В книге рассмотрены принципы построения и элементы радиотелеметрических систем. Большое внимание уделено системам с кодово-импульсной модуляцией и особенностям космических систем. Проведено подробное сравнение радиотелеметрических систем при флюктуационных шумах. Определены пороговые сигналы и пропускная способность этих систем.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений и может быть использована инженерами и научными работниками, занимающимися радиотелеметрией и системами связи.
ПРЕДИСЛОВИЕ
С развитием ракетной техники роль радиотелеметрических систем и их удельный вес среди других радиосистем непрерывно возрастает. На искусственных спутниках Земли и космических аппаратах радиотелеметрическая система является одной из основных радиосистем. Поэтому возникла необходимость в написании книги, которая хотя бы в некоторой степени систематизировала и обобщила бы опыт разработки * радиотелеметрических систем к настоящему времени. Такая попытка предпринята в предлагаемой книге.
Книга написана на базе лекций по радиотелеметрии, прочитанных автором в Московском авиационном институте им. С. Орджоникидзе в 1963—1965 гг. на факультете радиоэлектроники летательных аппаратов и факультете систем управления летательными аппаратами. Она предназначена не только для радиоспециалистов, но и для работников смежных специальностей. В силу этого отдельные места и главы книги написаны на разном уровне, однако в любом случае предполагается, что читатели должны быть знакомы с основами теории вероятностей и теории информации. Автор надеется, что книга будет полезна широкому кругу специалистов, имеющих в той или иной степени дело с радиотелеметрией.
Автор выражает благодарность д-ру техн. наук В. Н. Ти-пугину, преподавателям И. Д. Калашникову и В. А. Архангельскому за помощь при подготовке рукописи, а также Д-ру техн. наук, профессору С. Н. Лосякову и канд. техн. наук, доценту Н. Б. Резвецову за обсуждение рукописи и критические замечания, способствовавшие ее улучшению.
АВТОР
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие....................... 3
Введение......................... 4
Глава 1. Основные характеристики радиотелеметрических
систем........................ 5
§ 1.1. Основные требования к РТМ системам..... 5
§ 1.2. Общая схема радиотелеметрической системы ... 10 § 1.3. Диапазон радиоволн для радиотелеметрии. Антенны....................... 12
Глава 2. Датчики в радиотелеметрии и согласующие устройства.................... . 13
§ 2.1. Датчики.................... 13
§ 2.2. Согласующие устройства........... . 18
Часть I
НЕ СИСТЕМЫ
Глава 3. Элементы бортовой аппаратуры радиолиний с ча-
РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕ- „„ НИЕМ КАНАЛОВ......................... 20
стотным разделением каналов............ 24
§ 3.1. Генераторы поднесущих колебаний. Частотная^ .
модуляция поднесущих............ 24
§ 3.2. Амплитудная модуляция поднесущих..... 27
§ 3.3. Суммирующие устройства. . .......... 28
Глава 4. Дискриминаторы для ЧМ поднесущих...... 31
§ 4.1. Дискриминаторы на расстроенных контурах ... 32
§4.2. Импульсные дискриминаторы интегрирующего типа 33
§ 4.3. Дискриминатор типа счетчика......... 36
Глава 5. Междуканальные помехи в радиолиниях с частотным
разделением каналов................. 39
§ 5.1. Перекрестные искажения в линиях с частотным
разделением каналов............. 39
§ 5.2. Телеметрические стандарты для ЧМ поднесущих 41
§ 5.3. Помехи по соседнему каналу......... 42
§ 5.4. Сложение каналов............... 46
ц Глава*'6. Пропускная способность канала связи. Теорема
~ Котельникова................. 50
Глава 7. Радиолинии с амплитудной модуляцией .... 55
§ 7.1. Амплитудная модуляция. ........... 55
§ 7.2. Радиолиния AM—AM............. 58
Глава 8. Радиолинии с частотной модуляцией...... 61
§ 8.1. Частотная модуляция............. 61
§ 8.2. Радиолиния AM—ЧМ............. 68
§ 8.3. Радиолиния ЧМ—ЧМ............. 73
Часть II
РАДИОЛИНИИ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ 81
Глава 9. Дешифровка и интерполяция данных по дискретным
* выборкам....................81
§ 9.1 Неоднозначность дешифровки сигнала по дискретным выборкам.................84
