Система, линия и канал радиосвязи

В самом общем случае система связи - предназначена для обмена сообщениями между абонентами. Абонентом может быть человек, ав­томат, электронно-вычислительная машина и т.п., использующие око­нечные абонентские устройства типа телефонных и телеграфных аппа­ратов, дисплеев, передающихкамер в телевидении и др.

Обобщенная структурная схема системы связи (системы переда­чи) показана на рис. 6.1. Здесь абоненты обозначеныкак источник и получатель сообщений.

Рис.6.1

Процесс передачи сообщения от источника к получателю осу­ществляется следующим образом. Сообщение поступает от источника в передатчик, в котором осуществляется его преобразование в электрический сигнал, удобный для передачи по линии связи. На другой стороне в приемнике производится обратное преобразование электрического сигнала в исходное сообщение. В идеальном слу­чае так оно и происходит. Однако, реально на передаваемый сиг­нал в линии связи, да и в самих передатчике и приемнике, дейст­вуют сторонние возмущения, которые его искажают. Все эти сторон­ние возмущения называется помехами. Их условно включают в источник помех.

В связи с действием помех на приемник поступитискаженныйсигнал, который после обратного преобразования будет превращен в сообщение. Степень совпадения передаваемого и принятого сооб­щения будет определяться характером и интенсивностью помех в ка­нале связи.

 Переходя к терминологии радиосвязи под системой радиосвязи будем понимать совокупность средств свя­зи и среду распространения радиоволн, обеспечивающих передачу различного рода сообщений между абонентами.

Система радио­связи в рассматриваемом случае совпадает с понятием радио­системы передачи. Система радиосвязи включает в свой состав линию и канал радиосвязи.

Линия радиосвязи представляет собой совокупность средств связи, обеспечивающих образование каналов и групповых трак­тов первичной сети связи, имеющих общую среду распростране­ния радиоволн, а также линейные и антенно-мачтовые сооруже­ния и устройства их обслуживания.

Показатели систем радиосвязи определяются характеристиками линий радиосвязи, которые прежде всего зависят от диапа­зона применяемых частот. Классификация диапазонов частот, используемая в радиосвязи, приведена в таблице5.1.

Таблица 5.1

Каналом радиосвязи называется совокупность средств связи и среды распространения радиоволн, обеспечивающая при под­ключении оконечных устройств передачу сообщений между абонентами радиосвязи.

Структурная схема системы радиосвязи (радиосистемы пере­дачи) приведена на рис.6.2. 

Устройство, которое преобразует сообщение в высокочастот­ный сигнал, называется передающим устройством. В состав пере­дающего устройства входит преобразователь сообщения в первичный сигнал, кодирующее устройство, модулятор и высокочастот­ный генератор. Модулятор и высокочастотный генератор образу­ют радиопередатчик.

Таким образом, превращение сообщения в сигнал в общем случае состоит из трёх операций:

- преобразования;

- кодирования;

- модуляции.

Приемное устройство

Радиоприемник

ВЧ линейный усилитель

Демодулятор

Преобразова- тель сигнала в сообщение сигнал

Декодирующее устройство

Получатель сообщения

U(t)

a

Z(t)

a

Передающее устройство

Радиопередатчик

Модулятор

ВЧ генератор

Кодирующее устройство

Преобразова-тель сообще- ния в сигнал

Источник сообщений

U(t)

Z(t)

Рис. 6.2

Устройство, которое преобразует принятый высокочастотный сигнал в сообщение, называется приемным устройством. В сос­тав приемного устройства входит высокочастотный линейный усилитель, демодулятор, декодирующее устройство и преобразо­ватель сигнала в сообщение. Высокочастотный линейный усили­тель и демодулятор образуют радиоприемник.

Итак, превращение сигнала в сообщение также состоит из трёх операций:

- демодуляции;

- декодирования;

- преобразования.

В системе радиосвязи специфическим элементом является сво­бодное пространство между радиопередатчиком и радиоприем­ником, в котором распространяются электромагнитные волны. Пе­редача сигнала может сопровождаться наложением помех. Поме­хи могут быть естественными или искусственными. В последнем случае помехи подразделяются на непреднамеренные, например, от других радиоэлектронных средств, и преднамеренные, например, радиоэлектронное противодействие. Поскольку преобразование сообщения в сигнал должно быть обратимым, то необходимо принимать специальные меры, по возможности исключающие вредные воздействия различных посторонних возмущений на сиг­нал. С этой целью в системах радиосвязи могут применяться раз­личные способы помехоустойчивого кодирования, предыскажения сигналов и т. п. Приемное устройство на основе анализа приня­того колебания должно восстановить, какое сообщение передава­лось. Поэтому оно представляет собой одно из наиболее слож­ных элементов системы радиосвязи.

Системы радиосвязи могут использоваться как для двух, так и для многих абонентов. В связи с этим различают многоканальные (МКС) и многоадресные (MAC) системы радиосвязи.

В многоканальной системе радиосвязи (рис. 6.3.) исходные сообщения а ₁, а ₂, …, а _n преобразуются в первичные электриче­ские сигналы , , …, , затем по некоторым признакам в каналообразующей аппаратуре (КОА) они преобразуются в групповой сигнал , с помощью которого осуществляется мо­дуляция несущего высокочастотного колебания радиопередат­чика и излучение полученного сигнала z (t) с помощью антенны в среду распространения радиоволн.

Рис.6.3

Воздействие среды распространения радиоволн приводит к тому, что принятый приемником сигнал  отличается от переданного сигнала Z (t) в силу воздействия на него помех и искажений. Принятое колебание   преобразуется в групповой сигнал , из которого затем с помощью каналообразующей аппаратуры (КОА) выделяются индивидуальные сигналы , ,...,   по которым восстанавливаются соответствующие сообщения , ,..., .

В многоканальных радиосистемах обычно используется каналообразующая типовая аппаратура, применяемая в проводных средствах связи. На практике наибольшее применение получила каналообразующая аппаратура, основанная на частотном, временном и импульсно-кодовом разделении каналов.