Добре известни факти -факти, известни на широк кръг хора, включително съдии. Ето защо те не трябва да се доказват. Дори римските юристи признават правилото като аксиоматично: „Известното не се доказва“.
Общо известни факти могат да бъдат общоизвестни: например за природни бедствия, градски сгради (например височината на мост над река), войни, революции, разстоянието между определени улици, села и т.н. Тази група факти се характеризира със своето местоположение - това, което всички жители на един град знаят, може да не е известно на съдиите в столицата. С течение на времето споменът за определени събития, действия, движения, които по един или друг начин засягат живота на хората, се изтрива и това, което е било общоизвестно преди 10-25 години, сега е известно на относително тесен кръг от хора.
Съществува група добре известни факти, познаването на които не се характеризира с локалност. Това са физическите, химичните, механичните, технологичните свойства на нещата и предметите и т.н., например: тъканта на облеклото обикновено се разкъсва лесно; телевизорът вероятно ще се счупи от остър удар; синтетични детергенти - токсични и др.
Близки до добре известни факти, които преди това бяха наричани прословути. Те лесно се установяват от писмени източници, чиято надеждност обикновено не се оспорва от никого. Например, кой ден от седмицата е 5 октомври 1997 г., каква е температурата на въздуха в определен ден и т.н.
Характеристиките на конкретни хора не могат да бъдат признати за добре известни, тъй като това не са факти, а субективни преценки.
fff2
Вижте също:
Имунитет- способността на устройство (система) да получава информация без намеса с дадена степен на надеждност, т.е. изпълняват своите функции при наличие на смущения.
Имунитетът се оценява по интензитета на смущенията, при които нарушаването на функциите на устройството все още не надвишава допустимите граници. Колкото по -силни са смущенията, с които устройството продължава да работи, толкова по -висока е неговата шумозащита.
Имунитет срещу смущения- способността на устройство (система) да предотвратява смущенията.
Според шумоустойчивостта и шумоустойчивостта кодовете са разделени на:
Кодове за откриване на грешки
Кодове за корекция
Устойчив на смущения
Анти-заглушаване
Анти -заглушаване - кодове, по които можете правилно да идентифицирате съобщението (устойчивост на шум + секретност на предаване).
7. Характеристики на кодовете: бройни системи, мощност, относителна скорост, тегло.
изчислителна основа:
Двоично k = 2;
Тройна k = 3;
Четвъртични k = 4;
Модулация - физическа структура
Кодиране - математическа структура
Тройни - в предавателни системи, осмични - за компютри
Дължина на думата n (брой битове)
n = k + m, k - информационна система от символи, m - символи за проверка
.Мощност на кода- броят на работните комбинации се определя от дължината на думата, работния код Mp; Mp =, Mmax =, k-основа на степента на смятане.
Относителна скорост на предаване на код.,
Тежестта на кода ω- броя на единиците в комбинация от двоичен код
10011 -> w = 3.0001 -> w = 1.
8. Понятие за излишък на код, кодово разстояние, характеристика на кодовото разстояние. Свойства на кодовете в зависимост от стойността на кодовото разстояние.
Код за излишъкпоказва коя част от работните комбинации се използва като работна
= (за двоични кодове) = 
Кодово разстояние d(Разстояние на Hamming) - броят на цифрите, в които една комбинация се различава от друга. 1≤ d ≤ n
Код скок... Формата на кодовия преход свързва кодовото разстояние с възможностите за корекция. d = r + s + 1 е формулата за преход на кода, r е броят на откритите грешки, s е броят на грешките, които трябва да бъдат коригирани, r≥s Кодовият преход е броят битове, в които една комбинация се различава от другата: 
Свойства на кодовете се определя от минималното кодиращо разстояние.
Свойства на кодовете според кодовете-ото разстояние
Ако d = 1, тогава (r = 0; s = 0) е еднакво достъпен код
Ако d = 2, тогава (r = 1; s = 0)
Ако d = 3, тогава (r = 1; s = 1) (r = 2; s = 0)
Ако d = 4, тогава (r = 3; s = 0) (r = 2; s = 1)
9 вероятностни характеристики на кода.
За да се оцени вероятността информацията да премине през CS, се използват вероятностни характеристики: Psh или Ppr - тези стойности представляват пълна група. Следователно Psh + Ppr = 1 (вероятност за правилно преминаване + вероятност за грешка = 1)
Закон за разпределение на намесата
Параметри на сигнала
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ
Федерална държавна бюджетна образователна институция
висше професионално образование
"КУБАНСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ"
(FGBOU VPO "KubGU")
Физико -технологичен факултет
Катедра по оптоелектроника
КУРСОВА РАБОТА
Изследване на методи за шумозащита на радиотехническите системи
Аз свърших работата
Андрияш Максим Владимирович
Специалност 210302 - Радиотехника
ръководител
Доцент, д.м.н.
A.N. Казаков
Краснодар 2013 г.
ЕСЕ
Андрияш М. В. ИЗСЛЕДВАНЕ НА МЕТОДИТЕ НА ИМУНИТЕТА НА РАДИОИНЖЕНЕРНИ СИСТЕМИ. Курсова работа: 29 стр. 1 снимка, 4 източника.
ИМУНИТЕТ, ИМУНИТЕТ НА СИСТЕМАТА, СИСТЕМНА СКРИТИЯ.
Целта на тази курсова работа е да се подобри образователно-методическият комплекс от дисциплината радиотехнически системи, който включва: обосноваване на необходимостта от използване и подобряване на шумоимунираната RTS, анализ на основните характеристики и параметри на защитената RMS, основните методи за повишаване на секретността на RTS, основните методи за увеличаване на устойчивостта на RTS към умишлена намеса.
Основните резултати от курсовата работа са следните: в хода на завършената курсова работа е направена обосновка за необходимостта от използване и подобряване на шумозащитната RTS, анализ на основните характеристики и параметри на шумоимунната Беше направен RTS, беше извършен анализ на основните методи за повишаване на секретността на RTS и беше извършен анализ на основните методи за увеличаване на устойчивостта на RTS към умишлена намеса. ...
Въведение
1. Имунитет срещу смущения
2. Обща информация за методите за защита срещу смущения
2.1 Общи характеристики на имунитета срещу смущения
2.2 Връзка между ефективността на радиосистемата и нейната устойчивост на смущения
2.3 Имунитет на системите
2.4 Стелт системи
2.5 Общи характеристики на имунитета
4. Имунитет срещу смущения на SRS
4.1 Обща характеристика на устойчивост на смущения на радиокомуникационни системи с прескачане на честотата
Заключение
радиотехническа секретност имунитет срещу смущения
Въведение
Проблемът за повишаване на шумовата устойчивост на системите за управление и комуникация е много остър и все още не е намерил своето решение в повечето приложни проблеми. Решаването на този проблем се улеснява от сложното използване на различни методи и средства (сигнали със сложна форма, оптимални методи за тяхната обработка, поетапни антенни решетки, високоскоростни цифрови технологии, съвременни технологии, организационни мерки).
