Узагальнена структурна схема радіотехнічної інформаційної системи

Науково-технічний прогрес у різних галузях суспільного життя супроводжується різким збільшенням потоків переданої і прийнятої інформації. Основну роль у вирішенні проблеми підвищення ефективності передачі інформації відіграють радіотехнічні інформаційні системи (РТІС), до яких відносяться системи радіозв’язку, телебачення, радіолокації, радіонавігації, радіотелеметрії і багато інших. Незважаючи на відмінності, зумовлені цільовим призначенням, перераховані системи характеризуються загальними рисами, що дозволяють вивчати їх з загальних позицій. У зв’язку з цим розглянемо узагальнену структурну схему РТІС, представлену на рис. 1.1.

Рис. 1.1

До складу РТІС входять:

¾ джерело повідомлень;

¾ перетворювач повідомлень в первинний сигнал;

¾ передавальний пристрій;

¾ лінія зв’язку;

¾ приймальний пристрій;

¾ перетворювач первинного сигналу в повідомлення;

¾ одержувач повідомлення.

Крім цього в структурній схемі РТІС фігурує джерело перешкод.

Джерело повідомлень формує повідомлення λ(t), що підлягає передачі. В якості повідомлень можуть виступати голосове повідомлення, зображення якого-небудь об’єкта, температура або тиск у вузлах літального апарату і т.д. Оскільки повідомлення відображаються в процесах різної фізичної природи (зміна тиску, температури, інтенсивності світлового потоку та ін), ці процеси при передачі по РТІС необхідно перетворити в електричні сигнали. Цю завдання вирішує перетворювач повідомлення λ(t) в первинний електричний сигнал s(t). Операцію такого перетворення можна описати символічним вираженням

       s(t)=Wcnc [λ(t)],                                   (1.1)

де Wcnc – оператор (правило) перетворення повідомлення в первинний сигнал.

У переважній більшості випадків енергія первинного сигналу зосереджена в низькочастотній області. При передачі повідомлень по РТІС енергія сигналу повинна розташовуватися в області радіодіапазону. Операцію перетворення первинного сигналу s(t) в радіосигнал u(t) здійснює передавальний пристрій у відповідності з виразом

                u(t)= Wcnc [s(t)],                                   (1.2)

де Wcnc – оператор перетворення первинного сигналу в радіосигнал.

Перенесення первинного сигналу до відповідного радіодіапазон на практиці здійснюється за допомогою операції модуляції, Тобто зміни одного з параметрів високочастотного коливання відповідного радіодіапазону відповідно до зміни s(t). Тому сигнал s(t) називають керуючим (модулюючим), А сигнал u(t)модульованим сигналами.

Радіосигнали u(t) поширюються по лінії зв’язку, В якості якої можуть виступати: вільний простір, кабельні, оптичні, хвилеводні та інші лінії. У лінії зв’язку діють перешкоди ξ(t), Що спотворюють сигнал û (t). Передачу сигналу по лінії зв’язку в операторної формі можна записати наступним чином:

 û(t)=Wлс[û(t)∙ξ(t)].                                   (1.3)

Приймальний пристрій здійснює зворотну операцію перетворення сигналу û(t) в первинний сигнал ŝ(t), Який також буде відрізнятися від вихідного сигналу s(t), Тобто

     ŝ(t)=WПЗМ[û(t)].                                     (1.4)

де WПЗМ – оператор перетворення сигналу прийомним пристроєм.

І, нарешті, перетворювач первинного сигналу û(t) в повідомленніe λ(t):  

          λ(t)= Wпcc[ŝ(t)]                                     (1.5)

здійснює перетворення ŝ(t) в форму, зручну для сприйняття повідомлення одержувачем. Тут Wпcc – оператор перетворення первинного сигналу в повідомлення.

Таким чином, передача повідомлень в РТІС характеризується ланцюжком перетворень різних сигналів різними радіотехнічними пристроями.

Принципи та методи формування і перетворення електричних сигналів і електромагнітних хвиль радіодіапазону та їх використання для передачі інформації становлять предмет теоретичної радіотехніки. Виходячи з цього, можна виділити два основні завдання, які вирішуються радіотехнікою.

Першим завданням є вивчення різних видів сигналів, їх властивостей і характеристик з метою їх використання у радіотехнічних системах. Це завдання вирішує теорія радіотехнічних сигналів.

Процес передачі повідомлень в радіотехнічної інформаційній системі, як підкреслювалося вище, полягає в послідовності перетворень сигналів, які здійснюються за допомогою відповідних фізичних пристроїв – радіотехнічних ланцюгів. Тому, другим завданням радіотехніки є вивчення та практичне використання принципів і методів перетворення сигналів в різних ланцюгах. Це завдання вирішує теорія радіотехнічних ланцюгів.

Джерело: Медіченко М.П., ​​Литвинов В.П. Радіотехнічні ланцюги і сигнали: Навчальний посібник. – М.: Изд-во МГОУ, 2011.