§ 9.2 Интерполяция данных............ . 90
Глава 10. Коммутаторы каналов.............96
§ 10.1. Механические коммутаторы..........97
§ 10.2. Электронные коммутаторы..........98
§ 10.3. Окончательное формирование многоканального
сигнала....................102
§ 10. 4. Коммутация малых и больших напряжений . . 103
Глава 11. Регистрация и обработка данных.......104
§ 41.1'.. Калибровка РТМ линии...........104
§ 11.2. Обработка данных..............107
§ 11.3. Фотографическая регистрация сигналов .... 108 § 11.4. Методы получения экспресс-информации . . . .113 § 11.5. Запись для запоминания. Магнитная запись 119 § 11.6. Окончательная обработка данных......125
Глава 12. Радиолинии с амплитудно-импульсной модуляцией 126 § 12.1. Синхронизация приемного устройства .... 129 § 12.2. Междуканальные помехи в радиолиниях с АИМ 133
§ 12.3. Расширение импульсов при АИМ.......139
§ 12.4. Автоматическая коррекция дрейфа нуля и масштаба записи..................141
§ 12.5. Шумовые ошибки и пороговые сигналы в радиолиниях с АИМ................142
Глава 13. Радиолинии с широтно-импульсной модуляцией 149 § 13.1. Бортовые шифраторы РТМ систем с ШИМ . . . 150 § 13.2. Приемная аппаратура РТМ систем с ШИМ . . . 155 § 13.3. Шумовые ошибки и пороговые сигналы в радиолиниях с ШИМ...............160
Глава 14. Временная импульсная модуляция (ВИМ) .... 168
§ '14.1. Бортовые шифраторы при ВИМ.......168
§ 14.2. Синхронизация приемной части РТМ линии . . . 169
§ 14.3. Демодуляция сигналов с ВИМ........176
§ 14.4. Шумовые ошибки и пороговые сигналы радиолинии ВИМ—AM ..............179
Глава 15. Кодово-импульсная модуляция.........182
§ 15.1. Структура сигнала КИМ...........184
309
§ ю./. синхронизация кадров........... . 205
§ 15.8. Преобразователь последовательного кода в ва-
раллельный. . . ............V. 212
§ 15.9. Полоса канала связи при КИМ.........213
§ 15.10. Отношение сигнал/шум на выходе при КИМ 213
§ 15.11. Порог улучшения при КИМ ........ . 217
§ Л5Л2. Повышение достоверности принимаемой информации при КИМ...............222
Глава 16. Сравнение РТМ систем............224
§ 16.1. РТМ системы с малой пропускной способностью 225 § 16.2. РТМ системы С9 средней пропускной способностью. . . '•.'; . '................. 226
§ 16.3. РТМ системы с большой пропускной способностью.....V............... 227
§ 16.4. Пороговые сигналы..............228
§ 16.5. Сравнение пропускной способности РТМ систем 230
Ч ас т ь III
РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ
ИНФОРМАЦИИ С КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ..»..,. 233
Глава 17. Основные характеристики РТМ систем для передачи
информации с космических объектов.......233
§ 17.1. Диапазон радиоволн, используемый для связи
с космическими объектами. . *.........233
§ 17.2. Дальность радиосвязи с космическими объектами 234
§ 17.3. Уменьшение шумов антенны и внутренних шумов
радиоприемного устройства..........237
§ 17.4. Антенны...................239
Глава 18. Оптимальные методы передачи и приема телеметрической информации............'.< . 240
§ 18.1. Оптимальные формы сигналов для передачи информации...................241
§ 18.2. Методы приема фазоманипулированных бинарных
сигналов...................250
§ 18.3. Система КИМ—ФМ без избыточных символов 255
§ 18.4. Помехоустойчивость передачи данных с помощью
ортогональных сигналов............259
§ 18.5. Достижение теоретического минимума требуемой
мощности сигнала [29]............263
Глава 19. Радиолинии для космической телеметрии .... 267
§ 19.1. Выбор вида модуляции для космической телеметрии. . •„.................267
§ 19.2. Радиотелеметрическая система с частотно-импульсной модуляцией.............269
§ 19.3. Радиотелеметрическая система с биортогональ-
I11.1 «III Tff\ ТТ ОШТ-Г .. * V/1
*f"20.2. ФАП без фильтра нижних частот.......280
§ 20.3. ФАП с #С-фильтром нижних частот.....283
§ 20.4. ФАП с пропорционально-интегрирующим фильтром нижних частот.............288
§ 20.5. ФАП с интегратором.............291
§ 20.6. Фильтрация шумов системой ФАП.......293
§ 20.7. Применение ФАП в качестве следящего фильтра
для демодуляции ЧМ колебаний.......297
1 и т ература.....................306
Цена: 150руб.
