nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC
nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC
Proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013
Beneficiar Centrul Naional de Dezvoltare a nvmntului Profesional i Tehnic
str. Spiru Haret nr. 10-12, sector 1, Bucureti-010176, tel. 021-3111162, fax. 021-3125498, [email protected] de transmisie
Material de predare partea I Domeniul: Electronic AutomatizriCalificarea: Tehnician de telecomunicaii
Nivel 3
2009
AUTOR:
ILIE ANDREI profesor grad didactic I
COORDONATOR:
MIRELA LIE profesor grad didactic I CONSULTAN:
IOANA CRSTEA expert CNDIPT
ZOICA VLDU expert CNDIPT
ANGELA POPESCU expert CNDIPT
DANA STROIE expert CNDIPT
Acest material a fost elaborat n cadrul proiectului nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC, proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013
Cuprins
3Cuprins
4I. Introducere
6II. Documente necesare pentru activitatea de predare
7III. Resurse
TEMA 1: SEMNALE UTILIZATE N TELECOMUNICAII I PROCEDEE DE
TRANSMISIE A ACESTORA7
7Fia suport 1.1: Tipuri de semnale
12Fia suport 1.2: Reprezentarea semnalelor electrice
15Fia suport 1.3: Utilizarea semnalelor electrice n telecomunicaii
18Fia suport 1.4: Semnalul de audiofrecven
23Fia suport 1.5 : Semnalul de radiofrecven
27Fia suport 1.6.1: Prelucrarea semnalelor n telecomunicaii. Transformarea prin eantionare, cuantizare, codare
33Fia suport 1.6.2: Prelucrarea semnalelor n telecomunicaii. Transformarea prin modulaie analogic
39Fia suport 1.6.3: Prelucrarea semnalelor n telecomunicaii. Transformarea prin modulaie digital
44Fia suport 1.7: Multiplexarea semnalelor n telecomunicaii
45Fia suport 1.8: Antene pentru telecomunicaii prin unde radio
51Fia suport 1.9: Lanul de transmisie n radiodifuziune
57Fia suport 1.10: Selecia unui spectru de frecvene
64IV. Fia rezumat
66V. Index al prescurtrilor i abrevierilor
67VI. Bibliografie
I. Introducere
Materialele de predare reprezint o resurs suport pentru activitatea de predare, instrumente auxiliare care includ un mesaj sau o informaie didactic.
Prezentul material de predare, se adreseaz cadrelor didactice care predau n cadrul liceului tehnologic, profil Tehnic, calificarea Tehnician de telecomunicaii.
Modulul Medii de transmisie pentru care a fost elaborat materialul, are alocate 50 ore: Laborator tehnologic 30 ore
Instruire practic 20 ore
Competene/Competene cheieTemeFie suport
Descrie semnalele utilizate n comunicaiile electronice i procedeele de transmisie a acestora
Tema 1:
SEMNALE UTILIZATE N TELECOMUNICAII I PROCEDEE DE TRANSMISIE A ACESTORA
Fia 1.1 Tipuri de semnale Fia 1.2 Reprezentarea semnalelor electrice Fia 1.3 Utilizarea semnalelor electrice n telecomunicaii Fia 1.4 Semnalul de audiofrecven Fia 1.5 Semnalul de radiofrecven Fia 1.6 Prelucrarea semnalelor n telecomunicaii. 1.6.1- Transformarea prin eantionare, cuantizare, codare 1.6.2- Transformarea prin modulaie analogic
1.6.3- Transformarea prin modulaie digital
Fia 1.7 Multiplexarea semnalelor n telecomunicaii Fia 1.8 Antene pentru telecomunicaii prin unde radio Fia 1.9 Lanul de transmisie n radiodifuziune Fia 1.10 Selecia unui spectru de frecvene
n abordarea coninuturilor aferente modulului Medii de transmisie este obligatorie i consultarea prii I, respectiv a II-a a materialului de nvare.
Utiliznd strategii didactice adecvate pentru parcurgerea coninuturilor modulului Medii de transmisie se asigur formarea competenelor tehnice generale aferente nivelului 3 i corespunztoare calificrii de Tehnician de telecomunicaii. Se dezvolt astfel abiliti cognitive i practice prin care elevii vor fi capabili s ndeplineasc sarcini cu caracter tehnic de montaj, punere n funciune i ntreinere a reelelor de comunicaii. II. Documente necesare pentru activitatea de predare
Pentru predarea coninuturilor abordate n cadrul materialului de predare cadrul didactic are obligaia de a studia urmtoarele documente:
Standardul de Pregtire Profesional pentru calificarea Tehnician de telecomunicaii, nivelul 3 www.tvet.ro, seciunea SPP sau www.edu.ro , seciunea nvmnt preuniversitar
Curriculum pentru calificarea Tehnician de telecomunicaii, nivelul 3 www.tvet.ro, seciunea Curriculum sau www.edu.ro , seciunea nvmnt preuniversitar
III. ResurseTEMA 1: SEMNALE UTILIZATE N TELECOMUNICAII I PROCEDEE DE TRANSMISIE A ACESTORAFia suport 1.1: Tipuri de semnale
Competene:
Descrie semnalele utilizate n comunicaiile electronice i procedeele de transmisie a acestora
TIPURI DE SEMNALE Obinerea semnalului electricn telecomunicaii se transmit mesaje. Diversele mesaje (informaii) sunt transformate n semnale electrice, cu scopul de a se folosi proprietatea acestora care const n propagarea cu o vitez foarte mare de-a lungul cilor de comunicaie. Cile de comunicaie pot fi cu fir (linii conductoare aeriene, linii conductoare simetrice n cabluri , cabluri coaxiale, cabluri cu fibre optice), sau fr fir (legturi de radiodifuziune, legturi de radioreleu, legturi prin satelii de comunicaie).
n sistemele de telecomunicaii, semnalul electric provine de regul de la un traductor, care transform o mrime neelectric n mrime electric. Prin urmare, echipamentele de telecomunicaii presupun existena unor dispozitive (aparate) care transform diferite tipuri de informaii sau mesaje, precum sunetul, imaginea, sau textul, n cureni electrici dependeni de anumite caracteristici ale informaiilor respective. Curenii electrici devenii semnale electrice purttoare de informaie, pot fi transmii la distan cu suficient uurin, prin intermediul cilor (canalelor) de comunicaie.
Un mesaj, care poate fi voce sau imagine, evolueaz n timp. Chiar i n cazul transmiterii unui text, pe msura citirii lui informaia transmis se schimb. Prin urmare, mesajele fiind funcii continue de timp, implicit i semnalele electrice obinute din acele mesaje sunt de asemenea funcii continue de timp.
Clasificarea i parametrii semnalelor electriceSemnalele electrice pot fi deterministe i ntmpltoare (aleatoare). Un semnal determinist poate fi prezis (anticipat) i prin urmare nu conine informaie. Un semnal determinist nu se obine prin intermediul unui traductor, el este de obicei generat de o surs de semnal, proiectat n mod special pentru acest scop. Un semnal aleator precum este semnalul electric de la ieirea unui microfon, nu poate fi prezis pentru o durat orict de lung, aceast caracteristic oferindu-i calitatea de purttor de informaie.
Dup form, semnalele deterministe utilizate frecvent n telecomunicaii se mpart n urmtoarele categorii:
semnale sinusoidale;
semnale dreptunghiulare (impulsuri de form dreptunghiular);
semnale triunghiulare (impulsuri de forma dintelui de ferestru).
Un semnal sinusoidal este caracterizat de o amplitudine A, o perioad T, o frecven f, o faz (, o lungime de und (. n Fig. 1.1 este reprezentat forma de und a unui semnal electric sinusoidal fr component de curent continuu. Expresia matematic care definete aceast curb n funcie de timp este urmtoarea:
u(t)=U(sin(2(((f(t+().
Parametrii semnalului sinusoidal. U este amplitudinea semnalului, aceeai att pentru alternana pozitiv ct i pentru alternana negativ. Valoarea eficace a semnalului este: Uef=U/(2. Atenuarea unui semnal specific micorarea amplitudinii acestuia pe traseul de la emisie la recepie. Atenuarea (A) msurat n decibeli (dB) este egal cu logaritmul zecimal al raportului dintre amplitudinea la emisie (UE) i amplitudinea la recepie (UR), multiplicat cu constanta 20 :
A (dB( = 20(log10 UE/URPrin urmare, o atenuare de 20 dB nseamn o micorare de 10 ori a amplitudinii semnalului recepionat, raportat la amplitudinea semnalului emis. De asemenea, dac raportul UE/UR = 5, atenuarea corespunztoare va fi : 20(log10 5 (exprimat n decibeli).
Perioada T corespunde duratei unei oscilaii a semnalului: o alternan
pozitiv urmat de o alternan negativ.
Frecvena f corespunde numrului de oscilaii efectuate ntr-o secund. Deoarece o oscilaie are o durat egal cu T, va rezulta:
f =1sec/T(sec(Frecvena se msoar n Hertzi (Hz(, iar 1 Hz reprezint frecvena unui semnal sinusoidal care are o singur oscilaie ntr-o secund.
Lungimea de und ( reprezint distana parcurs de semnalul electric sinusoidal, pe un suport de comunicaie (cale de comunicaie), n decurs de o perioad de semnal:
(=v(T,
unde cu v s-a notat viteza de deplasare (propagare) a cmpului electromagnetic (aproximativ 300 000 Km/s).
Faza ( reprezint argumentul funciei sinus la momentul : t=0. Se mai numete faz iniial i are semnificaia unui defazaj raportat la oscilaia care la momentul t=0 este caracterizat de un argument (=0.
Mrimile A i ( nu au nici o dependen de alte mrimi. Mrimile T, f i ( au o dependen reciproc. T i f sunt invers proporionale: dac scade T, atunci f va crete. ( este direct proporional cu T i invers proporional cu f. n tabelul urmtor sunt exemplificate cteva cazuri de interdependen.
T20ms10ms1ms1(s10ns1ns0,1ns
f50Hz100Hz1000Hz1MHz100MHz1GHz10GHz
(6000Km3000Km300Km300m3m0,3m3cm
Fia suport 1.2: Reprezentarea semnalelor electriceCompetene:
Descrie semnalele utilizate n comunicaiile electronice i procedeele de transmisie a acestora
REPREZENTAREA SEMNALELOR ELECTRICE
Semnalul electric este o mrime fizic variabil, cu ajutorul creia se transmite un
