Sisteme de Radiocomunicatii

Sisteme de Radiocomunicatii

1. Notiuni generale

1.1 Ce este un sistem de R.C.?

transmiterea informatiei se realizeaza folosind propagarea UEM din gama RF, undele hertziene (Hz).

realizeaza radio-legaturi care pot fi de tip:

- simplex

- duplex

- simplex pe doua frecvente

- semiduplex (half/full).

pe aceasta cale se asigura servicii de radiocomunicatii.

cele mai simple sisteme de RC asigura legaturi radio intre doua puncte fixe:

		AE
				AR

Fig. 1

Sistem de R.C punct la punct

in prezent cele mai multe sisteme sunt organizate in retele de RC, adica sisteme complexe in care legatura se poate realiza intre diverse puncte. De remarcat ca intr-o masura tot mai mare reteaua de RC este integrata, ca o sectiune a unei retele mai complexe incluzand si sectiuni pe cablu pe fibra optica etc.

Retelele pot fi:

- stabile,

- comutate;

dupa cum anumite sectiuni sunt permanent alocate unui utilizator (grup de utilizatori) sau configuratia depinde de momentul analizei.

De exemplu:

radiotelefonie clasica: se aloca unul - doua canale radio unui grup de utilizatori.

radiotelefonie celulara sau radiotelefonie trunking: se aloca un grup de canale iar utilizatorii folosesc canalul liber in momentul initierii legaturii de comunicatie.

In cele doua exemple s-a folosit notiunea de canal radio; ce este?

Domeniul frecventa (si/sau timpul) se imparte in benzi inguste, functie de tipul de semnal modulat; impreuna cu o serie de echipamente si cu mediul de transmisiune constituie canalele radio; adeseori termenul este folosit si pentru a desemna numai banda alocata celelalte elemente fiind implicite;

dupa modul in care circula informatia retelele RC se mai pot clasifica in retele de:

- difuzare

- colectare

- bilaterale

- multilaterale.

Exemple: ...

1.2 Dezvoltarea R.C. - scurt istoric

1837 - Morse

1858 - transmisiuni pe cablu trasatlantic

1865 - Maxwell - teoretic - UEM

1876 - G. Bell - microfonul

1886 - Hertz - experimental - UEM

1896 - Branly - cel mai simplu detector (coherorul)

1896-1901 - Marconi - transmisuni radiotelegrafice

1906 - trioda, Lee de Forest;

1912 - Amplificator clasa A

1912 - oscilatoare

1913 - amplificatorul cu reactie

1914 - semnale MA

1918 - RR cu o SF (SHET)

1920 - prima statie de Radio Difuziune (Pittsburg, SUA)

1922 - statii de Radio Difuziune - Londra, Paris

1926 - Reglajul automat al amplificarii (RAA)

1927 - prima legatura radio transatlantica

1927 - reactia negativa

1931 - stereofonia;

1933 - semnale MF;

1934/1937 - oscilatoare LC Colpitts/Hartle;

1938 - Modulatia Impulsurilor in Cod - Alec. Reeves;

1948 - tranzistorul;

1959/1965 - CID / CIL

1962 - primul satelit de comunicatii (TELSTAR I) - cu realizarea unor transmisiuni TV peste ocean;

1965 - Intelsat I (Early Bird);

1969 - transmisiuni radio pe luna;

1980 - transmiuni de fotografii de pe Jupiter-Saturn;

- incepe deceniul de avant pentru RC mobile.

Evolutia Radiocomunicatiilor in Romania

1905 - prima statie teleg. (TTF) la Constanta

1915 - un post TFF puternic (150KW)

1924 - se infiinteaza o sectie de electrocomunicatii la Scoala de drumuri si poduri din Bucuresti (actual UPB).

1925 - prima emisiune radio experimentala (la Universitate).

1929 - radio Bucuresti (RD).

1948 - din cateva ateliere Phillips = Electronica.

1950 - primul emitator de RD MF realizat la IPB de prof. Gh. Cartianu.

1976-1979 - statiile de comunicatii prin satelit de la Cheia.

1992-1996 - introducerea pe scara larga a comunicatiilor mobile.

1997 - comunicatii mobile numerice (GSM)

1.3 Undele radio

UEM

1.     - unde hertziene

2.     - unde infrarosii

3.     - unde optice

4.     - unde ultraviolete

5.     - unde x

6.     - unde cosmice

Undele Hertziene ()Hz dintre acestea numai undele radio sunt folosite in mod curent pentru comunicatii:

(Hz

Domeniul Undelor Radio este impartit pe subgame functie de frecventa sau functie de lungimea de unda:

Exemple:   4 - (3kHz-30kHz) VLF - miriametrice

5 - (30kHz-300kHz) LF - kilometrice

6 - (300kHz-3000kHz) HF - decametrice

7 - (3 -30) Mhz VHF - metrice

De remarcat ca aceasta impartire implica o oarecare legatura si cu caracteristicile de propagare.