Най-важният начин за постигане на необходимата устойчивост на шум на радиокомуникационните системи (SRS), когато са изложени на организирани (умишлени) смущения, е използването на сигнали с псевдослучайна честотна настройка (PFC) и използването на оптимални и квазиоптимални алгоритми за обработка на такива сигнали.
Проблемът за ефективността на КЗК обаче с прескачането на честотите, изследванията и разработването на обещаващи начини за повишаване на шумоустойчивостта на SRS, особено в контекста на непрекъснатото усъвършенстване на тактиките и техниките за електронно потискане (REP), остават актуални и важни както от научна, така и от практическа гледна точка гледна точка. Наскоро възникналите възможности за широко въвеждане на високоскоростна микропроцесорна технология и модерна елементарна база в CPC дават възможност за внедряване на нови принципи за формиране, приемане и обработка на сигнали с прескачане на честотата, включително честотно разпределение на символи с голяма кратност и кратка продължителност елементи, съвместно използване на M-ary честотно изместване (FM) и коригиране на грешки кодиране на сигнали с прескачане на честотата и адаптивни антенни решетки. Всичко това дава възможност да се осигури висока устойчивост на шум на CDS при излагане на различни видове организирани смущения. 1. Имунитет срещу смущения Способността на радиотехническата система (RTS) да функционира с определено качество в условията на електронни противодействия (EW) се нарича нейната шумозащита. Имунитетът срещу смущения може да се характеризира със следния индикатор за вероятност: (1)
Където, Pпд - вероятността за потискане на RTS, характеризира секретността на системата; ny0 е вероятността (устойчивост на шум) от успешното изпълнение на задачата му от RTS при липса на EW; ny1 е вероятността за успешно изпълнение на задачата RTS при условията на REP. На свой ред се предлага вероятността Pпд да се определи под формата: (2)
Където, Ррз - вероятността параметрите на използваните сигнали в RTS да бъдат определени (разузнавани) от системата за електронна война на противника; Risp е вероятността врагът да използва REB, при условие че параметрите на сигналите се разузнават с точността, необходима за организиране на потискането; Рп - вероятността от действие на електронни смущаващи смущения върху приемника на разглежданата RTS, при условие че параметрите на сигналите се разузнават (оценяват) с дадена точност и се използват средствата за електронно потискане. Пропускателната способност C едноканална или многоканална, но с хомогенни PTC канали, обикновено се оценява в битове в секунда. За различните канали в цифровата обработка този показател също се измерва в същите единици. По този начин, честотната лента (3)
С E UTP, Където, J е количеството информация, извлечена през времето T, e е показател за точност, edop е неговата валидна стойност. 2. Обща информация за методите за защита срещу смущения Всяка радиотехническа система може да бъде значително засегната от влиянието на различни видове смущения, чиито методи за защита срещу тях се основават на използването на разлики в сигналите и смущенията. Тези различия позволяват първичен избор на сигнали: честота, време, пространствено и поляризация. При припокриващи се спектри на сигнал и смущения е възможно премахване на смущенията в устройства за обработка, които отчитат разликите в фината структура на сигнала. Възможните разлики между сигнала и смущенията, които се използват за потискане на ефекта от смущенията, са следните. В случай на разлика в спектрите на сигнала и смущенията, се използват филтриращи схеми за борба с смущенията. Възможни са следните ситуации: - спектрите на смущения и сигнал не се припокриват, - спектърът на смущенията е концентриран върху част от спектъра на сигнала, - спектрите на смущенията и сигнала се припокриват, но има разлики в тяхната фина структура. Когато спектрите на смущения и сигнал се припокриват, когато настройката на честотата или изрязването са неефективни, се използват гребен или съвпадащи филтри. Разликите в структурата на сигналните спектри и смущенията се използват и в устройства за избор на движещи се цели (MTS) на фона на пасивни смущения. Принципите на SDC ще бъдат разгледани по -долу. Разликите във временната структура на сигналите и смущенията се използват за борба с импулсните смущения с параметри, които се различават от сигнала: продължителност, период на повторение, време на пристигане. Използването на кодиране на сигнал по броя импулси и интервала между тях, подбор по продължителност по време на автоматично проследяване на целта - това са някои от съществуващите методи за справяне с тези видове смущения. Разликите в пространственото положение на източниците на сигнали и смущенията могат значително да отслабят ефекта на смущенията чрез увеличаване на разделителната способност на радара и RNS в ъглови координати, потискане на страничните лобове на модела и компенсиране на смущенията, които попадат по страничните лобове на шаблонът. Разликите в поляризационната структура на сигналите и смущенията в момента се използват за потискане на смущаващи отражения от хидрометеори чрез използването на поляризирани антени. 1 Общи характеристики на имунитета срещу смущения Имунитетът на шума на радиосистемата характеризира способността й да поддържа определена точност на извличане и пропускане на информация при наличие на смущения. Шумният имунитет на RTS се осигурява от шумоизолация и секретност на неговото действие. За научните RTS за извличане на информация, тайната на системата не е задължителна и следователно концепцията за шумозащита съвпада с концепцията за устойчивост на шум. Пропускателната способност на RTS на извличане на информация се определя от максималната скорост на извличане на информация с дадена точност Пропускателната способност C едноканална или многоканална, но с хомогенни PTC канали, обикновено се оценява в битове в секунда. За различните канали в цифровата обработка този показател също се измерва в същите единици. По този начин пропускателната способност C = max (Jr) при e UTP, където J е количеството информация, извлечена през времето T, e е показателят за точност, EDOP е неговата допустима стойност. Ограничаващата теоретично постижима производителност C се нарича потенциална. Зависи от данните, взети в неговото определение. При липса на шум за дискретни съобщения теорията на информацията е там, където Vk е средната честота на повторение на k -тия сигнал, u е броят на типовете предадени символи. При наличие на смущения под формата на нормален бял шум формулата на Шанън е валидна Очевидно производителността C престава да зависи от DD. В системите за извличане на информация идеалното кодиране на съобщения източник е невъзможно. Разделителната способност на RTS е способността на системата да поддържа определена точност на извличане на информация при смущаващи действия на съседни сигнали (идващи от съседни диапазони, с близки доплерови отмествания и т.н.). Този индикатор се определя изцяло от разделителната способност на сигналите. 