Praktich1 studentam

Практическое занятие по Теме 1

Общие сведения о телекоммуникационных системах
и основные тенденции их развития.
Структура построения радиосистем передачи
и их классификация

ВОПРОСЫ
Задача и назначение телекоммуникационных систем. Модель телекоммуникационной системы согласно Рекомендации МСЭ и ее основные элементы.
Пропускная способность и помехоустойчивость телекоммуникационных систем. Приведите примеры.
Дать определение радиосистемы передачи и привести ширины спектров и скоростей потоков для различных сигналов телекоммуникаций.
Общая схема организации радиосистем передачи.
Обобщенная структурная схема многоканальной системы передачи.
Назначение и состав радиоствола, структурная схема ствола двусторонней радиосистемы передачи.
Структурная схема ретрансляторов с выделением и без выделения передаваемых сигналов.
Определение, общая структура канала передачи сигналов и назначение его составных частей.
Зависимость помехоустойчивости канала передачи от метода модуляции, метода и скорости кодирования.
Причины искажений сигналов в каналах передачи. Идеальный радиоканал и его особенности.
Бюджет канала связи. Возможные пути устранения дефицита энергетического бюджета.
Классификация телекоммуникационных систем по принадлежности к различным службам радиосвязи и по назначению.
Классификация телекоммуникационных систем по виду передаваемых сигналов, по способу разделения каналов и по виду модуляции несущей.
Классификация телекоммуникационных систем дачи по пропускной способности, по диапазону используемых радиочастот и по характеру используемого физического процесса в тракте распространения радиоволн.

ЗАДАЧИ

Задача 1.
Выразить в дБ значения заданных в таблицах 1 и 2 чисел.
Таблица 1.
N
1,01
1,02
1,04
1,06
1,08
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5

Значение
N (дБ(











N
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0

Значение
N (дБ(











N
7,0
8,0
9,0
10,0
20
30
40
50
100


Значение
N (дБ(












Таблица 2
Р, Вт
1
2
3
25
30
50
100
1000
0,5

Р, дБВт











Р, Вт
1
0,5
0,1
0,01
0,001

Р, дБВт







При этом необходимо знать, что :
Очень большие и очень малые величины в радиотехнике принято выражать в децибелах. В децибелах отношение двух величин N=N1/N2, где N1 и N2 имеют одинаковую равномерность, выражают следующим образом N(Дб(=10lgN.
Например, отношение мощностей сигнал-шум 13 EMBED Equation.3 1415 в децибелах есть
13 EMBED Equation.3 1415. Для видеоимпульсов и шумов в видеотракте можно записать 13 EMBED Equation.3 1415, где 13 EMBED Equation.3 1415 на единичном сопротивлении, 13 EMBED Equation.3 1415 - эффективное напряжение шума. Тогда
13 EMBED Equation.3 1415.
Во многих случаях удобно положить в отношении двух величин N1/N2 величину N2=1 (1 Вт, 1 градус и т.д.). Тогда соответственно N (Дб( имеет размерность дБВт, дБград, и т.д. Если N2 положить равной, например, одному милливатту, то размерность N (Дб( записывается как дБм (децибел милливатт).
К количественным электрическим характеристикам каналов относятся:
- Абсолютные величины (Ватт, Вольт, ампер)
- Относительные величины, выраженные в децибелах 1), которые являются единицами измерений уровней передачи.
Известны следующие уровни передачи:
( Условный нулевой уровень:

За условный нулевой уровень электрического сигнала принята мощность Р0=1мВт, выделяемая на активном сопротивлении R=600 Ом.
При этой мощности
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415.
( Относительный уровень
Если при вычислении уровня передачи за исходную величину принять мощность в точке, соответствующей началу цепи или системы, то такой уровень называется относительным и обозначается через Р0.
Измерительный уровень
Кроме условного и относительного уровней, в технике связи часто используют понятие измерительный уровень. Это –условный уровень в рассматриваемой точке при условии, что в начале цепи или системы подается сигнал с нулевым условным уровнем.


Задача 2. При регистрации величины мощности и напряжения установлены их изменения на 1 дБ и минус 3,01 дБ. Каким изменениям мощности и напряжения в разах они соответствуют?

Задача 3. Определить в дБ измеренную величину электрического сигнала 20 Вт по отношению к условному нулевому уровню мощности.

Задача 4.
Определить крутизну частотного модулятора, если первое пропадание спектральной компоненты на несущей частоте 70МГц наступило при частоте модулирующего сигнала F=92,6КГц и действующем напряжении U=20мВ.

