Цифровой канал радиосвязи с разработкой РПД

       Рассчитаем  количество каскадов усиления:

       Мощность  излучения передатчика Р = 1 кВт.

     Выходные фильтры и согласующие устройства.

     В схеме выходного каскада роль выходного фильтра и согласующего устройства выполняет колебательный контур.

     Согласование    параметров    антенны    с    выходным    сопротивлением транзистора достигается изменением величины индуктивности.

     Согласующее устройство устанавливается в передатчик для согласования выходного усилителя мощности с антенной. Это устройство может быть настроенным на единственный тип антенны или перестраиваться при подключении к передатчику различных антенн. 

Рис.3 Функциональная схема передатчика 

       На  рис. 3.  представлена функциональная схема передающего устройства. Генератор  плавного диапазона G1, смеситель UZ2, делитель с переменным коэффициентом деления U2, фазовый детектор UR1, фильтр нижних частот Z1, управитель U1 опорный кварцевый автогенератор G3 делитель с фиксированным коэффициентом деления U3 и умножитель частоты U4 представляют собой широкодиапазонный цифровой синтезатор частот. Колебания генератора плавного диапазона G1 поступают на делитель частоты с переменным коэффициентом деления U2 через смеситель UZ2, на второй вход которого поступают колебания опорного автогенератора G3 через умножитель частоты U4. Таким образом, удается значительно уменьшить частоту колебаний генератора G1. Кроме того, для повышения стабильности частоты колебания опорного кварцевого автогенератора G3 подаются на фазовый детектор UR1 через делитель частоты U3 с фиксированным коэффициентом деления. Управляющее напряжение снимается с выхода фазового детектора UR1 и далее через фильтр нижних частот Z1 реактивный элемент U1 подается на генератор G1, чем и обеспечивается стабилизация частоты генерируемых колебаний. Наличие в схеме цифрового делителя частоты U2 с переменным коэффициентом деления обеспечивает формирование множества дискретных рабочих частот. С генератора G1 колебания поступают на смеситель UZ1, на второй вход которого подается модулирующее напряжение по цепи: управитель частоты (реактивный элемент) U2 и частотно – модулированный автогенератор G2. Колебания со смесителя UZ1 через полосовой фильтр Z2 и усилитель A2 далее поступает в усилитель мощности A3. 

     Основной  тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является «цифровизация» сетей связи, которая предусматривает построение сетей связи на базе цифровых методов передачи и цифровых методах коммутации.

     Это объясняется следующими преимуществами цифровых методов перед аналоговыми:

     1) Высокая помехоустойчивость.

     Т.к. в цифровых системах есть возможность  осуществлять регенерацию (восстановление) импульсного сигнала при передаче его по линиям связи.

     Помимо  этого – использование помехоустойчивого  кодирования позволяет обеспечить любую достоверность приема.

     2) Слабая зависимость качества  передачи от длины линии связи.

     В пределах каждого регенерационного участка искажения передаваемого  сигнала оказываются ничтожно малыми.

     3) Стабильность параметров каналов  связи. 

     Нестабильность  АЧХ, АХ в основном определяется свойствами аналогового оборудования, а т.к. объем этого оборудования в цифровых системах передачи небольшой, то они  не оказывают существенного влияния  на стабильность параметров цифровой системы передачи.

     4) Высокая эффективность использования  пропускной способности (макс. скорость  передачи) каналов связи для передачи  дискретных сигналов  . (Например в КТЧ, где , скорость передачи в цифровых системах связи ).

     5) Возможность построения цифровой  сети связи в целом, где передача  информации, транзит, и коммутация  сигналов осуществляется в цифровой  форме.

     6) Высокие технико-экономические показатели  системы связи.

       Устройства передачи, коммутации, обработки  сигналов могут быть реализованы  на единых аппаратных платформах, т.е. высокая степень унификации  оборудования, что способствует:

     – снижению стоимости;

     – увеличению надежности (безотказности  работы);

     – упрощает конструкцию/эксплуатацию;

     – снижает потребление энергии.

     Структура первичной сети цифровой системы  передачи предопределяет объединение  и разделение потоков передаваемой информации и строиться по иерархическому принципу.