Asa cum s-a mai specificat in vederea transmiterii, mesajul moduleaza frecventa purtatoare. Semnalul modulat ocupa o banda de frecventa. Deci, asa cum am mai precizat, pentru o legatura de comunicatie se aloca nu o frecventa ci o banda care depinde de tipul si de parametrii semnalului modulat.

Exemple:

semnale MA-B = 9kHz

Df = 9kHz

MF-Banda Larga,B =225kHz

D f= 300kHz

MF-Banda Ingusta, B = 20kHz

Df = 25 kHz

MA-BLU - B =3,4kHz

Df = 4kHz

etc.

1.4 Parametrii caracteristici sistemelor de R.C.

A) Frecventa:

f_a - alocata - centrul benzii alocate

f_r - referinta - o frecventa cu o pozitie bine determinata fata de f_a

f_e - emisiunii - centrul benzii ocupate

f_c - caracteristica - o frecventa usor de identificat in spectrul semnalului emis;

df - toleranta de frecventa (Hz,ppm).

B) Benzi de frecventa:

alocata

necesara

ocupata.

La Echipamentele de Radio Emisie:

Radiatia neesentiala - puterea emisa pe una sau mai multe frecvente in afara benzii alocate - putere care poate fi redusa prin masuri tehnice fara a afecta calitatea semnalului util.

Bruiajul - reprezinta deteriorarea calitatii, stanjenirea sau intreruperea repetata a unei transmisiuni de RC din cauza unei radiatii oarecare.

Se mai disting o serie de parametrii legati de echipamentele folosite (sectiunea de emisie sau de receptie) care vor fi prezentati odata cu acestea.

1.5 Atribuirea frecventelor ( benzilor) canalelor de RC

Se disting mai multe niveluri in aceasta operatie:

- atribuirea domeniului RF pe servicii

- atribuirea canalelor radio de catre un operator al unei retele de RC.

In aceasta etapa ne referim numai la primul aspect.

Din acest punct de vedere, pentru a asigura compatibilitatea serviciilor, atribuirea se face prin reglementari emise de organisme internationale: CCIR/OIRT (nu mai exista).

Se aplica la scara globala reutilizarea benzilor avand in vedere atenuarea destul de rapida a celor mai multe din semnalele emise. In acest scop globul este impartit in 3 regiuni si cateva zone:

q      Regiunea I Europa - Mongolia - Orient mijlociu (IRAN) - Turcia - Africa.

q      Regiunea II Australia - Asia de sud - est - Pacificul.

q      Regiunea III America + Groenlanda.

In fiecare regiune diverselor servicii li se aloca banda de frecventa cea mai potrivita.

Ex. reg. I - serviciul de RD.

- UL 150 - 285 kHz

- UM 525 - 1605 kHz

- US (3,2 - 30) - 3,23,4 MHz

- 5,956,2

- 7,17,3

etc.

- UUS (6573) - (87,5108) Mhz

- Serviciul Mobil celular - 450Mhz - 900Mhz -1800Mhz

- Serviciul Mobil -Radiotelefonie trunking - 30 MHz -150MHz- 450 MHz.

1.6 Clasificarea emisiunilor

Transmisiunile radio si chiar cele pe cablu care folosesc subpurtatoare sunt impartite in clase functie de:

tipul modulatiei

informatia transmisa

prelucrarile suferite de semnalul modulator in vederea transmiterii.

Pentru aceasta s-a creat o simbolistica prin care orice emisiune radio poate fi caracterizata destul de precis. Cu simbolurile corespunzatoare se constituie un cod format din 23 sau mai multe elemente.

Semnificatia acestora este urmatoarea:

1. primul simbol = o litera; precizeaza tipul modulatiei pentru purtatoarea principala:

N - nemodulat

A - MA

B - MA-PS cu benzi independente

J - BLU-PS

H - BLU cu P

F - MF

G - MP

D - MF+MA

K - miA

2. al doilea simbol = o cifra; precizeaza natura semnalului modulator:

0 - nemodulat

1 - un canal cu informatie cuantizata fara subpur-tatoare

2 - idem cu subpurtatoare

3 - informatie analogice

3. al treilea simbol = o litera;  precizeaza tipul mesajului transmis:

M - fara mesaj (informatie)

A - telegrafie audio

B - telegrafie receptie automat

C - facsimile

D - transmisie date (telecomanda telemasura)

E - telefonie (radiotelefonie)

F - TV

Exemple:

A3E - semnal MA cu P, analogic, telefonie

FIA - semnal MF, telegrafie audio

J3E - BLU fara purtatoare audio, radiotelefonie

F3E - MF - radiotelefonie de banda ingusta.

De remarcat ca pot sa mai existe si alte simboluri (de ex. unul pentru coduri altul pentru tipul de multiplexare).

Cuprinsul cursului:

Echipamente RE;

Echipamente RR;

Zgomote si distorsiuni in sistemele RC;

Sisteme de comunicatie cu Acces Multiplu;

Sisteme de comunicatie cu Spectru Imprastiat;             

Bibliografie:

- Echipamente de RE - Mircea Ivanciovici.

- Radioreceptoare, I.Marghescu, Iancu Ceapa;