2 Връзка между ефективността на радиосистемата и нейната устойчивост на смущения Системите за радиоуправление и комуникация, като правило, са неразделна част от сложните системи за управление (обекти, хора) и са предназначени да оценяват и предават измервателна информация, характеризираща вектора на състоянието на управляваните обекти, за предаване на команда и различни видове свързана информация. Способността на контролен комплекс да изпълнява задача при определени условия обикновено се характеризира с неговата ефективност. Естествено, за системи за радиоуправление и комуникация, които са част от такъв комплекс, е препоръчително да се въведе концепцията за ефективност, която трябва да се разбира като способността да се изпълнява задача (по -специално, по отношение на комплекса като цяло) по дадени условия. Ефективността на системите за управление и комуникация зависи от редица фактори, като точност, оцеляване, надеждност, устойчивост на шум и вярност на предаването на информация. В различните системи за управление и комуникация, както и на различни етапи от тяхната работа, значението на изброените фактори може да бъде различно. Така че, в системите за управление на движещи се обекти, факторът на точността на оценката на параметрите на движение или точността на оценката на вектора на състоянието на обекта, като правило, излиза на преден план. Ако такава оценка се извършва в условия на радиосъпротивление, тогава факторът на шумозащита или шумоустойчивост на радиосистемата става от голямо значение. В този случай необходимата точност на оценката на вектора на състоянието на обекта трябва да бъде постигната в сложна среда на смущения, която до голяма степен ще се определя от шумоустойчивостта на системата за управление. Характеристиките на точност също са много важни в комуникационните системи. Така че точността на получената информация зависи от точността на синхронизацията в цифровите комуникационни системи. В този случай точността и устойчивостта на шум често са тясно свързани. Съвременните системи за радиоуправление са сложни многофункционални (комбинирани) системи, в които един и същ сигнал може да се използва както за измерване на параметрите на движение, така и за синхронизиране и предаване на командна (комуникационна) информация. Очевидно в такива системи връзката между точността и устойчивостта на шум става още по -тясна. 3 Имунитет на системите Под шумоизолация на система за управление и комуникация имаме предвид нейната способност да изпълнява задачи при условия на електронно потискане (EW). По този начин имунитетът срещу шум е компонентът на ефективността на системите, който се характеризира със способността да издържа на мерките на електронната война. Следователно количественият критерий за устойчивост на шум трябва да бъде в съответствие с критерия за ефективност. Тъй като вероятността за нейното изпълнение се приема като критерий за ефективност като мярка за успеха на дадена задача, то като критерий за устойчивост на шум е целесъобразно системата да вземе вероятността за дадена задача (напр. , дадена вярност на предаване на информация или точност) при условията на EW; В общия случай електронната война включва два последователни етапа - електронно разузнаване и радио контрамери. Целта на електронното разузнаване е да се установи фактът на експлоатация (излъчване) на радиоелектронната система (ВЕИ) и да се определят нейните параметри, необходими за организиране на радиомерки. Целта на радиоотделите е да създадат условия, които да усложнят работата на ВЕИ или дори да доведат до неуспех на задачата. Основният метод за радиоотделяне е заглушаване. Заглушаването ще бъде толкова по -ефективно, колкото повече информация за потиснатия REM ще бъде разкрита на етапа на радио разузнаването и използвана при организирането на радио контрамери. По този начин устойчивостта на шума на ВЕИ ще зависи от техническите характеристики на ВЕИ, от относителното положение на ВЕИ и разузнавателното и потискащото оборудване, от тактиката на използване на ВЕИ, от времето на работа и т.н. тези характеристики и условия са случайни, следователно трябва да се вземе предвид устойчивостта на шум за някои строго определени условия. Ако обозначим - вероятността за разузнаване на параметрите на електронното оборудване, необходими за организирането на радиопротиводействие, и е вероятността от прекъсване на работата на радиоелектронно устройство в резултат на радиосмущения, тогава критерият за устойчивост на шум могат да бъдат представени в следната форма: ... Вероятност количествено отразява свойството на ВЕИ, което може да се нарече секретност. Под секретност имаме предвид способността на ВЕИ да се противопоставя на мерки за електронно разузнаване, насочени към откриване на факта на функциониране на ВЕИ и определяне на параметрите на сигнала, необходими за радио контрамерки. Съответно стойността може да се приеме като критерий за секретност. Вероятност зависи от способността на ВЕИ да изпълнява задачата под влияние на смущения. Следователно стойността може да се приеме като критерий за устойчивост на шум. Този критерий определя вероятността системата да изпълни задачата при условия на радиозаглушаване. По този начин шумозащитата на ВЕИ се определя от нейната секретност и устойчивост на шум. Нека разгледаме някои показатели за устойчивост на шум. 4 Стелт системи Радио разузнаването, като правило, включва последователно изпълнение на три основни задачи: откриване на факта на работа на радиоелектронната система (откриване на сигнал), определяне на структурата на открития сигнал (въз основа на определяне на редица негови параметри) и разкриване информацията, съдържаща се (предавана) в сигнала. Последната задача понякога има независимо значение (това е една от крайните цели). В общия случай разкриването на значението на предаваната информация дава възможност да се организира по -ефективна RED. Три вида секретност на сигнала могат да бъдат противопоставени на изброените задачи на електронното разузнаване: енергийна, структурна и информационна. Енергийната тайна характеризира способността да се противопоставят на мерки, насочени към откриване на сигнал от разузнавателен приемник. Както знаете, откриването на сигнал възниква в условия, когато смущения (шум) действа върху разузнавателния приемник, и може да бъде придружено от грешки от два типа: пропускане на сигнал, ако има такъв на входа и фалшиво откриване (фалшива аларма) при липса на сигнал. Тези грешки са вероятностни по своята същност. Количествена мярка за енергийна секретност може да бъде вероятността за правилно откриване (за дадена вероятност за фалшива аларма rlt), които от своя страна зависят от съотношението сигнал / шум в разглежданата радиовръзка и правилото за вземане на решение за откриване на сигнал. Структурната тайна характеризира способността да издържа на мерки за разузнаване на сигнали, насочени към разкриване на сигнал. Това означава разпознаване на формата на вълната, определена чрез методите на нейното кодиране и модулиране, тоест идентифициране на открития сигнал с един от многото априорно известни сигнали. Следователно, за да се увеличи структурната секретност, е необходимо да има възможно най -голям ансамбъл от използвани сигнали и да се променя формата на сигналите доста често. Проблемът за определяне на структурата на сигнала също е статистически и вероятността за разкриване на структурата на сигнала може да служи като количествена мярка за структурна тайна. при условие, че е открит сигнал. Поради това, е условна вероятност. Информационната тайна се определя от способността да се противопоставят на мерки, насочени към разкриване значението на информацията, предавана чрез сигнали. Разкриването на смисъла на предаваната информация означава идентифициране на всеки получен сигнал или тяхната комбинация със съобщението, което се предава. Този проблем се решава чрез изясняване на редица характеристики на сигнала, например мястото на даден сигнал в набора от приети сигнали, честотата на появата му, връзката на факторите за поява на сигнал с промяна в състояние на контролирания обект и пр. Наличието на априорни и апостериорни несигурности прави този проблем вероятностен и като количествена мярка за секретност на информацията се взема вероятността да се разкрие значението на предаваната информация при условие, че сигналът е открит и изолиран (т.