Исследование атмосферы планеты Венера (стр. 2 из 6)

. (1)

Среднее число передач отдельного блока сообщения определяется формулой

. (2)

где

- вероятность передачи команды.

Вероятность

вычисляется в предположении, что в каждом из предыдущих циклов обнаружена ошибка, а в цикле с номером обнаружение ошибки не имело места:

. (3)

Уплотнение и разделение каналов

Рассмотрим уплотнение и разделение каналов, предусмотренных в нашей системе. Известны линейные и нелинейные методы уплотнения и разделения каналов. В командных радиолиниях основное применение получили линейные методы с использованием ортогональных сигналов. К числу линейных методов разделения каналов относятся временное, частотное и структурное разделение (соответственно различают временное, частотное и структурное уплотнение каналов). Временное и частотное разделение каналов основано на использовании сигналов, которые не перекрываются между собой во временной или частотной области, что обеспечивает ортогональность этих сигналов. При временном разделении каналов используются устройства типа временного селектора или коммутатора. Частотное разделение каналов производится с помощью полосовых фильтров.

Частотное уплотнение и разделение каналов

Частотное уплотнение канала (ЧУК). Такое уплотнение основано на принципе частотного преобразования спектров сообщений отдельных источников на передающей стороне системы связи. Для этого используется набор гармонических поднесущих

с разными частотами . Модулируя (или манипулируя) поднесущие, можно получить канальных сигналов , каждый из которых занимает полосу частот , зависящую от ширины спектра исходных сообщений и вида модуляции. Чтобы уменьшить взаимное влияние соседних каналов и облегчить их разделение, между каналами вводят защитные частотные промежутки (полосы) . Поэтому полная полоса частот, занимаемая каждым каналом

(4)

где

— защитный коэффициент полосы.

Рисунок 4 Спектр многоканального сообщения при частотном уплотнении каналов

Значение частоты нижней поднесущей обычно выбирается не менее

, где — ширина спектра модулированной нижней поднесущей. При таком выборе частоты выделение и демодуляция нижней поднесущей в приемной части системы связи не встречает затруднений.

Частотное разделение каналов (ЧРК). При частотном разделении канальные селекторы представляют собой полосовые фильтры, полоса каждого из которых рассчитана на пропускание спектра «своей» модулированной поднесущей. Для ослабления влияния других поднесущих (особенно соседних) фильтры должны иметь частотные характеристики с большим коэффициентом прямоугольности.

Анализ искажений в системах с ЧРК связан с большими математическими трудностями, поэтому обычно вводят следующие допущения и идеализацию:

1. основная доля искажений обусловлена неидеальностью характеристик группового тракта. Искажения, возникающие в отдельных канальных трактах, значительно меньше и их можно не учитывать;

2. искажения в групповом тракте можно разделить на две независимые составляющие: искажения в высокочастотной части тракта (искажения модулированного сигнала) и искажения в видеотракте (искажения многоканального сообщения);

3. основной причиной искажений сигнала в высокочастотной части тракта является неравномерность частотной и нелинейность фазовой характеристик усилителя промежуточной частоты приемника в пределах полосы частот, занимаемой спектром модулированного сигнала;

4. основной причиной искажений в видеотракте является нелинейность его модуляционной и демодуляционной характеристик, которые при анализе можно рассматривать как единую модуляционно-демодуляционную характеристику.

Временное уплотнение и разделение каналов

В бортовом передатчике шара-зонда используется временное уплотнение каналов (ВУК), рассмотрим и его. Временное уплотнение каналов основано на дискретизации непрерывных сообщений по времени. При таком уплотнении используется набор импульсных поднесущих, не перекрывающихся во времени (Рисунок 6). Каждая поднесущая модулируется своим непрерывным сообщением в соответствующем канальном модуляторе. Естественно, что частота повторения импульсов в этих поднесущих должна удовлетворять

для всех каналов, где - период повторения кадров, - максимальная ширина полосы спектра передаваемого телеметрического сигнала.

Рисунок 5 Структурная схема бортового передатчика шара-зонда

Многоканальное сообщение образуется в результате линейного объединения (суммирования) модулированных импульсов поднесущих. Очевидно, что ширина спектра многоканального сообщения

однозначно определяется длительностью импульсов поднесущих и приблизительно равна величине .

Временнóе уплотнение осуществляется в синхронном режиме. Для этого в устройстве уплотнения формируется периодическая последовательность кадровых синхроимпульсов с периодом

. В зависимости от вида импульсной модуляции каждому каналу в интервале отводится определенное время , которое включает интервал , занимаемый каналом с учетом модуляции и временной защитный интервал , вводимый для уменьшения взаимного влияния соседних каналов и облегчения разделения каналов в приемной части системы связи. Таким образом,

, (5)

где

— защитный коэффициент канального промежутка.

Временное разделение каналов (ВРК). При временном разделении канальные селекторы (Рисунок 11) представляют собой устройства совпадения по времени (временные селекторы). На один вход такого устройства подается многоканальное сообщение (последовательность информационных импульсов всех каналов), а на другой — специально сформированная вспомогательная периодическая последовательность импульсов (стробов). Для каждого канала последовательность стробов формируется генератором вспомогательных колебаний, работа которого синхронизируется с работой генератора канальных импульсов, находящегося в передающей части системы. Для устойчивой синхронизации канал синхронизации должен обладать значительно более высокой помехоустойчивостью по сравнению с любым информационным каналом.

Если информационный импульс совпадает по времени со стробом, то он проходит на выход данного временного селектора, если совпадения нет, то селектор оказывается закрытым. В результате такой операции многоканальное сообщение разделяется на импульсные последовательности, соответствующие отдельным каналам.