遥测遥控原理PDF电子书下载

第一篇 遥测遥控的基本概念 1

第一章 遥测遥控系统模型 1

1.0引言 1

1.1遥测的概念与系统模型 1

目录 1

1.2遥控的概念与系统模型 2

1.3遥测和遥控与信息传输 4

1.3.1遥测与遥控的关系 4

1.3.2遥测遥控中的信息传输与系统模型 5

1.3.3信息传输中的几个概念 7

1.4遥测遥控技术的发展与应用概况 9

1.5本书的宗旨与内容简介 10

2.0引言 13

2.1传感器的定义与分类 13

第二章 传感器 13

2.2传感器的基本特性 15

2.2.1静态特性 15

2.2.2动态特性 18

2.3传感器的工作原理 18

2.3.1电位器式传感器 19

2.3.2电容式传感器 20

2.3.3磁阻式传感器 23

2.3.4固态传感器 24

2.4传感器的发展动向 25

第三章 信号和噪声及其通过系统的传输 27

3.0引言 27

3.1确知信号表示法 27

3.1.1周期信号和非周期信号 27

3.1.2功率信号和能量信号 28

6.2.3信道带宽 29

3.2.1系统响应的分析方法 30

3.2确知信号通过系统的传输 30

3.2.2系统的带宽和上升时间 31

3.2.3无失真系统和理想滤波器 33

3.2.4系统响应的能量密度谱和功率密度谱 34

3.3随机过程的某些特性 35

3.3.1数字特征 35

3.3.2功率密度谱和带宽 36

3.3.3通过系统的传输特性 37

3.4噪声 38

3.4.1白噪声和有色噪声 38

3.4.2乘法器对噪声的响应 39

3.4.3带通（型）和窄带高斯噪声 40

3.4.4噪声带宽 42

3.5匹配滤波器 42

3.5.1有色噪声匹配滤波器 43

3.5.2白噪声匹配滤波器 44

第二篇 遥测遥控中的基本调制原理 46

第四章 幅度调制 46

4.0引言 46

4.1标准调幅（AM） 47

4.1.1AM信号和频谱 47

4.1.2AM信号的产生及其功率分配 48

4.2双边带调幅（DSB） 50

4.2.1DSB信号和频谱 50

4.2.2DSB信号的产生 50

4.3单边带调幅（SSB）与残留边带调幅（VSB） 52

4.3.1单边带调幅 52

4.4.1相干解调 54

4.3.2残留边带调幅 54

4.4调幅信号的解调 54

4.4.2非相干解调 58

4.4.3载波再插入解调 59

4.5调幅系统的抗噪声性能 59

4.5.1基带传输系统及其抗噪声性能 60

4.5.2相干解调时的抗噪声性能 61

4.5.3包络检波时的抗噪声性能 64

4.5.4抗噪声性能比较 66

习题 67

第五章 角度调制 70

5.0引言 70

5.1角度调制的基本概念 70

5.1.1相位调制（PM）与频率调制（FM） 70

5.1.2窄带角度调制与宽带角度调制 72

5.2.1单频信号的调制 75

5.2宽带频率调制（WBFM或FM） 75

5.2.2多频信号的调制 79

5.2.3任意信号的调制 80

5.3宽带调频信号的产生与解调 80

5.3.1调频信号的产生 80

5.3.2调频信号的解调 81

5.4宽带调频系统的抗噪声性能 87

5.4.1调频接收机的组成 87

5.4.2信号和噪声平均功率的推算 88

5.4.3抗噪声性能的分析 92

5.4.4与调幅系统抗噪声性能的比较 94

5.4.5加重技术的应用 95

5.5宽带调频中的门限效应 96

5.5.1门限效应产生的原因 96

5.5.2尖峰噪声的平均数目与平均功率 99

5.5.3靠近门限时的输出信噪功率比 99

5.5.4调频门限值的估算 101

习题 101

第六章 脉冲调制 103

6.0引言 103

6.1脉冲幅度调制（PAM） 104

6.1.1PAM信号的产生与频谱分析 104

6.1.4系统的抗噪声性能 111

6.1.3信道带宽 111

6.2脉冲持续时间调制（PDM） 115

6.2.2PDM信号的解调 115

6.2.1PDM信号的产生与频谱分析 118

6.1.2PAM信号的解调 118

6.2.4系统的抗噪声性能 120

6.3脉冲位置调制（PPM） 124

6.3.1PPM信号的产生与频谱分析 124

6.3.2PPM信号的解调 126

6.3.4系统的抗噪声性能 128

6.3.3信道带宽 128

习题 131

第七章 编码调制 133

7.0引言 133

7.1脉冲编码调制（PCM）的基本概念 133

7.1.1量化与编码 133

7.1.2量化误差与性能极限 135

7.1.3压缩与扩张 136

7.2PCM系统的组成与工作原理 138

7.2.1系统的组成及其各部分的功用 138

7.2.2PCM信号的重建与误码率 139

7.2.3信道带宽 144

7.3PCM系统的抗噪声性能 145

7.3.1超过门限时的抗噪声性能 145

7.3.2接近门限时的抗噪声性能 145

7.3.3各种系统抗噪声性能的比较 148