е. неговата структура е разкрита). Следователно, също е условна вероятност. Стелтът се определя от вероятността за разузнаване на сигнала за ВЕИ , Следователно ... Често задачата за разкриване на смисъла на предаваната информация не се поставя и тогава можете да поемете и ... В някои случаи, за да се организират радио контрамери, е достатъчно да се открие сигналът на потиснатия ВЕИ. При което идентифицирани с ... Енергията и структурната тайна са най -важните характеристики на сигнала и ВЕИ, с които се сблъскват както инженерите -конструктори на радиооборудването, така и инженерите, които го експлоатират. Следователно на тези видове секретност ще се обърне основно внимание в бъдеще. 5 Имунитет Шумоизолацията на ВЕИ се разбира като способността да изпълнява задачата под въздействието на смущенията, създадени от организацията на RED. По този начин имунитетът срещу шум е способността на ВЕИ да издържа на вредните ефекти от смущенията. Често анализът на устойчивостта на шум се извършва независимо от причината за появата на шум на входа на REM. Тъй като шумозащитата зависи от редица случайни причини, нейната количествена мярка може да бъде вероятността смущения във функционирането на електронното оборудване (неизпълнение на възложената задача) при излагане на смущения. Вероятност може да се определи като вероятност! фактът, че действителната стойност на съотношението сигнал / шум (на изхода на приемника за ВЕИ ще стане по-малка от някои критични (за този вид смущения), при които функционирането на ВЕИ е нарушено, т.е. ). REM имунитетът зависи от комбинация от голям брой фактори - вида (формата) на смущенията, неговата интензивност, формата на полезния сигнал, структурата на приемника, антената, методите, използвани за борба с смущенията и т.н. ... Тук ще се съсредоточим върху енергийния имунитет на приемането, който се определя от енергийните характеристики на сигнала и смущенията, приемайки, че те се различават по форма и че приемникът съответства на сигнала с колебаещи се смущения. Това споразумение в реални условия се осъществява и не нарушава общото на анализа. Това съображение дава възможност да се разкрият редица полезни закономерности, както и да се наложат изисквания към сигналите на REM, които осигуряват повишаване на шумоустойчивостта. Първо ще разгледаме устойчивостта на шума на приемника на самия сложен сигнал, а след това и на шумоустойчивостта на RES. Известно е, че максималното съотношение сигнал-бял шум на изхода на оптимален приемник не зависи от формата на сигнала и е равно на Следователно, ако сигналът се извлече на фона само на вътрешния шум на приемника, тогава шумовата устойчивост на приемниците, съчетани с сигнали от всякаква форма, ще бъде същата. Ако смущенията са създадени от външен източник на смущения, тогава е удобно да се представи q под формата на съотношението на мощността на сигнала и смущенията. Ако интерференцията има еднаква спектрална плътност в сигналната лента F, тогава за сигнал с продължителност T можете да пишете (4)
Където, .
Нека покажем, че формулата (1.20) ще бъде валидна и под действието на теснолентова интерференция със степен ... Така че, ако представим оптималния приемник под формата на корелатор, тогава на изхода на корелаторния множител спектърът на тази интерференция ще се разшири до стойността на честотната лента на сигнала F и само част от спектъра на смущенията ще премине чрез интегратора с границата на интегриране T. В резултат на това мощността на смущенията и сигналът съответно на изхода на корелатора ще бъдат равни , а съотношението сигнал / шум се определя от (1.20). От формула (1.20) следва, че колкото по -голяма е базата на сигнала, толкова по -голяма е мощността на смущенията за потискане на приемника при зададени стойности на q, .
Лесно е да се покаже, че шумовата устойчивост на приемника на сложен сигнал по отношение на импулсния шум с продължителност ще бъде определено Очевидно, когато смесица от широколентови и теснолентови смущения в правомощията и , тогава 3. Обосновка на необходимостта от използването и подобряването на RTS против заглушаване Интензивното развитие на средствата за предаване на информация (радиокомуникация, телеметрия, радар и др.) Доведе до значително насищане на етера с електромагнитно излъчване. Освен това ситуацията се усложнява от факта, че в ограничено пространство десетки и стотици REM могат да работят едновременно в непрекъснато и импулсно излъчване, с прости и сложни сигнали, за приемане и предаване. По този начин океански кораб, използван като точка за проследяване, комуникация и управление на космически кораб, разполага с: ВЧ и УКВ радиокомуникационно оборудване; система за определяне на координатите на кораба; система за равномерно време; система за получаване на данни за сателитни координати; система за медицинско наблюдение на състоянието на астронавтите; система за сателитно проследяване, използваща радар (Rizl = 1 MW, f Î 5,4¸ 5,8 Hz); система за управление на командите (Rizl = 10 kW, f Î 400¸ 500 MHz); система за приемане на телеметрични данни (Рпр = -127 dB / V, f Î 105¸ 140 MHz, 210 ¸ 200 MHz; 2.2 ¸ 2,3 GHz); HF и UHF радиокомуникационна система за предаване в реално време на телеметрични данни, получени от спътник и др. Херметичността във въздуха се увеличава не само от количествения растеж на радиоелектронното оборудване, но и от някои негови качествени промени. Високото ниво на чувствителност (до 10-22 W) и широката честотна лента на много съвременни радиопредаватели ги правят силно податливи на радиосмущения. Това се отнася например за приемно оборудване с нискошумен PU, TWT и TU, при разработването на което основното внимание се отделя на повишаване на чувствителността. Такова оборудване е податливо не само на редовни емисии от предаватели, но и на хаотични широколентови смущения, генерирани от различни ключове, комуникационни устройства, системи за запалване и др. Създаването на свръхмощни импулсни предаватели (например MCR) доведе до увеличаване на емисиите при втората, третата и следващите хармоници на основната честота. Трябва да се отбележи, че значителен брой ВЕИ работят едновременно в същия честотен диапазон. От това може да се види, че в съвременните условия на входа на радиоприемни устройства (RFU) е много вероятно смущенията от близките радиостанции да са локализирани и тази намеса може да има много високо ниво. Въпреки това, често основният фокус на радиодизайнерите е върху получаването на възможно най-високото съотношение сигнал / шум. Тук е необходимо да се спрем на критерия за целесъобразност, т.