Цифровая радиолиния КИМ-ФМ-ФМ

МО РФ

РГРТА

Кафедра РУС

Курсовой проект на тему:

"Цифровая радиолиния КИМ-ФМ-ФМ"

Рязань 2004 г.

Содержание

1. Общая характеристика системы управления

2. Расчет и выбор основных технических характеристик системы

2.1 Определение частоты дискретизации

2.2 Определение разрядности квантования

2.3 Выбор несущей частоты передатчика

2.4 Структура группового сигнала, спектр сигнала

3. Расчет энергетического потенциала радиолинии

4. Принцип работы передатчика

5. Принцип работы приёмника

6. Контур управления

7. Заключение

8. Список литературы

1. Общая характеристика системы управления

Под управлением в самом общем случае понимается осуществление совокупности воздействий, выбранных из множества возможных на основании определенной информации и направленных на поддержание или улучшение функционирования некоторого объекта в соответствии с заданной целью.

Контролем называется получение и обработка информации о состоянии объекта и внешних условиях с целью обнаружения событий, определяющих управляющие воздействия, которые должны быть оказаны на объект. Обработка информации при контроле заключается в сравнении с установками одного или нескольких параметров, характеризующих состояние объекта, формировании и выдаче заключения о результате.

Под командным радиоуправлением понимается такое радиоуправление при котором команды формируются на пункте управления, на борт они передаются по специальной радиолинии. В состав командной радиолинии входят система выработки команд, система приема команд на борту и среда распространения. Основными требованиями к КРЛ:

-  высокая помехозащищенность

-  криптостойкость

-  имитостойкость

На борт летательного аппарата передается несколько команд, поэтому радиолиния является многоканальной.

В процессе управления на борт ракеты, по командной радиолинии, передаются множество различных команд, чтобы осуществить передачу по командной радиолинии нескольких независимых команд одновременно, необходимо сделать ее многоканальной.

Также как и в других многоканальных системах, в командной радиолинии для передачи каждого независимого сообщения выделяется отдельный канал. Разделения каналов между собой производится по временному, частотному или кодовому признакам. При этом в каждом канале формируется свое вспомогательное поднесущее колебание импульсное при временном или кодовом разделении каналов и непрерывное при разделении каналов по частоте.

При создании современных систем передачи используются как сложные сигналы (ШПС), так и сигналы с многоступенчатой модуляцией. На первой ступени используется, как правило, кодово-импульсная модуляция (КИМ), а на последующих – амплитудная модуляция (АМ), частотная (ЧМ), фазовая (ФМ). Наиболее часто встречаются сочетания КИМ-ЧМн-ФМ, КИМ-ЧМ-АМ, КИМ-АМ-ФМ, КИМ-ФМ-ФМ.

В данной работе разрабатывалась космическая система связи с КИМ-ФМ-ФМ. Характер спектра сигнала с многоступенчатой модуляцией в значительной степени определяется спектром сигнала КИМ. Кодово-импульсная модуляция является наиболее распространенным методом цифрового преобразования аналоговых сигналов. При КИМ осуществляется три вида преобразований : дискретизация по времени исходного сигнала, квантование амплитуд дискретных отсчетов сигнала и кодирование. Сформированные при дискретизации отсчеты преобразуются в группы кодовых символов. При формировании сигнала с трехступенчатой модуляцией сигналом КИМ манипулируется по фазе поднесущее колебание, которым в свою очередь по фазе, моделируется несущее колебание.

2. Расчёт и выбор основных технических характеристик системы

 

2.1 Определение частоты дискретизации

радиолиния дискретизация квантование сигнал приемник

Под дискретизацией понимается процесс представления непрерывного сообщения U(t), заданного на интервале (0,Tc), совокупностью его значений (отсчетов) U(t_i) в дискретные моменты (моменты дискретизации). При равномерной дискретизации отсчеты формируются через равные промежутки времени Тд - интервалы дискретизации. Величина, обратная интервалу, F_д=1/Т_д называется частотой дискретизации.

Условия, при которых аналоговый сигнал с ограниченным спектром может быть точно представлен своими отсчетами в дискретные моменты, вытекают из широко известной теоремы В. А. Котельникова, которая для равномерной дискретизации выражается формулой:

U(t)= å U(iT_д) sin 2pf_в(t-iT_д)/2pf_в(t-iT_д).

ⁱ

При этом условии аналоговый сигнал U(t) может быть восстановлен без искажений на выходе идеального фильтра низких частот, на вход которого подают отсчеты сигнала.

Опросом по Котельникову называют формирование выборок с частотой F_д=2F_m, где F_m-максимальная частота в спектре.

Применение простых способов интерполяции требует выбора более высокой частоты дискретизации, чем из теоремы Котельникова. Будем считать, что у нас линейная интерполяция, тогда из результатов теории интерполяции, можно показать, что

∆Тл≈1.35√δ0∆Тпр

где ∆Тпр=0.5Fв

из задания Fв=4Гц, δ0=0,015,следовательно

∆Тпр=1/8=0,125Гц

∆Тл=1,35*√0,015*0,125=0,02с

Fд=1/0,02=50Гц