7.4多进制脉冲编码调制（μ-PCM） 149

7.4.1？-PCM信号的平均功率 150

7.4.2信道带宽 150

7.4.3超过门限时的抗噪声性能 151

7.5增量调制（DM,△M）的基本概念 151

7.5.1基本的DM系统的组成与工作原理 152

7.5.2量化误差与斜率过载误差 153

7.5.3信道带宽 155

7.6量化脉冲位置调制（QPPM） 155

7.6.1系统的组成与工作原理 155

7.6.2QPPM信号的产生与重建 157

7.6.3重建时的错误概率及系统的抗噪声性能 158

7.6.4与PCM系统的比较 161

7.6.5信道带宽 163

习题 164

第八章 信息速率与信道容量 165

8.0引言 165

8.1信息的量度 165

8.2信息速率与信道容量 167

8.3连续信号的传输问题 170

8.4带宽与信噪比的互换 171

8.5脉冲编码系统的信道容量 173

习题 176

9.0引言 178

9.1频分多路传输系统的组成及其工作原理 178

第九章 频分多路传输 178

第三篇 遥测遥控中的多路传输原理 178

9.2多路信号的主要特性 180

9.2.1多路信号的频谱及带宽 181

9.2.2多路信号的幅值分布 181

9.3多路信号对主载波的调制 183

9.3.1调幅或调频 183

9.3.2过调制 185

9.4多路信号传输中的交叉干扰 187

9.5频分多路传输系统的抗噪声性能 191

9.6频分多路遥测FM副载波通道标准 194

9.6.1恒比（比例）带宽FM副载波通道标准 195

9.6.2固定（等）带宽FM副载波通道标准 197

习题 198

第十章 时分多路传输 200

10.0引言 200

10.1时分多路传输系统的工作原理与信号格式 200

10.1.1系统的组成及其工作原理 200

10.1.2时分多路信号的帧格式 201

10.2PAM时分多路传输 203

10.2.1PAM多路传输标准 203

10.2.2信道带宽与路际串扰 205

10.2.3对主载波的调制与系统的抗噪声性能 209

10.3.1固定帧格式的多路传输 212

10.3PCM时分多路传输 212

10.3.2可变帧格式（可编程）的多路传输 214

10.4频分－时分混合多路传输 216

习题 217

第十一章 码分多路传输 219

11.0引言 219

11.1信号分割的一般原理 219

11.1.1信号的线性分割 219

11.1.2信号的正交分割 222

11.2.1雷德麦彻（Rademacher）函数 224

11.2沃尔什（Wa1sh）函数 224

11.2.2沃尔什函数的几种定义 226

11.2.3沃尔什函数的性质 228

11.3模拟序分多路传输 229

11.3.1系统的组成及工作原理 229

11.3.2信道带宽 232

11.3.3交叉干扰 233

11.3.4系统的抗噪声性能 235

11.3.5宽度调制问题 237

11.4数字序分多路传输 239

习题 243

12.0引言 245

第四篇 遥测遥控中的数字信号传输原理 245

第十二章 数字基带信号传输 245

12.1数字基带信号的波形及其频谱特性 246

12.1.1数字基带信号的波形（码型） 246

12.1.2数字基带信号单个波形的频谱 248

12.1.3数字基带信号序列的功率密度谱 249

12.2基带信号的传输与码间串扰 251

12.2.1基带传输中的码间串扰 251

12.2.2理想传输特性与码间串扰的消除 252

12.2.3非理想传输特性与码间串扰的消除 254

12.3.1关于最佳化的概念 257

12.3基带系统的性能及其最佳化 257

12.3.2理想信道下的最佳化条件 258

12.3.3理想信道下的误码率 259

12.3.4非理想信道下的最佳化条件 262

12.4均衡原理 264

12.4.1均衡的概念和目的 264

12.4.2时域均衡的原理 264

12.4.3时域均衡实现的方法 267

12.5部分响应原理 269

习题 272

13.0引言 275

第十三章 数字频带（载波调制）信号传输 275

13.1数字频带信号的最佳接收与匹配滤波器的应用 276

13.1.1数字频带信号的匹配滤波器 276

13.1.2与匹配滤波器等效的时间相关器 278

13.1.3最佳门限电平 280

13.2幅移键控（ASK） 280

13.2.1系统的组成与工作原理 281

13.2.2信号频谱与信道带宽 282

13.2.3系统的抗噪声性能 284

13.3频移键控（FSK） 290

13.3.1系统的组成与工作原理 291

13.3.2信号频谱与信道带宽 292

13.3.3系统的抗噪声性能 294

13.4相移键控（PSK） 297

13.4.1系统的组成与工作原理 298

13.4.2信号频谱与信道带宽 298

13.4.3系统的抗噪声性能 299

13.5差分相移键控（DPSK） 300