е. в такава сложна ситуация на смущения, която беше спомената по-горе, може да не е препоръчително да се постигне много високо съотношение сигнал / шум. Препоръчително е при определено (задоволително за практиката) съотношение сигнал / шум да се стремим да получим най-добрите характеристики на REF съвместимостта. По този начин един от проблемите, възникващи при създаването и експлоатацията на електронно оборудване, е да се гарантира електромагнитната съвместимост на радиоелектронното оборудване (радиоелектронно оборудване EMC). Това име означава и съвкупността от свойствата на ВЕИ и условията на тяхната експлоатация, при които е възможна нормалната експлоатация на ВЕИ (т.е. запазването на техните определени качествени характеристики). Този проблем обхваща широка област на радиоелектрониката и включва: математически модел - анализ на ситуации на смущения и преминаване на сигнали (взаимни смущения) през типични радиоелектронни устройства; синтез на сигнали от радиостанции за управление, предаватели и антенни устройства, осигуряващи ЕМС на радиоелектронно оборудване; организация на експлоатацията на ВЕИ, осигурявайки минимално влияние на ВЕИ един върху друг (честота, време и поляризационно регулиране и др.); разработване на стандартизация и методи за измерване на параметрите на ЕМС. 4. Имунитет срещу смущения на SRS Системите за радиоуправление и комуникация, като правило, са неразделна част от сложните системи за управление (обекти, хора) и са предназначени за предаване на измервателна информация, характеризираща вектора на състоянието на управляваните обекти, предаване на команда и различни видове свързана информация. В този случай необходимата точност на предаване на съобщения, както и изпълнението на други функции, трябва да се постигне в сложна среда на смущения, която до голяма степен ще се определя от шумоизолирането на комуникационния канал. Поради сложната криминална ситуация и терористичната заплаха, съпротивата на комуникационния канал към действието на умишлена намеса, създадена от трети страни с цел изкривяване, спиране или спиране на предаването на информация, е от голямо значение. Обекти от критично значение (например тръбопроводи за магистрални продукти), които използват отворени комуникационни канали за наблюдение на техническото състояние, изискват специално внимание. По правило за такива обекти е известно естеството и структурата на информацията, предавана по комуникационния канал (сигнали от сензори, команди за управление на отделни устройства) за такива обекти. Съобщенията обикновено се предават периодично и в пакетния режим. Трети страни с помощта на електронно разузнаване означават дългосрочно натрупване на информация за режима на комуникация, използваните честотни диапазони, видове сигнали, модулация и т.н. Тази информация може да се използва както за формиране на режим на противодействие на комуникационната система като цяло, така и за специфична умишлена намеса в канала. Следователно, за да се подобри шумоустойчивостта, става необходимо своевременно да се открие наличието на умишлени смущения в получения сигнал и да се адаптира комуникационният канал към ефекта на смущенията. Както знаете, шумоустойчивостта на радиокомуникациите (SRC) се постига чрез набор от организационни мерки, методи и средства, насочени към осигуряване на стабилна работа на SRC под влияние на организирано (умишлено) заглушаване на електронно потискане (EW). Процесът на функциониране на СРС в условия на организирана намеса в нейната физическа същност може да бъде представен като електронен конфликт, в който, от една страна, участват СРС, а от друга, системата REB, състояща се от общата случай на станция за електронно разузнаване (RTR) и самата станция за заглушаване. Фигура 1 показва обща структурна диаграма на електронен конфликт. Защитеният канал е канал, който осигурява необходимите индикатори за секретност на предаване на информация и устойчивост на умишлени смущения. Моделът на защитен комуникационен канал (ZKS) трябва допълнително да съдържа модел на специално проектиран предаван сигнал, модел на преднамерени смущения, методи за противодействие на смущения. 1 Обща характеристика на шумозащитата на радиокомуникационните системи с прескачане на честотата Имунитет на радиокомуникационните системи с прескачане на честотата Известно е, че шумоизолацията и секретността са два от най -важните компоненти на шумоустойчивостта на SRC. В този случай, в общия случай, шумовата устойчивост на SRS с прескачане на честотата (обаче, както всяка друга SRS) се разбира като способността да функционира нормално, изпълнявайки задачи по предаване и приемане на информация в условия на радиосмущения. Следователно, шумозащитата на CPC е способността да издържа на вредните ефекти от различни видове радиосмущения, включително, на първо място, организирани смущения. Стратегията за справяне с организираните смущения на CDS с прескачане на честотата е, като правило, в "бягството" на сигналите на CDS от въздействието на смущенията, а не в "конфронтация" с тях, както се прилага в CD с FM1IPS. Следователно, в SRS с прескачане на честотата, като същевременно предпазва от смущения, важна характеристика е действителното време на работа на една честота. Колкото по -кратко е това време, толкова по -голяма е вероятността сигналите за CPC с прескачане на честотата да не бъдат засегнати от организирани смущения. Шумоустойчивостта на SRS с прескачане на честотата зависи не само от времето на работа на една честота, но и от други важни параметри на заглушаващата станция (SP) и SRS, например от вида на смущенията и нейната мощност, мощността на полезния сигнал, структурата на приемащото устройство и методите за устойчивост на шум, включени в SRS. ... Ефективното влияние на смущенията върху CPC с прескачане на честотата може да бъде постигнато само ако заглушителят знае съответните параметри на CPC сигналите, например централните честоти на каналите, честотата на честотните скокове, честотната лента на информацията, сигнала мощност и смущения в точката, където се намира CPC приемникът. Посочените параметри на CDS се получават от заглушителя, като правило, директно с помощта на електронна разузнавателна станция (RTR), както и чрез преизчисляване на измерените параметри на CDS в други характеристики на CDS, функционално свързани с тях . Например, чрез измерване на продължителността на честотния скок, можете да изчислите честотната лента на честотния канал на CPC приемника. В общия случай RTR, като приема и анализира прихващаните сигнали не само от SRS, но и от други радиоелектронни средства (RES), осигурява събирането на информация за противоположната страна като цяло. SRS и RES сигналите съдържат много технически характеристики, които са разузнавателна информация. Тези характеристики определят „електронния почерк“ на СРС и ВЕИ и дават