2.3.4. Спектры модулированного вч колебания

Спектр (СПА) модулированного ВЧ колебания совпадает (на основании теоремы смещения) с НЧ спектром комплексной огибающей, смещенным на величину несущей частоты f₀

(2.50)

Рис.2.19. СПА модулированного ВЧ колебания.

соответственно СПМ модулированного колебания G_s(f) совпадает

со смещенной на f₀ СПМ для модулирующего ЦС G_U(f)

(2.51)

Следовательно спектр ВЧ модулированного колебания является узкополосным и сосредоточен вблизи частот ±f₀ несущей в пределах [f₀-F_в, f₀+F_в], где , т. е. занимает полосу ∆F НЧ спектра модулирующего сигнала. Поэтому управлять шириной полосы ВЧ модулированного сигнала проще ФНЧ в основной полосе частот ∆F модулирующего сигнала, который должен быть равновероятным БВН, чтобы уменьшить излучение на несущей частоте.

Средняя удельная мощность модулированного сигнала (2.45) равна

. (2.52)

Если полосовой комплексный сигнал является аналитическим, то его спектр расположен в области частот ω>0 и в два раза превосходит [4]. Эти свойства спектра аналитического сигнала применяют при формировании однополосных сигналов, например, однополосной АМ.

2.3.5. Помехи в каналах связи.

На вход РПУ вместе с сигналом попадают аддитивные помехи. Такого рода помехами являются:

- атмосферные и космические шумы;

- помехи от промышленных установок;

- станционные помехи от других передатчиков;

-собственные шумы тракта РПУ, приведенные ко входу.

Можно все аддитивные помехи разбить на три группы:

- флуктуационные (шумовые);

- сосредоточенные по спектру (станционные);

- сосредоточенные по времени (импульсные).

Флуктуационные шумы тракта РПУ можно представить стационарным гауссовским процессом с нулевым средним и односторонней спектральной плотностью (энергетическим спектром)

(2.53)

k - постоянная Больцмана k =1,38·10 ^-23 [ Дж /К ] ,T⁰ - температура окружающей среды по шкале Кельвина (T⁰ =273°+ t°C ).

F_ш - коэффициент шума приемника.

Коэффициент шума F_ш показывает во сколько раз реальный приемник ухудшает отношение сигнал /шум по мощности по сравнению с идеальным (нешумящим) приемником, уровень шума у которого обусловлен активным сопротивлением источника сигнала.

Средняя мощность белого шума в эквивалентной шумовой полосе Df_э тракта РПУ рис.2.20:

, (2.54)

где K₀ - значение АЧХ на центральной частоте.

Рис.2.20. Эквивалентная шумовая полоса тракта РПУ.

Отметим, что гауссовский шум является самым мощным разрушителем информации на основании максимума его энтропии.

Узкополосный гауссовский шум n(t) как и модулированный сигнал можно записать в комплексной форме ,где вещественный сигнал

(2.55)

определен как

(2.56)

где N(t) – огибающая; q_ш(t) - фаза шумового процесса;

; ; (2.57)

N_с(t) и N_s(t) - низкочастотные квадратурные составляющие.

Можно показать [4], что компоненты и огибающей (2.57) стационарного аналитического процесса с нулевым средним не коррелированны в совпадающие моменты времени и независимы, если эти компоненты - гауссовские процессы.

Импульсные помехи, воздействуя на резонансные цепи РПУ, могут создавать длительными переходными процессами в них серьезное мешающее воздействие приему сигналов.

Для импульсных помех необходимо знать интенсивность их потока и распределение уровня их амплитуд. Если известно, что на интервале времени 1с имеет место в среднем ν импульсных помех, то появление k помех на интервале Т с вероятностью P(k) описывается законом Пуассона

(2.58)

Пусть при передаче телеграфных сообщений длительность элемента равна ∆t.Вероятность поражения элемента сообщения импульсной помехой . Следовательно, если на интервале Т имеется элементов, то среднее количество независимых интервалов, которое будет поражено импульсными помехами в выражении (2.58). Это выражение определяет вероятность числа элементов, пораженных импульсной помехой в сеансе связи длительностью Т.

Станционные помехи - средние уровни помех распределены по логарифмически - нормальному закону.