2. Основное и внеполосное сигнальное излучения

7.2.1. Класс излучения

Описание основного излучения передатчика на качественном уровне дает класс излучения.

Класс излучения – это совокупность характеристик сигнала, которым присваиваются специальные буквенные или цифровые обозначения и которые указывают на вид модуляции, характер модулирующего сигнала, вид передаваемой информации, а при необходимости и на дополнительные характеристики сигнала.

Для обозначения класса излучения используется пять символов. Второй символ – цифра, остальные – буквы. При описании класса излучения обязательно приводятся первые три символа, которые обозначают основные характеристики сигнала. Два последних символа, описывающих дополнительные характеристики сигнала, являются необязательными и в зависимости от ситуации могут отсутствовать в описании класса сигнала.

Первый символ – буква указывает на тип модуляции основной несущей.

В качестве примера приведем некоторые символы, используемые для обозначения типа модуляции:

A – амплитудная модуляция с двумя боковыми полосами;

C – амплитудная модуляция с частично подавленной одной боковой полосой;

F – частотная модуляция;

G – фазовая модуляция;

D – основная несущая имеет амплитудную и угловую модуляцию либо одновременно, либо в заранее установленной последовательности;

P – импульсное излучение (последовательность импульсов) с немодулированной несущей.

Второй символ – цифра указывает на характер сигнала (сигналов), модулирующего основную несущую. В настоящее время для обозначения характера модулирующего сигнала используются следующие цифры:

0 – модулирующий сигнал отсутствует;

1 – один канал, содержащий квантованную или цифровую информацию без использования модулирующей поднесущей;

2 – один канал, содержащий квантованную или цифровую информацию при использовании модулирующей поднесущей;

3 – один канал с аналоговой информацией;

7 – два канала или более, содержащие квантованную или цифровую информацию;

8 – два канала или более с аналоговой информацией;

9 – система, содержащая каналы с квантованной или цифровой информацией и каналы с аналоговой информацией.

Третий символ – буква указывает на тип, передаваемой информации:

N – передаваемая информация отсутствует;

A – телеграфия для слухового приема;

B – телеграфия для автоматического приема;

C – факсимиле;

D – передача данных, телеметрия, телеуправление;

E – телефония (включая звуковое радиовещание);

F – телевидение (видео);

W – сочетание указанных выше типов.

Из приведенных характеристик основных символов, используемых для обозначения класса излучения, следует, что аналоговое радиовещание с амплитудной модуляцией и двумя боковыми полосами имеет класс излучения А3Е, F1B означает телеграфию с частотной манипуляцией и автоматическим приемом, а P0N – последовательность немодулированных радиоимпульсов (например, излучение импульсной радиолокационной станции)

Два последующих символа позволяют расширить информацию о передаваемом сигнале.

Четвертый символ – буква дает подробные данные о сигнале. Эти данные содержат сведения о характере кода, с помощью которого передается информация, если используется кодирование передаваемого сигнала, или о качестве передачи звука при передаче звуковых сообщений или о виде передаваемого изображения. Так буква А обозначает двухпозиционный код с разным количеством элементов и/или разной длительности, а буква G – звук радиовещательного качества при монофонической передаче. Аналогично, буква H означает звук радиовещательного качества при стереофонической или квадрофонической передаче, а буква J – звук с качеством, приемлемым для коммерческой связи. Буквы M и N используются, соответственно, для передачи монохромного или цветного сигналов изображения.

Пятый символ – буква указывает на характер уплотнения:

N – уплотнение отсутствует;

C – кодовое уплотнение;

F – частотное уплотнение;

T – временное уплотнение;

W – сочетание частотного и временного уплотнений.

Более подробную информацию о символике, используемой для обозначения класса излучения, можно получить в [59].

Для более полного описания излучения перед обозначением класса указывают необходимую ширину полосы частот. Необходимая ширина полосы выражается тремя цифрами и одной буквой. Буква играет роль десятичной запятой, отделяющей целую часть от дробной в десятичной дроби и указывает на единицу измерения ширины полосы частот: H – Гц, K – кГц, M – МГц, G – ГГц. Первый знак не может быть ни нулем, ни буквой К, М или G, но может быть буквой H.

Используя установленные правила представления необходимой ширины полосы, можно записать:

0.1 Гц = H100, 72.1 Гц =72H1, 2.4 кГц = 2К40, 2 МГц = 2М00, 3.12 ГГц = 3G12.

Если необходимая полоса определена более чем тремя цифрами, то при записи она округляется до трех цифр согласно следующему правилу:

150.4 кГц = 150К, 150.5 кГц = 151К, 150.6 кГц = 151К.

Необходимая ширина полосы является расчетной величиной. Значение необходимой полосы зависит от класса излучения и параметров модуляции сигнала. Формулы для вычисления необходимой полосы устанавливают национальные и международные документы [60].

Например, для радиовещания и телефонии, использующих амплитудную модуляцию с двумя боковыми полосами, необходимая полоса, B_н, определяется выражением B_н = 2F_в, где F_в – максимальная (верхняя) частота модуляции.

Тогда для телефонии коммерческого качества, использующей указанный вид модуляции, при F_в = 3 кГц необходимая ширина полосы составит B_н = 6 кГц, а полная запись класса излучения будет иметь вид 6K00A3EJN.

Аналогично, для радиовещания с амплитудной модуляцией при F_в = 5 кГц, B_н = 10 кГц, и полная запись класса излучения имеет вид 10K0A3EGN.

Для телефонии и радиовещания с частотной модуляцией необходимая ширина полосы определяется как B_н = 2F_в + 2D, где D = (f_maxf_min)/ 2 – пиковая девиация частоты. Здесь f_max и f_min – максимальное и минимальное значение мгновенной частоты, соответственно.

Для телефонии коммерческого качества с частотной модуляцией при F_в = 3 кГц и D = 5 кГц имеем B_н = 16 кГц и класс излучения 16K0F3EJN. Для монофонического ЧМ вещания при F_в = 15 кГц и D = 75 кГц получим B_н = 180 кГц, а класс излучения 180KF3EGN.

Для других классов излучения существуют свои формулы, определяющие связь необходимой ширины полосы с параметрами модуляции несущей частоты.

Приведем еще несколько примеров записи класса излучения с указанием необходимой ширины полосы.

Полная ширина полосы, необходимая для передачи телевизионного изображения при числе строк равном 625, составляет 6.25 МГц, а класс излучения 6M25C3F . Последние два символа могут быть MN (черно-белое изображение без уплотнения) или NN (цветное изображение без уплотнения). Ширина полосы звука, включая защитные полосы, составляет 750 кГц. Класс излучения 750KF3EGN. При этом общая полоса радиочастотного канала составляет 7 МГц.

Для телеграфа с амплитудной манипуляцией для слухового приема с необходимой полосой 100 Гц (азбука Морзе) класс излучения будет записан как 100HA1AAN. Стандарты GSM 900/DCS 1800/PCS 1900 имеют класс излучения 271KF7W; стандарт TETRA – класс излучения 25K0D7W, стандарт CDMA – 1M25G7W.