възможност да се установят техните възможности, предназначение и принадлежност. Обобщен алгоритъм за събиране на данни чрез електронно разузнаване за параметрите на сигналите и характеристиките на SRS е показан на фиг. Фигура 1 - Обобщен алгоритъм за събиране на данни чрез електронно разузнаване за параметрите на сигналите и характеристиките на SRS За да се оцени шумоустойчивостта на КЗК под въздействието на различни видове смущения, е необходимо да има подходящи индикатори. С избраните модели сигнали, присъщият шум на приемащото устройство и допълнителен шум в системите за предаване на дискретни съобщения, предпочитаният индикатор за количествена мярка за устойчивост на шум е средната вероятност за грешка (MER) за бит информация. Други показатели за CPC шумозащита, например, необходимото съотношение сигнал / шум, при което се осигурява определено качество на приемане на информация, вероятността от грешка в кодова дума и други, могат да бъдат изразени чрез CBO на бит. Минимизиране на CBO на бит при условие на равносилно предаване на символи може да бъде постигнато чрез използване на алгоритъм, който прилага правилото за максимална вероятност , (6)
който за двоичен CPC има формата: , (7)
къде е коефициентът на вероятност за този сигнал. В по -нататъшното представяне най -голямо внимание ще бъде насочено към разработването и анализа на алгоритми за изчисляване на CBO на бит информация. Анализът на битовете CBO ще се извършва при условията на действието на гаусовия шум на приемника CPC и адитивни организирани смущения, главно по отношение на каноничните (типични) FM системи, които са основната основа на по -сложните CPC. Заключение Основните резултати от курсовата работа са следните: Беше направено оправдание за необходимостта от използване и подобряване на RTS, устойчива на шум. Направен е анализ на основните характеристики и параметри на RTS против заглушаване. Беше извършен анализ на основните методи за повишаване на секретността на RTS. Беше извършен анализ на основните методи за увеличаване на устойчивостта на RTS към умишлена намеса. Списък на използваните източници Информационни технологии в радиотехническите системи: учебник / В. А. Васин, И. Б. Власов, Ю. М. Егоров и др., Изд. И. Б. Федорова. -м.: издателство на МГТУ на името на Н. Е. Бауман, 2004.-672s Радиотехнически системи: Учебник за университети на спец. Радиотехника ... Под редакцията на Ю. П. Казаринов. - М .: Висше училище, 2005. Гоноровски И.С. Радиотехнически схеми и сигнали. -М.: Радио и комуникация, 1986.-512 с. Основи на радиотехническите системи: урок / Ю. Т. Зирянов, О. А. Белоусов, П. А. Федюнин. - Тамбов: Издателство на ФГБОУ ВПО ДНТУ, 2011.- 144стр.
Разбиране на широколентовите сигнали
1.1 Определение на NLS. Използването на ShPS в комуникационни системи
Широколентовите (сложни, подобни на шум) сигнали (NLS) са тези сигнали, в които продуктите на широчината на активния спектър F по продължителността T са много по-големи от единица. Този продукт се нарича база на сигнал В. За NLS
B = FT >> 1 (1)
Широколентовите сигнали понякога се наричат сложни сигнали, за разлика от прости сигнали (например правоъгълни, триъгълни и т.н.) с В = 1. Тъй като сигналите с ограничена продължителност имат неограничен спектър, се използват различни методи и техники за определяне на спектъра ширина.
Повишаването на базата в NLS се постига чрез допълнителна модулация (или настройка) по честота или фаза за продължителността на сигнала. В резултат на това спектърът на сигнала F (при запазване на неговата продължителност Т) значително се разширява. Допълнителна модулация на сигнала от амплитударядко използвани.
В комуникационните системи с NLS ширината на спектъра на излъчения сигнал F винаги е много по -голяма от ширината на спектъра на информационното съобщение.
ShPS са били използвани в широколентови комуникационни системи (BSS), като:
· Позволяват напълно да се реализират предимствата на оптималните методи за обработка на сигнала;
· Осигуряват висока шумоустойчивост на комуникацията;
· Позволяват успешно да се борят с многопътното разпространение на радиовълни чрез разделяне на лъчи;
· Разрешаване на едновременна работа на много абонати в обща честотна лента;
· Позволяват ви да създавате комуникационни системи с повишена секретност;
· Осигуряват електромагнитна съвместимост (EMC) на ShPSS с теснолентови радиокомуникационни и радиоразпръскващи системи, системи за телевизионно излъчване;
· Осигурете по -добро използване на честотния спектър в ограничена зона в сравнение с теснолентовите комуникационни системи.
Шумоизолация ShPSS
Определя се от добре познатата връзка, свързваща съотношението сигнал / шум на изхода на приемника q 2 със съотношението сигнал / шум на входа на приемника ρ 2:
q 2 = 2 Вρ 2 (2)
където ρ 2 = R s / R p (R s, R p - мощност на NLS и смущения);
q 2 = 2E / N p, E е енергията на NLS, N n е спектралната плътност на мощността на интерференцията в NLS лентата. Съответно, E = P с T , a N p = P p / F;
B- основа на SHPS.
Съотношението сигнал / шум на изхода q 2 определя работните характеристики на приемането на NLS, а съотношението сигнал / шум на входа ρ 2 определя енергията на сигнала и смущенията. Стойността q 2 може да бъде получена според системните изисквания (10 ... 30 dB), дори ако ρ 2<<1. Для этого достаточно выбрать ШПС с необходимой базой В, удовлетворяващ (2). Както може да се види от съотношение (2), приемането на NLS от съгласуван филтър или корелатор е придружено от усилване на сигнала (или потискане на смущенията) от 2V. Ето защо количеството
K SHPS = q 2 / ρ 2 (3)
се нарича NLS печалба по време на обработка или просто обработка печалба. От (2), (3) следва, че подобряването на обработката K SHPS = 2V. В NSS приемането на информация се характеризира със съотношението сигнал/шум h 2 = q 2/2, т.е.
h 2 = Bρ 2 s (4)
Връзките (2), (4) са фундаментални в теорията на комуникационните системи с NLS. Те се получават за смущения под формата на бял шум с еднаква спектрална плътност на мощността в честотната лента, чиято ширина е равна на ширината на NLS спектъра. В същото време тези отношения са валидни за широк диапазон от смущения (теснолентови, импулсни, структурни), което определя тяхното фундаментално значение.
По този начин една от основните цели на комуникационните системи с NLS е да осигурят надеждно приемане на информация, когато са изложени на силни смущения, когато съотношението сигнал / шум на входа на приемника ρ 2 може да бъде много по-малко от единица. Трябва да се отбележи още веднъж, че горните отношения са строго валидни за интерференция под формата на гаусов случаен процес с еднаква спектрална плътност на мощността ("бял" шум).
Основните видове ШПС
Известни са голям брой различни NLS, свойствата на които са отразени в много книги и статии в списания. ShPS се подразделят на следните типове:
· Честотно модулирани (FM) сигнали;
· Многочестотни (MF) сигнали;
· Сигнали с фазово изместване (PM) (сигнали с кодова фазова модулация - QPSK сигнали);
· Дискретни честотни (DF) сигнали (сигнали с кодова честотна модулация - KFM сигнали, сигнали с честотно изместване (FM));
· Дискретна композитна честота (DFS) (композитни сигнали с кодова честотна модулация - SCCHM сигнали).
