《峨眉山月歌》原文及翻譯賞析
[拼音]：yaoce
[英文]：telemetering
在遠離被測物件的地點獲取有關被測物件的參量的測量技術。例如，將飛行中火箭的溫度、壓力等多種參量利用無線電技術傳送到地面，並在控制中心顯示其資料值，就屬於遙測技術。完成這種測量功能的整個系統，稱為遙測系統。利用儀器儀表進行測量，是人們獲取有關被測物件資訊的重要手段。在許多場合，人們難以接近被測物件。這可能由於遠而分散，或所處環境惡劣而不安全，或處於高速運動狀態。這時，就需要應用遙測技術來獲取被測物件的有關資訊。因此，遙測技術在國民經濟、科學研究和軍事等方面得到廣泛的應用。採用遙測技術，可以提高自動化水平，提高勞動生產率，縮短研究試驗週期，改善勞動條件和提高管理排程質量。
遙測包括三個基本過程：
（1）將需要測量的變數或引數轉變成適於遠距離傳輸的訊號，完成這一功能的主要裝置是感測器；
（2）將遙測訊號(通常同時有許多路訊號)通過預先準備好的通道傳送到遠處的接收觀察地點。傳送媒質可以是光、聲、電（包括利用導線和無線電波）、磁等；
（3）在接收地點對遙測資料進行記錄、處理、顯示，按觀測者的要求形成最終的資料或圖形。實用的遙測系統習慣上常按資料傳輸的方式來分類，如有線遙測系統、無線遙測系統等。現代先進的遙測系統，如航空、航天遙測系統，大多是無線電遙測系統。
簡史
20世紀初，無線電遙測開始用於從探空氣球傳送氣象資訊給地面觀測站。到30年代，無線電遙測用於有人駕駛飛機和無人駕駛飛機的試飛，檢查飛機飛行中的效能。第二次世界大戰期間和戰後年代，由於軍事需要，調頻-調頻、脈幅調製和脈寬調製等模擬體制的遙測系統相繼問世。1954年，脈衝編碼調製遙測系統研製成功，遙測技術步入數字化時代。1957年，蘇、美兩國相繼發射了人造地球衛星。由於航空、航天技術和武器系統飛速發展的需要，在半導體積體電路工藝和計算機技術發展的推動下，建立在現代通訊理論基礎之上的航空、航天遙測系統，成為遙測技術領域中最先進的部分。航空、航天遙測系統的新技術，很快被推廣到工業和民用部門。
遙測系統
圖1為典型的遙測系統的簡化框圖。被測物件的若干待測參量，經過相應的感測器變換成適於傳輸的訊號，通常是電壓或電流。多路複用裝置將各路遙測訊號按一定的組合方式集合到一起，以便沿單一的通道傳送。多路複用裝置輸出的群訊號沿傳輸通道傳送到遠離被測物件的觀察點。在航空和航天無線電遙測系統中，傳輸通道通常由傳送端的調製器、發射機、發射天線以及接收端的接收天線、接收機和解調器等組成。在最簡單的有線電遙測系統中，一根導線即可作為通道。通道輸出的群訊號由分路裝置區分出各路遙測訊號，最後經資料處理裝置（一般以電子計算機為主體）處理並在顯示終端顯示出測量結果，或將測量結果送到被測物件的監控中心作為反饋控制資訊使用。
遙測系統分類的主要依據是同時傳輸多路訊號的方法，即圖1中多路複用裝置所依據的方法。現代常用的有頻分制遙測系統和時分制遙測系統兩類。圖2a是頻分制遙測系統的簡化方框圖。N路感測器輸出的訊號分別對N個副載波振盪器輸出的正弦波進行調製。調製方式可以是調幅、調頻或調相。副載波振盪器的頻率都遠遠高於被測訊號的頻率。各路副載波頻率彼此相距足夠遠，使線性相加後各路頻譜互不交疊。這樣，在接收端的各分路濾波器就能選擇出對應的各路副載波訊號。圖2b是頻分制遙測系統的訊號頻譜分配示意圖。
調頻系統的抗干擾性能好，裝置簡單可靠，所以在頻分制遙測系統中最常用的是調頻－調頻遙測系統。在這種系統的傳送端副載波的調製方式是調頻，對發射機的調製也是調頻。調頻－調頻遙測系統適合於傳輸頻率較高的參量，如振動、衝擊等，但測量精度受到類比電路（副載波振盪器、相加器、調製器、解調器等）的穩定性的影響，同時也受到非線性產生的交叉干擾的限制。交叉干擾不僅限制精度，而且也限制頻分制遙測系統的多路傳輸能力。在實際使用的調頻-調頻遙測系統中，很少能同時測量20路以上的參量。要增加測量路數就得應用時分制遙測系統。
