远动监控系统-第四章.pptx

第四章 微机监控系统的信息传输与通信设备;第一节 概述 第二节 通信信道及数据传输系统 第三节 调制方式 第四节 通信设备关键部件;远动信息的传递过程;通信设备：一般包括信道、调制器/解调器（光端机）。 调制：把信息加到载波上，变成已调信号的过程 解调：把信息从已调信号中恢复出来的过程称为解调 信道：含有各种干扰的通信线路 ;2、按传输信号的类型; 把原始数据信号（包含直流分量、低频、谐波分量）称为基带信号。由数据终端产生的二进制数字信号，包括PCM、 △M等调制后的信号，称为数字基带信号。直接利用基带信号进行传输的方式称为基带传输。如数字光纤通信系统。 利用载波对基带信号进行调制，使信号频谱搬移到载波频率附近的一个频带内，把这种调制后的信号称频带信号。用频带信号进行数据传输称频带传输。 近距（几米到几百米）：经接口电路（RS-232、RS-422）直接在线路上传输。 较近：加基带传输机（基带MODEM）。 较远：采用频带传输，即加调制解调器。;单极性不归零码;基带数传机原理框图;三、干扰电平和允许电平;2.绝对电平 在600Ω电阻上，消耗1mW功率为绝对功率电平的基准：;以铁路通信为例： 干扰电平：音频回路两端用杂音计所测杂音电压： 明线≤2.5mV；电缆≤2.0mV。 发送电平：音频电路最高发送电平不大于0dBm； 载波通道的载波机两线端测得的电平 不大于-13 dBr。 接收电平：接收端根据传输方式的不同及接收端通 信设备本身的性能，对接收电平的限制 不同。如对FSK的音频实回线，要求 接收电平大于-25 dBm。; 频带的选择：选择频带时须考虑到通信线的衰减和相移特性； 阻抗的匹配：在选择的频带内，力求特性阻抗的绝对值接近于常值，幅角接近于零，以利于与接收端设备的输入与输出阻抗相匹配； 接收端设备输出电平的选择：电平选择过低，将使接收端的输入信噪比降低，使误码率升高。但是输入电平受到相邻信道的限制，电平过高，使相邻信道受到的干扰增大，降低信号的传输质量。 ;第一节 概述 第二节 通信信道及数据传输系统 第三节 调制方式 第四节 通信设备关键部件;一、音频线路;2.通信线的传输特性 ;（1） 首端加上频率为ω的正弦交流电压，稳定后，线路上任意一点X处的电压为：;γ：传播系数 β：衰耗系数，单位为dB/km(分贝/公里) α：相移系数，单位为rad/km(弧度/公里);（4）前行波和反行波、波速;波速：考察;（5）阻抗匹配：接收端负载阻抗等于特性阻抗; 主要有载波电缆和电力线载波 ——频分复用的模拟信道。 ;2.电力线载波数据传输系统;光端机：将电信号转换成光信号的变换装置。 光中继装置：为实现远距离传输，将因传输而使强度减弱的光，先转换成电信号，放大后再转换成光信号，以便长距离传输。 光纤：透明度极高的纤维，将光传输到远方的媒介 ;光的调制方式根据数字信号进行，多采用脉冲编码调制。 双、单极性转换处理：将便于电信号处理的双极性脉冲变为便于光纤传输的单极性脉冲。 码制变换：适于电信号传输的码型转换为适于光信号传输的码型 光电转换元件：发光元件为激光二极管LD和发光二极管LED。; 根据光的调制方式，分两类： 直接调制方式：光强度的调制与输入的模拟信号成比例。 预调制方式：将输入的模拟信号转换为电信号，再进行光的有无的双值光强度调制。;四、无线信道;2.微波中继信道（含卫星通信）;第一节 概述 第二节 通信信道及数据传输系统 第三节 调制方式 第四节 通信设备关键部件;一、调制与解调 ;2.调制的目的;键控调幅ASK：幅度随信号变化。 键控调频FSK：频率随信号变化。 键控调相PSK：相位随信号变化。;用前后相邻两个波形的相位变化值△ф代表;三、幅移键控（ASK）;线性调制器;已调信号及其傅立叶级数为：（令A=A0=1）;和频项：所有成分频率都大于载频部分;已调信号的带宽是调制信号带宽的两倍。;调幅信号的解调：包络检波、相干解调。 相干解调: 利用相干载波与所接收到的调制信号相乘，可以产生一个含有调制信号和其它成分的组合信号，再用一截止频率等于载波频率的低通滤波器将信号分离出来。;四、频移键控（FSK）; 频率转换法：用数字信号控制两个独立的振荡器组成调频器。; 直接调频法：用输入的数字信号控制一个振荡器的某些参数，达到改变振荡频率的目的。; ;简单的鉴频器——LC并联回路;（2）