Честотно модулиран (FM)сигналите са непрекъснати сигнали, чиято честота се променя според даден закон. Фигура 1а показва FM сигнала, чиято честота се променя според V -образния закон от f 0 -F / 2 до f 0 + F / 2, където f 0 е централната носеща честота на сигнала, F е спектърът ширина, от своя страна, равна на честотата на отклонение F = ∆f d. Продължителността на сигнала е T.
Фигура 1б показва плоскостта време-честота (f, t), която грубо показва честотата и разпределението на времето на енергията на FM сигнала чрез засенчване.
Базата на FM сигнала по дефиниция (1) е равна на:
B = FT = ∆f d T (5)
Честотно-модулираните сигнали са широко използвани в радарните системи, тъй като за специфичен FM сигнал можете да създадете съвпадащ филтър на устройства с повърхностни акустични вълни (SAW). В комуникационните системи е необходимо да има множество сигнали. В същото време необходимостта от бърза смяна на сигналите и превключване на оборудването за формиране и обработка води до факта, че законът за промяна на честотата става дискретен. В този случай FM сигналите се прехвърлят към DF сигналите.
Многочестотен (MF)сигналите (Фигура 2а) са сумата нхармоници u (t) ... u N (t) , чиито амплитуди и фази се определят в съответствие със законите за формиране на сигнал. Разпределението на енергията на един елемент (хармоник) на FM сигнала при честота f k се маркира чрез излюпване в честотно-времевата равнина (Фигура 2б). Всички елементи (всички хармоници) напълно припокриват избрания квадрат със страни F и T. Основата на сигнала B е равна на площта на квадрата. Спектралната ширина на елемента е F 0 ≈1 / T. Следователно, основата на MF сигнала
B = F / F 0 = N (6)
Фигура 1 - Честотно модулиран сигнал и времево -честотна равнина
тоест съвпада с броя на хармониците. MF сигналите са непрекъснати и е трудно да се адаптират цифровите техники за тяхното формиране и обработка. В допълнение към този недостатък, те имат и следното:
а) имат лош гребен (виж фигура 2а);
б) за получаване на голяма база Vнеобходимо е да има голям брой честотни канали Н.Следователно, MF сигналите не се разглеждат допълнително.
Фазово-манипулиран (FM)сигналите представляват последователност от радиоимпулси, чиито фази се променят според даден закон. Обикновено фазата приема две стойности (0 или π). В този случай RF FM сигналът съответства на видео FM сигнала (Фигура 3а), състоящ се от положителни и отрицателни импулси. Ако броят на импулсите N , тогава продължителността на един импулс е τ 0 = T / N , и ширината на неговия спектър е приблизително равна на ширината на спектъра на сигнала F 0 = 1 / τ 0 = N / T. В равнината на честотата на времето (Фигура 3б) разпределението на енергията на един елемент (импулс) от PM сигнала се подчертава чрез излюпване. Всички елементи припокриват избрания квадрат със страни F и T. Основа на PM сигнала
B = FT = F / τ 0 = N, (7)
тези. B е равно на броя на импулсите в сигнала.
Възможността за използване на PM сигнали като NLS с бази B = 10 4 ... 10 6 е ограничена главно от процесорното оборудване. При използване на съвпадащи филтри под формата на SAW устройства е възможно оптимално приемане на PM сигнали с максимални бази Bmax = 1000 ... 2000. PM сигналите, обработвани от такива филтри, имат широк спектър (около 10 ... 20 MHz) и относително къси продължителност (60 ... 100 μs). Обработката на FM сигнали с помощта на видеочестотни линии за забавяне при прехвърляне на спектъра на сигнала към видеочестотната област дава възможност за получаване на база В = 100 при F≈1 MHz, T ≈ 100 μs.
Съвместимите филтри със заредено свързано устройство (CCD) са много обещаващи. Според публикуваните данни, използвайки съвпадащи CCD филтри, е възможно да се обработват PM сигнали с бази от 10 2 ... 10 3 при продължителност на сигнала 10 -4 ... 10 -1 s. Цифровият корелатор на CCD е в състояние да обработва сигнали до база 4 ∙ 10 4.
Фигура 2 - Многочестотен сигнал и равнина на честотата на времето
Фигура 3-Ключов сигнал с фазово изместване и равнина на честота във времето
Трябва да се отбележи, че е препоръчително да се обработват PM сигнали с големи бази с помощта на корелатори (на LSI или на CCD). В този случай B = 4 ∙ 10 4 изглежда е ограничаващото. Но когато се използват корелатори, е необходимо преди всичко да се реши проблемът с ускореното придобиване на синхронизъм. Тъй като PM сигналите правят възможно широкото използване на цифрови методи и техники за формиране и обработка и е възможно да се внедрят такива сигнали със сравнително големи бази, следователно PM сигналите са един от обещаващите видове NLS.
Дискретна честота (DF)сигналите представляват последователност от радиоимпулси (Фигура 4а), носещите честоти на които се променят съгласно даден закон. Нека броят на импулсите в DF сигнала е равен на M , продължителността на импулса е равна на T 0 = T / M, неговата ширина на спектъра F 0 = 1 / T 0 = M / T. Над всеки импулс (Фигура 4а) е посочена неговата носеща честота. В равнината на честотата на времето (Фигура 4б) засенчването маркира квадратите, в които се разпределя импулсната енергия на DF сигнала.
Както може да се види от фигура 4б, енергията на DF сигнала се разпределя неравномерно в равнината на честотата на времето. DF сигнална база
B = FT = MF 0 MT 0 = M 2 F 0 T 0 = M 2 (8)
тъй като импулсната база е F 0 T 0 = l. От (8) следва основното предимство на DF сигналите: за получаване на необходимата база B, броят на каналите M = , т.е. много по -малко, отколкото за MF сигнали. Това обстоятелство предизвика вниманието към такива сигнали и тяхното приложение в комуникационните системи. В същото време за големи бази B = 10 4 ... 10 6 е непрактично да се използват само DF сигнали, тъй като броят на честотните канали е M = 10 2 ... 10 3, което изглежда прекалено голямо .
Дискретна композитна честота (DFS)сигналите са DF сигнали, при които всеки импулс се заменя с шумоподобен сигнал. Фигура 5а показва PM честота на видеочестотен сигнал, части от който се предават на различни честоти на носителя. Номерата на честотите са посочени над FM сигнала. Фигура 5б показва равнината на честотата на времето, върху която разпределението на енергията на сигнала на DFS се подчертава чрез засенчване. Фигура 5b не се различава по структура от Фигура 4b, но за Фигура 5b областта F 0 T 0 = N 0 е равна на броя на импулсите на FM сигнал в един честотен елемент на сигнала DFS. DFS сигнална база
B = FT = M 2 F 0 T 0 = N 0 M 2 (9)
Броят на импулсите на пълния FM сигнал N = N 0 М
Фигура 4 - Дискретен честотен сигнал и времево -честотна равнина
DFS сигналът, показан на фигура 5, съдържа PM елементи като елементи. Следователно такъв сигнал ще бъде съкратен като DFS-FM сигнал. Като елементи на DFS сигнала можете да приемате DF сигнали. Ако основата на сигналния елемент на DF е B = F 0 T 0 = M 0 2, тогава основата на целия сигнал е B = M 0 2 M 2
Фигура 5-Дискретен композитен честотен сигнал с фазово изместване DFS-PM и равнина на честотата на времето.
Такъв сигнал може да бъде съкратен като DSCH-FM. Броят на честотните канали в DFSH-FM сигнала е равен на M 0 M. Ако DF сигналът (виж Фигура 4) и DFSH-FM сигнала имат равни основи, те също имат същия брой честотни канали. Следователно, DFS-FM сигналът няма особени предимства пред DF сигнала. Но принципите на конструиране на DFS-FM сигнал могат да бъдат полезни при изграждането на големи системи от DF сигнали. По този начин най-обещаващите NLS за комуникационни системи са FM, DCH, DSCh-FM сигнали.
Много хора смятат, че защитата на електрическите сигнали и предаваната информация от електромагнитни смущения се осигурява изключително от екранирани проводници, разстояние от източници на смущения и тестване на приемо -предавателно оборудване. Това обаче не е така, има много начини за повишаване на шумовата устойчивост на измервателния канал или канала за предаване на информация. Често дизайнерите и разработчиците пренебрегват важни моменти, които ще обсъдим по -нататък. Един от недостатъците на кабелните линии е ниската устойчивост на шум и възможността за проста неоторизирана връзка. Помислете за основните общи начини за подобряване на имунитета срещу шум.
Избор на среда за предаване.Усукана двойка. Усукването на проводниците заедно намалява вълновия импеданс на проводниците в резултат на това и смущения. Усуканата двойка е доста здрав кабел. Съединителите, към които е свързан кабелът, например RJ45 за Ethernet архитектура или RS конектори с вградени филтри, също играят важна роля в защитата срещу смущения. Недостатъците на кабела с усукана двойка включват възможността за проста неоторизирана връзка с мрежата. Коаксиалният кабел е по -устойчив на смущения от усукана двойка. Намалява собственото си излъчване, но е по -скъп и по -труден за инсталиране. Кабелни оптични комуникационни канали. Оптичен кабел - изисква преобразуване на електрически сигнал в светлинен сигнал, може да се комбинира с канален енкодер. Изключително висока устойчивост на шум и без излъчване при 3Gbps данни. Основните недостатъци на оптичния кабел са сложността на монтажа му, ниската механична якост и чувствителността към VVF, включително йонизиращо лъчение.
Друг начин е, колкото и да е странно, резервирането на комуникационни канали. Много често се среща например в атомните електроцентрали в каналите на APCS. Тук също бих искал да припомня 2 точки: маскиране от удар на мълния по жива електропреносна линия зад заземен проводник и влошаване или подобряване на качеството на приемане при движение в близост до телевизионна или радио антена. Така че не винаги е вредно да прокарате кабела си в обща тава или тръба, понякога други линии могат да маскират вашия и да поемат по -голямата част от енергията на смущенията върху себе си.
Избор на интерфейс.Унифицираният сигнал 4 - 20 mA се използва широко за аналогово предаване на сигнал в продължение на няколко десетилетия при създаването на автоматизирани системи за управление. Предимството на този стандарт е простотата на неговото прилагане, възможността за предаване на аналогов сигнал на шум-имунизация на относително големи разстояния. Това е ярък пример за премахване на честотата на предаване от характерните честоти на най -вероятните електромагнитни смущения. Съвсем ясно е обаче, че той не е ефективен в съвременните цифрови АСУ. В измервателните системи унифицираният сигнал 4-20 mA може да се използва само за прехвърляне на сигнала от сензора към вторичния преобразувател. Шумоустойчивостта на такъв сигнал осигурява отклонение от високочестотни смущения към постоянен ток и опростяване на решенията на схемите при филтриране на смущения. Интерфейсът RS-485 е сравнително слабо имунизиран срещу смущения. USB е по -добре защитен, тъй като е сериен интерфейс. Въпреки това, поради слабите първи протоколи и електрически неуспешен дизайн на съединителя (напомнящ за микролентова линия), той често се губи по време на високочестотни смущения. Подобряването на качеството на кодиране в USB 3.0 и преминаването към micro-USB конектори значително повишават имунитета му към електромагнитни влияния. Ethernet и Intenet - от гледна точка на измервателните системи предимствата и недостатъците на тези интерфейси като цяло са подобни на USB интерфейса. Естествено, когато измервателните уреди работят в големи разпределени мрежи, тези интерфейси днес практически нямат алтернатива. GPIB или IEEE-488-принципът на работа на интерфейса при байт-сериен, битов-паралелен обмен на информация и това обяснява високата му шумозащита в сравнение с пакетното предаване.
Логичен имунитет срещу шум.На физическо ниво има много техники за дигитализиране на сигнал за подобряване на шумозащитата. Например, използвайки специфично напрежение вместо неутрален проводник или "земя" за логическа нула. Още по -добре е, ако нивата са отклонени: + 12V и -5V или + 3V и + 12V. Софтуерната реализация на шумоизолация тук се състои в използване на обратна връзка за многократно разпитване на устройства, когато информацията е изкривена и използване на шумоимунизиращи и възстановяване на кодиращи методи.
Още няколко техники за повишаване на шумоустойчивостта:
използването на диференциален сигнал и методи на приемане;
използване на отделни връщащи проводници вътре в кабела;
заземяване на неизползвани или резервни проводници;
премахване на различни потенциали в различни точки на заземяване или общи проводници;
увеличаване на мощността и амплитудите на сигналите;
превод на един интерфейс в друг, като се изключат недостатъците и на двата;
увеличаване на потенциалната разлика между логическите нива;
премахване на предаваните честоти от характерния спектър на смущения;
избор на методи за задействане (по ръбове, амплитуда, инкремент, честота, фаза, определена последователност и т.н.);
синхронизация;
използване на логически и сигнални земи и тяхното екраниране;
Списъкът с техники вероятно не се ограничава до нещо друго освен ресурси, знания и изобретателност на конкретно лице или организация.
Комбинирайте с Emctestlab
Зареждане...