13.5.1系统的组成与工作原理 301

13.5.2信号频谱与信道带宽 304

13.5.3系统的抗噪声性能 304

13.6各种数字键控系统的抗噪声性能比较 307

习题 308

第十四章 同步原理 311

14.0引言 311

14.1载波同步 311

14.1.1插入导频法 312

14.1.2直接提取法 313

14.2载波同步的性能及其对解调性能的影响 315

14.2.1稳态相差 315

14.2.2随机相差 316

14.2.3相位误差对解调性能的影响 318

14.3位同步（码元同步） 319

14.2.4同步建立时间和保持时间 319

14.3.1外同步法 320

14.3.2自同步法 321

14.3.3位同步系统的性能及其影响 324

14.4帧同步（群同步） 326

14.4.1巴克码作帧同步 327

14.4.2伪随机序列（码）作帧同步 330

14.4.3脉位码作帧同步 332

14.4.4帧同步的保护 333

习题 335

15.0引言 337

第十五章 纠错编码 337

15.1纠错编码的基本概念 338

15.1.1纠错编码的基本原理 338

15.1.2纠错编码的分类 340

15.1.3差错控制的方式 340

15.2线性分组码 341

15.2.1定义 341

15.2.2几个概念 342

15.2.3监督矩阵与生成矩阵 343

15.3.1纠错原理 347

15.3线性分组码的纠错原理 347

15.3.2纠错应用举例 350

15.4循环码基本原理 354

15.4.1循环码的定义与特性 354

15.4.2循环码的编码原理 359

15.4.3循环码的生成矩阵和监督矩阵 360

15.4.4循环码的译码原理 361

15.4.5多项式除法电路 362

15.4.6循环码的编码和译码电路 365

15.5缩短循环码 371

15.5.1缩短循环码的性质 371

15.5.2缩短循环码的编码和译码电路 372

习题 374

第五篇 遥测遥控原理的应用 375

第十六章 飞行试验实时数据系统 375

16.0引言 375

16.1系统的组成与主要特点 375

16.1.1系统的组成及其各部分的功能 375

16.1.2系统的主要特点 377

16.2机载数据采集系统 378

16.2.1PCM数据采集系统 378

16.2.2FM采集器（副载波通道组合） 380

16.3遥测发射机和遥测接收站 381

16.3.1遥测发射机 381

16.3.2遥测接收站 382

16.4地面站的测量调节系统 384

16.5地面站的数据处理计算机和其它设备 385

第十七章 分布式遥测遥控系统 388

17.0引言 388

17.1分布式遥测遥控系统模型 388

17.2分布式遥测遥控系统的操作系统 389

17.2.1任务（TASK）的概念 389

17.2.3编程概念 390

17.2.2操作系统 390

17…24实时多任务执行软件的基本组成 393

17.2.5实时操作系统 397

17.3远置单元（RTU） 397

17.3.1RTU的输入和输出信号 397

17.3.2巡检和查询 400

17.3.3定时（TIMERS） 401

17.3.4CPU和输入／输出总线 402

17.3.5RTU的数据库（DATABASE） 403

17.3.6硬件中断（HWINTERRUPT） 403

17.3.7初始化（INITIALIZATION） 404

17.3.8看门狗（WATCHDOG） 405

17.3.9队列（QUEUES） 405

17.3.10异常报告（EXCEPTIONREPORTING） 405

17.3.11RTU的软件流程 406

17.4主控单元（MTU） 406

17.4.1MTU的部件和组成 407

17.4.2MTU的内部地址和硬件地址 410

17.4.3MTU的数据库和存贮器 411

17.4.4屏幕显示（VDU） 412

17.4.5报警和报警处理 412

17.4.7队列（QUEUES） 413

17.4.6物理参数处理 413

17.4.9任务的优先权 414

17.5RTU和MTU之间的通信 414

17.4.8RTU/MTU的初始化 414

17.5.1误差检测和纠错 415

17.5.2模拟传输与数字传输 416

17.5.3应答式交换（HANDSHAKING） 417

17.5.4音频调制 418

第十八章 小型近距遥测系统 420

18.0引言 420

18.1小型近距遥测系统的特点 420

18.2.1系统主要技术指标与方案选择 422

18.2多路巡检动应变遥测系统 422

18.2.2系统的组成与工作原理 423

18.2.3发射－接收系统 424

18.2.4感应供电系统 427

18.2.5遥控巡检系统 428

18.2.6遥测数据的标定 432

18.2.7小型化结构与工艺 433

18.3静应变遥测问题 435

参考文献 437

附录 英文缩写名词中文对照表 439