圖3a是時分制遙測系統的簡化方框圖。為了便於說明，圖中左邊畫出一個機械旋轉式的時分開關，而實際的時分開關幾乎都是半導體線路。時分開關依次接通每一個輸入訊號。這個過程稱為訊號取樣。圖3b表示時分開關輸出的訊號序列，即取樣訊號序列。時分開關旋轉一週相當於對每個訊號取樣一次，其週期為T。T的倒數稱為取樣率Fs，即Fs=1/T。取樣定理證明，一個最高頻率為fm的連續訊號，能夠用取樣率為2fm的離散訊號即取樣訊號來表示。在實際應用中，為了便於恢復原始訊號，一般取取樣率為訊號最高頻率的3～5倍。例如，當訊號最高頻率為10赫時，取樣率可取每秒50次。
通過時分開關取樣後形成的脈衝序列的幅值，正比於原始訊號在取樣時刻的幅值。因此，這樣的取樣過程稱為脈衝幅度調製(PAM)。若時分制遙測系統的第二級調製為調頻，則圖3是一個脈衝幅度調製-調頻遙測系統。這是一種常用的最基本的遙測系統。這種系統可以同時傳送幾十路以至幾百路遙測訊號。如果將脈衝幅度調製訊號進一步變換，可以得到脈衝寬度調製、脈衝位置調製和脈衝編碼調製。
脈衝編碼調製是將訊號的每一個取樣值用一組代表二進位制數字的脈衝串來表示。這個系統的第二次調製可以是頻率鍵控、相移鍵控或幅度鍵控，從而形成脈衝編碼調製-頻率鍵控、脈衝編碼調製-相移鍵控和脈衝編碼調製－幅度鍵控系統。脈衝編碼調製屬於數字化遙測系統。它的理論依據來自數字通訊，是廣泛採用的現代遙測系統。隨著大規模積體電路工藝、計算機技術和通訊理論的發展，編碼遙測系統日益顯示出其優點。這種系統通訊效率高、精度好、可靠性高、使用靈活，還便於資料處理、資料儲存和資料呼叫。
在時分制遙測系統中，接收端的時分開關必須與傳送端保持同步工作。這樣，才能正確地區分各路訊號。因此，在時分系統的接收端，同步訊號提取裝置是必不可少的。提取同步訊號常常要應用相位鎖定技術。
頻分制和時分制遙測系統採用不同的訊號劃分方法。訊號劃分的理論表明，頻分制傳送訊號是藉助於頻率不同的正弦函式；時分制傳送訊號是藉助於接通時間彼此錯開的開關函式。它們分別是在頻率域上或時間域上的正交函式。如果採用別的正交函式，如沃爾什函式或正交碼，也能相應地形成序率分割或編碼分割遙測系統。
在工程應用中，設計或選擇遙測系統通常要考慮幾個因素：
（1）從遙測資料傳輸的角度來看，遙測系統實際上是一種通訊系統。在選擇調製和解調、編碼和譯碼方式時應充分考慮到通訊效率，充分利用通道的能力有效而又可靠地傳輸遙測資訊，功率和頻寬的佔用要儘可能小。這方面經常是以通訊理論作為指導。
（2）噪聲、各路訊號之間的相互干擾和訊號本身的失真，是影響測量精度的主要原因。系統應有良好的抑制噪聲和抗干擾的能力，並使訊號失真很小。選用低噪聲的接收裝置，提高電路的線性和穩定性，採取必要的校準、均衡和補償措施等，都是提高測量精度的有效方法。
（3）遙測裝置往往安放在環境條件非常惡劣的地方，而且經常要求長時間不間斷地工作，提高裝置在使用條件下的可靠性和壽命是一項基本任務。因此，元件、器件和材料的選擇、結構、裝配工藝以及防護手段，都以保證可靠工作為前提條件。
（4）遙測系統對測量任務要有良好的適應能力，這包括系統的靈活性和實時性。靈活性指的是系統對測量任務變動時的快速反應能力；實時性指的是遙測資料處理、儲存、顯示和傳送的快速性。當遙測資料作為自動控制系統(包括航天系統和工業系統)的反饋資訊時，實時性尤為重要。以計算機為核心，充分利用數字技術，配以遙測專用的軟體系統，是實現遙測系統靈活性和實時性的關鍵。此外，須考慮成本、複雜性和可維修性等因素。
現代遙測系統由於廣泛應用自動跟蹤天線、計算機等先進技術，越來越顯示出技術上的綜合性。通訊、儀器儀表、積體電路、計算機、雷達與自動控制等科學技術的發展，推動了遙測技術的發展。然而，從理論方面看，資訊理論和控制論仍然是遙測系統的理論基礎。
參考書目
ElliotL.Gruenberg， Handbook of Telemetry and Remote Control， McGraw-Hill Co.，New York，1967.
上一篇： 《赤壁》原文及翻譯賞析
下一篇：《鹿柴》原文及翻譯賞析