Задача 5. Определить полосу радиосигнала на выходе аналогового частотного модулятора, на вход которого поступает сигнал телевизионной программы, состоящий из полного цветового видеосигнала, 4-х сигналов звукового сопровождения и звукового вещания, а также пилот-сигнала (сигнал обрыва ствола) на частоте 9,023 МГц (см. рисунок). При этом звуковые сигналы передаются с помощью частотно-модулированных поднесущих с девиацией частоты (150 КГц в диапазоне частот 78 МГц, а девиация частоты ТВ сигнала полным цветовым видеосигналом для радиорелейных линий не должна быть более (4 МГц.

Рисунок . Спектр частот сигналов в РРС “Курс”



Задача 6. Определить полосу частот радиосигнала на выходе аналогового частотного модулятора, на вход которого подаются 1800 телефонных каналов с предельным значением частоты спектра 8204 КГц.
При этом воспользуемся следующим:
Как известно, отношение максимальной мощности к средней мощности Рmax /Рср зависит от числа телефонных каналов. В многоканальных системах передачи с большим числом телефонных каналов это отношение приблизительно равно 10 дБ и не должно быть превышено в течение более чем 0,1% времени работы в часы максимальной загрузки линии (таблица.).
Таблица. Значения средней и максимальной мощности и их отношения для различного числа каналов
Число каналов
Средняя мощность, дБм0 (в часы максимальной загрузки)
Рмакс/Рср, дБ
Максимальная мощность, дБм0

60
6,1
12,30
18,4

120
7,3
11,40
18,7

300
9,8
10,60
20,4

600
12,8
10,40
23,2

960
14,8
10,30
25,1

1800
17,6
10,15
27,8

2700
19,3
10,10
29,4

При этом эффективная девиация частоты при таких мощностях сигнала составляет 140 КГц (значение, рекомендованное МККР).

Задача 7.
Найти скорость передачи R бит/с в канале тональной частоты для четырехфазной ФМ (ФМ-4) и восьмифазной ФМ(ФМ-8).
Заполнить таблицу:
Вид фазовой манипуляции
ФМ-2
ФМ-4
ФМ-8

FСИМВ, Гц
2400
2400
2400

R бит/с





Задача 8.
При квадратурной амплитудно-фазовой модуляции (КАМ) используются 4 градации фазы сигнала, так что образуются два независимых канала связи, синфазный и квадратурный, в каждом из которых используется L амплитудных значений сигнала (L/2 положительной полярности и L/2 отрицательной полярности), итого M=L2. При L=2 получаем известную ФМ-4.
Требуется определить скорость передачи в канале тональной частоты в соответствии с предлагаемой таблицей для модуляции методом КАМ.
Число амплитудных уровней (L) сигнала КАМ
2
4
8
16
32
64
128

Fсимв, Гц
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2400

Число бит на один символ, logМ








R,бит/с



















Задача 9. При наличии в канале связи белого гауссовского шума возможна ли передача цифровых соотношений без ошибок? Если да, то с какой скоростью передачи информации?

Задача 10.Определить максимальную дальность связи с самолетами при высоте аэродромной антенны 15 км для высот полета самолета от 50 м до 10 км. Построить график дальности связи в зависимости от высоты полета самолета.

Задача 11. Найти расстояния до горизонта (геометрическая дальность видимого горизонта) для высот мест наблюдения над поверхностью Земли, равными:
25 м – 9-ти этажный дом
150 м – воздушный шар
2,5 км – аэростат
10 км – самолет
36000 км – спутник на геостационарной орбите

Задача 12. Определить величину расстояния прямой видимости R для радиорелейной линии при высоте передающей антенны 13 EMBED Equation.3 1415=40м и высоте приемной антенны 13 EMBED Equation.3 1415=60м над поверхностью Земли в условиях отсутствия дифракции.

Задача 13.Определите пропускную способность стандартного канала тональной частоты, имеющего границы эффективно передаваемых частот 0,33,4 кГц, среднюю мощность сигнала на выходе 32 мкВт при средней мощности помехи 87000пВт.

Задача 14. Определить полосу пропускания В, которую должен иметь непрерывный канал, чтобы при отношении сигнала к мощности шума Рс/Рш=20дБ передать по нему без потери качества первичный сигнал телевизионного вещания, стандартного качества.

Задача 15. Рассчитать время скачивания по Интернету 1Гбайта информации, если модем работает со скоростями 128 кБит/с и 10 Мбит/с.

















Приложенные файлы

  • doc 19155815
    Размер файла: 96 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий