Радиотелеметрическая система
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?ального приемника различения двух сигналов. Фазовый детектор должен осуществлять перемножение колебания, последующего на его вход с опорным напряжением и фильтрацию полученного выходного напряжения от высокочастотных составляющих. Такая фильтрация выполняется благодаря частотным свойствам самой нагрузки фазового детектора, которая обычно представляет собой фильтр нижних частот (ФНЧ).
Рис 1. Блок-схема приемника сигналов с фазовой манипуляцией.
Рис 2. Блок-схема автокорреляционного приемника сигналов.
Из многопозиционных наиболее интересны ортогональные коды, в которых число сигналов равно числу кодовых комбинаций, т. е. m=N.
Ортогональные сигналы могут различаться одним из параметров, например частотой колебаний.
Можно сделать следующие выводы: наиболее перспективной для космических радиолиний следует считать передачу ортогональными сигналами, при которых можно достигнуть наибольшей помехоустойчивости. Однако трудности реализации таких систем вынуждают в настоящее время широко пользоваться передачей бинарными сигналами.
2. Выбор и обоснование структурной схемы системы
Задачей многоканальной системы связи является передача сообщений от многих источников одновременно. При этом для передачи один общий тракт, который, как правило, является наиболее дорогостоящей частью РТС ПИ. Поэтому передача большого числа сообщений с помощью многоканальной системы экономически более выгодно, чем создание РТС ПИ для передачи каждого сообщения.
К многоканальным космическим радиолиниям предъявляются следующие основные требования:
1.радиолиния должна обеспечит одновременную передачу информации по заданному числу радиоканалов заданного типа.
2.каналы не должны оказывать друг на друга существенного влияния.
К многоканальным радиолиниям обычно применяют два способа умножения и разделения каналов: частотный и временной. Поскольку проектируется радиотелеметрическая система, имеем большое число каналов (N=650), то будем использовать временное умножение и разделение каналов.
Структурная схема радиотелеметрической системы изображена на рис. 3 и рис. 4.
Рис. 3
Рис. 4
Коммутатор формирует разнесенные во времени отсчеты передаваемых сообщений, которые подаются на аналого-цифровой преобразователь АЦП, вырабатывающий кодовые комбинации, соответствующие отсчетам сообщений. В сумматоре к ним добавляются синхронизирующие кодовые группы, необходимые для синхронизации работы передающей и приемной частей. На выходе сумматора формируется групповой сигнал, представляющий собой цифровой, как правило, двоичный поток. Он подается на общий модулятор ОМ, в котором происходит манипуляция несущей.
На приемной стороне сигнал с выхода приемника дискретных сообщений (цифровой поток) подается на цифроаналоговый преобразователь ЦАП, преобразующий принятые кодовые комбинации в отсчеты сообщений. Временные селекторы ВС выделяют отсчеты сообщений, передаваемых по соответствующим каналам. Восстановление сообщений по отсчетам производится методами интерполяции или фильтрации.
3. Выбор и расчет основных технических характеристик системы
3.1 Диапазон излучаемых частот
Несущая частота имеет исключительно большое значение для свойств и возможностей РТС ПИ, которые в принципе могут работать в диапазоне радиочастот от 2 кГц до 300 ГГц и выше(оптический диапазон).
В современных РТС ПИ широко используются радиосигналы метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов волн. Как известно, характер распространения сигналов существенно зависит от длины их волн. При определенных условиях волны длиной могут хорошо отражаться от ионосферы, что позволяет принимать их на весьма больших расстояниях(до 1800…2000км). Волны короче 3м практически распространяются в основном только в пределах прямой видимости.
В зависимости от математической операции, описывающей прохождение радиоволн в линии связи, различают каналы с постоянными параметрами и каналы с переменными параметрами. В первом случае параметры сигнала при прохождении через среду распространения за время сеанса связи не претерпевают существенных случайных изменений, т. е. практически остаются неизменными. В каналах со случайными параметрами за время сеанса связи параметры сигнала при прохождении среды распространения претерпевают существенные случайные изменения. Причиной случайного изменения параметров канала связи может быть действие целого ряда факторов.
Рассеяние энергии сигналов может происходить как по времени(многолучевое распространение радиоволн), так и по частоте из-за доплеровских сдвигов, выносимых средой распространения.
При проектировании космических РТС ПИ, можно пользоваться распределением частот, приведенных в таблице 6 [1, с. 24].
В соответствии с этими требованиями для телеметрических систем выберем частоту несущих колебаний
.
Рассчитаем длину волны:
3.2 Характеристика и параметры помех
Мешающие влияния в них обусловлены поглощением радиоволн в ионосфере и тропосфере, рефракцией, изменением поляризации, помехами теплового излучения тропосферы, шумами поглощения, экранирующим действием плазмы, возникающей при торможении космического летательного аппарата в атмосфере Земли, рассеянием радиоволн в ионосфере при случайных флюктуациях концен