     Сущность  иерархии в том, что число каналов  цифровой системы передачи, соответствие данной ступени иерархии больше числа  каналов цифровой системы передачи в целое число раз.

     Цифровая  система передачи соответствующая  первой ступени иерархии называется первичной.

     В этой первичной ЦСП осуществляется прямое преобразование относительно небольшого числа первичных сигналов (в принципе может быть даже один первичный сигнал) в первичный цифровой поток.

     Системы передачи второго уровня иерархии объединяют определенное число первых потоков  во второй. 

     В рекомендации ITU-T (международный  союз) предусмотрено два типа иерархии цифровых систем:

     1) Плезиохронная цифровая иерархия(PDH);

     2) Синхронная (SDH).

     В (1) скорости цифровых потоков одной  и той же ступени цифровой сети могут отличаться друг от друга в  пределах допустимой нестабильности частот задающих генераторов.

     В (2) такое отклонение (отличие) не допускается.

     И в первом и во втором типах иерархии для объединения первичных сигналов в групповой высокоскоростной цифровой сигнал используется принцип временного уплотнения и разделения каналов, где N – возможность мультиплексирования (уплотнения) (по сути - количество абонентов) (рисунок 4).

Каналообразующая  аппаратура 

Временное уплотнение каналов

АЦП

От ТЛГ 1

Первич-й

электр-й сигнал

АЦП

От ТЛГ  N 

…

…

Групповой

цифровой  сигнал

     Рисунок 4  Структурная схема цифрового устройства передачи с каналообразующей аппаратурой. 

     Рассмотрим  структурную схему передающей части  телеграфного аппарата (рисунок 5).

(оператор) (клавиатура)

ИС

CD

(двоичный шифратор)

RG

ГТИ

Для МТК-5

параллельный

8разрядный двоичный  код(n=8)

с

Распределитель

старт-

стоп

Вых-е. устр-во

фазирование по циклу или синхронизация по кодовой комбинации.

нажатие кнопки

Последовательный  код

МТК-5

     Рисунок 5  Структурная схема передающей части телеграфного аппарата 

      Телеграфное сообщение при передаче это случайный  набор букв, цифр и других знаков.

      Процесс преобразования сообщения в первичный  электрический сигнал (дискретный) осуществляется в два этапа:

      1) Преобразование буквенно-цифрового  сообщения в последовательность  двоичных символов составляющих первичный двоичный код.

      2) Преобразование двоичных символов  первичного кода в первичный  электрический сигнал.

      В качестве оконечных устройств в  телеграфировании используются:

       1) электромеханические старт-стопные телеграфные аппараты серии СТА. (СТА-2М, СТА-М67).

      2) Электронно-механические телеграфные  аппараты серии РТА (рулонные) (РТА-70, РТА-80).

      Нажатие кнопки порождает унитарный электрический  сигнал.

      Для правильной работы приемника телеграфного аппарата каждая посылка кодовой  комбинации должна фиксироваться всегда на строго определенном элементе наборного  устройства. Для этой цели существует фазирование по тактам, которое может осуществляться двумя способами:

      1) фильтровая тактовая синхронизация  (разомкнутая система тактовой  синхронизации);

      2) фазовая автоподстройка частоты  (дороже и сложнее, однако именно  она нашла широкое применение  в телекодовой связи).

      Цикловая  синхронизация осуществляется автоматически  по временному критерию - стоповая посылка  в полтора раза (дольше) отличается от стартовой. 

      При цифровых преобразованиях используется метод ИКМ 

     Исторически первая появилась плезиохронная цифровая иерархия (PDH)

     она имеет:

     – европейский;

     – североамериканский;

     – японский стандарты.

     Сеть  связи РФ использует европейский  стандарт плезиохронной цифровой иерархии. 

     Таблица 1 Уровни  плезиохронной цифровой иерархии

     0 – первичный канал тональной  частоты

     (2) – приближенное значение. 
 

     Рассмотрим  структурную схему построения цифрового  устройства для случая использования  аппаратуры ИКМ-480 (рисунок 4), где: