстве со скоростью света. Механизм возникновения распространения механических колебаний. Простейшим излучателем магнитного поля может служить короткий отрезок электромагнитного проводника длинна, которого L много меньше длины излучаемой волны такая антенна, расположенная у поверхности Земли , будет излучать мощность электромагнитных колебаний равномерно во всех направлениях верхней полусферы. Поэтому напряженность электрического поля электромагнитной волны в каждой точке пространства уменьшается с расстоянием от источника излучения до этой точки. Для повышения эффективности излучения длинна провода должна быть соизмерима с длиной волны. Такие антенны применяются в длинноволновой части диапазона радиоволн. На очень коротких волнах вместо проводных антенн используются параболические антенны с волноводными излучателями.

Рис 5.13. распространение радиоволн

На распространение радиоволн оказывает сильное влияние ионосфера и тропосфера.

Ионосфера представляет собой ионизированные слои атмосферы, которые образуются по воздействием космического излучения и ультрафиолетовых лучей солнца на высоте от 50 до 500км. Чем больше концентрация свободных электронов тем сильнее они влияют на распространение радиоволн.

Тропосфера состоит из не однородных слоев атмосферы до 10-20 км, свойство, которых определяется атмосферным давлением, температурой и влажностью и меняются при изменении метеоусловий. Поверхность земли так же оказывает существенное влияние на распространение радиоволн. Затухание радиоволн зависит от свойств суши и воды, а так же от рельефа местности. Дальность распространения поверхностных радиоволн зависит от состояния тропосферы земли. В дождь и снег затухание увеличивается. Уменьшение затухания поверхностной волны по мере увеличения ее длины.

В тех точках, где встречаются поверхностная и отраженные волны происходит их сложение, т е возникает интерференция.