Vremenska podjela kanala

Princip vremenskog multipleksiranja (TDM) je da je grupna putanja obezbeđena zauzvrat za prenos signala sa svakog kanala višekanalnog sistema (slika 6.5). U stranim izvorima, termin se koristi za označavanje principa vremenske podjele kanala Višestruki pristup s vremenskom podjelom (TDMA).

Slika 6.5 - Princip vremenske podjele kanala

Prijenos koristi vremensko uzorkovanje (pulsna modulacija). Prvo se prenosi puls 1. kanala, zatim sljedećeg kanala itd. do posljednjeg kanala pod brojem N, nakon čega se ponovo prenosi impuls prvog kanala i proces se periodično ponavlja. Na recepciji je instaliran sličan prekidač koji naizmjenično povezuje grupni put s odgovarajućim prijemnicima. U određenom kratkom vremenskom periodu samo jedan par prijemnik/predajnik je povezan na grupnu komunikacionu liniju.

To znači da je za normalan rad višekanalnog sistema sa VRK neophodan sinhroni i infazni rad prekidača na prijemnoj i predajnoj strani. Da biste to učinili, jedan od kanala je zauzet za prijenos posebnih sinhronizacijskih impulsa.

Slika 6.6, a, b, c prikazuje grafike tri kontinualna analogna signala S 1 (t), S 2 (t) i S 3 (t) i odgovarajuće PAM signale. Impulsi različitih PAM signala su vremenski pomaknuti jedan u odnosu na drugi. Kada se pojedinačni kanali kombinuju, formira se grupni signal S G ( t) (Slika 6.6, d) sa stopom ponavljanja impulsa u N puta stopu ponavljanja pojedinačnih impulsa. Vremenski interval između najbližih impulsa signala TK grupe se naziva vremenski interval ili vremenski slot (Vremenski slot). Vremenski interval između susjednih impulsa jednog pojedinačnog signala se naziva ciklus transfera tržnog centra ... Odnos TC i TK određuje broj impulsa koji se mogu staviti u ciklus, tj. broj vremenskih kanala.

Slika 6.6 - Vremenski dijagrami konverzije signala na VRK

Kod vremenske podjele, kao i kod FDC-a, dolazi do međusobne smetnje, uglavnom iz dva razloga. Prvi je da linearna izobličenja koja proizilaze iz ograničenog frekvencijskog pojasa i nesavršenosti amplitudno-frekvencijskih i fazno-frekventnih karakteristika bilo kojeg fizički izvodljivog komunikacijskog sistema narušavaju impulsnu prirodu signala. Sa vremenskom podjelom signala, to će rezultirati da se impulsi s jednog kanala superponiraju na impulse iz drugih kanala. Drugim riječima, obostrano preslušavanje ili intersimbolske interferencije ... Osim toga, može doći do međusobne smetnje zbog nesavršenog tajminga taktnih impulsa na predajnoj i prijemnoj strani.

Iz ovih razloga, vremenska podjela kanala zasnovana na AIM-u nije dobila praktičnu primjenu. Vremenska podjela se naširoko koristi u digitalnim prijenosnim sistemima za plesiohronu i sinkronu hijerarhiju.

U opštem slučaju, da bi se smanjio nivo međusobne smetnje, potrebno je uvesti "čuvarske" vremenske intervale, što odgovara određenom širenju spektra signala. Dakle, u sistemima prenosa, širina opsega efektivno prenošenih frekvencija F= 3100 Hz; u skladu sa Kotelnikovom teoremom, minimalna vrijednost stope uzorkovanja f 0 =1/T D = 2 F= 6200 Hz. Međutim, u stvarnim sistemima, brzina uzorkovanja se bira sa određenom marginom: f 0 = 8 kHz. Sa vremenskom podjelom kanala, signal svakog kanala zauzima isti frekvencijski opseg, koji je određen u idealnim uslovima prema Kotelnikovoj teoremi iz relacije (isključujući kanal za sinhronizaciju) Dt K = T 0 / N = 1/( 2NF) = 1/( 2F UKUPNO), gdje F COMM = FN, što je isto kao i ukupna širina frekvencijskog opsega sistema.

Iako, u teoriji, vremenska i frekvencijska podjela mogu postići istu efikasnost u korištenju frekvencijskog spektra, ipak su sistemi vremenske podjele inferiorni u odnosu na sisteme frekvencijske podjele u ovom pokazatelju. Istovremeno, sistemi s vremenskom podjelom imaju neospornu prednost zbog činjenice da zbog razlike u vremenu prijenosa signala iz različitih kanala nema preslušavanja nelinearnog porijekla. Osim toga, oprema s vremenskom podjelom je mnogo jednostavnija od podjele frekvencije, gdje su potrebni odgovarajući propusni filteri za svaki pojedinačni kanal.

Za razdvajanje signala ne mogu se koristiti samo takve očigledne karakteristike kao što su frekvencija, vrijeme i faza. Zajednička karakteristika signala je oblik. Signali različitog oblika mogu se emitovati istovremeno i imati preklapajuće frekvencijske spektre, a ipak se takvi signali mogu razdvojiti ako je uslov ortogonalnosti zadovoljen. U stranim izvorima, za označavanje ovog principa, koristi se koncept kodna podjela Code Division Multiply Access(CDMA). Posljednjih godina uspješno se razvijaju digitalne metode za razdvajanje signala prema njihovom obliku, a posebno se koriste diskretni ortogonalni nizovi u obliku Walshovih, Rademacherovih funkcija i drugih kao nosioci različitih kanala. Široki razvoj metoda razdvajanja prema obliku signala doveo je do stvaranja komunikacionih sistema sa odvajanjem "skoro ortogonalnih" signala, koji su pseudoslučajni nizovi, čije su korelacione funkcije i energetski spektri bliski analognim. karakteristike "ograničenog" bijelog šuma. Takvi signali se nazivaju nalik na buku (SHPS).

4. Principi višekanalnog prijenosa. Osnove izgradnje telekomunikacionih sistema i mreža

4. Principi višekanalnog prijenosa

4.1. Osnove teorije višekanalnih poruka

Korištene metode razdvajanja kanala (RC) mogu se klasificirati na linearne i nelinearne (kombinacijske).

U većini slučajeva podjele kanala, svakom izvoru poruke dodjeljuje se poseban signal koji se naziva signal kanala. Signali kanala modulirani porukama se kombinuju u formu grupni signal(HS). Ako je operacija kombinovanja linearna, onda se poziva rezultujući signal linearni grupni signal.

Za objedinjavanje višekanalnih komunikacionih sistema uzima se glavni ili standardni kanal tonski kanal(PM kanal), koji obezbeđuje prenos poruka sa efikasno prenošenim frekvencijskim opsegom od 300 ... 3400 Hz, što odgovara glavnom spektru telefonskog signala.

Višekanalni sistemi se formiraju kombinovanjem PM kanala u grupe, obično višestruke od 12 kanala. Zauzvrat, često se koristi "sekundarno multipleksiranje" PM kanala putem telegrafskih kanala i kanala za prijenos podataka.

Slika 4.1 prikazuje generalizovani blok dijagram višekanalnog komunikacionog sistema.

Slika 4.1. Generalizovani blok dijagram višekanalnog komunikacionog sistema

Implementacija poruka svakog izvora a 1 (t), a 2 (t), ..., i N (t) uz pomoć pojedinačnih predajnika (modulatora) M 1, M 2, ..., MN se pretvaraju u odgovarajući kanalni signali s 1 (t) , s 2 (t),..., s N (t). Skup kanalskih signala na izlazu opreme za kombinovanje kanala (CCA) formira grupni signal s (t). Konačno, u grupnom predajniku M, signal s (t) se pretvara u linearni signal s L (t), koji se dovodi u LAN komunikacionu liniju. Pretpostavimo da linija propušta signal praktično bez izobličenja i da ne stvara šum. Zatim, na prijemnom kraju komunikacione linije, linearni signal s L (t) može se ponovo konvertovati u grupni signal s (t) koristeći opremu za razdvajanje kanala (DAC). Kanal ili pojedinačni prijemnici P 1, P 2, ..., PN iz grupnog signala s (t) biraju odgovarajuće signale kanala s 1 (t), s 2 (t), ..., s N (t) i zatim se konvertuju u poruke namenjenih primaocima a 1 (t), a 2 (t),..., a N (t).

Kanalski odašiljači zajedno sa sabirnim uređajem formiraju oprema za ujedinjenje... Grupni predajnik M, LAN komunikaciona linija i grupni prijemnik P čine kanal grupne komunikacije(prijenosni put), koji zajedno sa kombinovanom opremom i pojedinačnim prijemnicima čini višekanalni komunikacioni sistem.

Pojedinačni prijemnici višekanalnog komunikacionog sistema PK, uz obavljanje uobičajene operacije pretvaranja signala s K (t) u odgovarajuće poruke a K (t), moraju osigurati odvajanje signala s K (t) od grupnog signala s ( t). Drugim riječima, sastav tehničkih uređaja na predajnoj strani višekanalnog sistema treba da uključuje oprema za ujedinjenje, a na strani koja prima - aparat za odvajanje.

Da bi uređaji za razdvajanje mogli razlikovati signale pojedinih kanala, moraju postojati određene karakteristike svojstvene samo ovom signalu. U opštem slučaju, takve karakteristike mogu biti parametri nosioca, na primer, amplituda, frekvencija ili faza u slučaju kontinuirane modulacije harmonijskog nosioca. Kod diskretnih tipova modulacije, talasni oblik takođe može poslužiti kao prepoznatljiva karakteristika. Shodno tome, metode razdvajanja signala su također različite: frekvencija, vrijeme, faza i drugi.

4.2. Multipleksiranje s podjelom frekvencije

Funkcionalni dijagram najjednostavnijeg višekanalnog komunikacionog sistema sa frekventnim razdvajanjem kanala prikazan je na slici 4.2.

Slika 4.2. Funkcionalni dijagram višekanalnog sistema sa frekvencijskom podjelom multipleksiranja

U stranim izvorima, izraz Frequency Division Multiply Access (FDMA) koristi se za označavanje principa višestrukog pristupa s podjelom frekvencije (FDMA).

Prvo, u skladu sa odaslanim porukama, primarni (pojedinačni) signali koji imaju energetske spektre G 1 (ω), G 2 (ω), ..., GN (ω) μ moduliraju podnosioce frekvencija ω K svakog kanal, respektivno. Ovu operaciju izvode modulatori M 1, M 2, ..., M N kanalni predajnici..

Modulatori- to su mreže sa četiri priključka sa nelinearnom amplitudnom karakteristikom, koja je u opštem slučaju aproksimirana polinomom n-tog stepena.

gdje je a 1, ... a n - koeficijenti aproksimacije

Radi jednostavnosti, uzmimo polinom 2. stepena, to jest:

, (4.2)

Pošaljimo signale dvije frekvencije u takvu četveroportnu mrežu, tj

gdje je ω> Ω. Onda

, (4.4)

Nakon odgovarajućih transformacija, dobijamo:

, (4.5)

Spektar signala na izlazu mreže sa četiri priključka će izgledati ovako (slika 4.3):

Slika 4.3. Spektar signala na izlazu mreže sa četiri priključka

Tako se na izlazu mreže sa četiri priključka, uz frekvencije ulaznih signala (ω, Ω), pojavila: konstantna komponenta ; drugi harmonici ulaznih signala (2ω, 2Ω); ρ komponente ukupne (ω + Ω) θ razlike (ω - Ω) frekvencija.

Ako pretpostavimo da signal frekvencije Ω sadrži informaciju, onda će se to odvijati i kod signala sa frekvencijama (ω n + Ω) θ (ω n - Ω), koji su zrcalni u odnosu na ω i nazivaju se gornjim (ω + Ω ) θ sa nižim (ω - Ω) frekvencijama struje.

Ako se signal frekvencije nosioca U 1 (t) = U m ∙ Cosω nt i signal frekvencije tona u opsegu Ω n ... Ω in (gdje je Ω n = 0,3 kHz, Ω in = 3,4 kHz) primjenjuju na četiri -terminal, tada će spektar signala na izlazu mreže sa četiri priključka izgledati (slika 4.4)

Slika 4.4. Spektar signala na izlazu mreže sa četiri priključka

Korisni konverzijski (modulacijski) proizvodi su gornja i donja bočna traka. Da biste povratili signal na prijemu, dovoljno je primijeniti noseću frekvenciju (ω n) i jedan od bočnih pojasa na ulaz demodulatora.

U višekanalnim prijenosnim sistemima sa frekvencijskom podjelom multipleksiranja (MSP-CHRK), samo jedan signal bočnog pojasa se prenosi preko kanala, a noseća frekvencija se uzima od lokalnog generatora. Dakle, na izlazu svakog modulatora kanala, uključen je propusni filtar sa propusnim opsegom ∆ω = Ω in - Ω n = 3,1 kHz. Spektri G 1 (ω), G 2 (ω) ... GN (ω) ο nakon transpozicije (transfera) u različite frekvencijske intervale i inverzije (ova operacija je u principu opciona, ali se obično izvodi radi pojednostavljenja opreme) se dodaju i formiraju grupni spektar G gr ( ω).

Kako bi se smanjio utjecaj susjednih kanala (smanjio preslušavanje) uzrokovano nesavršenošću frekvencijskog odziva filtara, između spektra signalne poruke, zaštitni intervali... Za PM kanale, oni su 0,9 kHz. Dakle, širina pojasa PM kanala, uzimajući u obzir zaštitni interval, iznosi 4 kHz (slika 4.5)

4.3. Principi konstruisanja opreme CHRK

U FDC sistemima sa 12 ili više kanala implementiran je princip višestruke frekvencijske konverzije. Konstrukcija višekanalnog sistema zasniva se na standardnom tonskom kanalu (PM). U skladu sa preporukama CCITT-a, terminalna oprema (uključujući AOK i ARC) je izgrađena na način da se u svakoj fazi konverzije frekvencije uz pomoć objedinjenih blokova formiraju sve veće grupe PM kanala. . Štaviše, u bilo kojoj grupi, broj kanala je višestruki od 12.

U početku, svaki od PM kanala je "vezan" za grupu od 12 kanala koja se naziva primarna grupa (PG). Raznovrsnost signala 12 različitih telefonskih poruka u čitavom spektru (formiranje PG) vrši se korišćenjem individualne konverzije frekvencije u standardnoj 12-kanalnoj jedinici. Ovi blokovi pružaju i direktnu i povratnu informaciju u svakom od 12 dupleks kanala (slika 4.6, a).

Svaki kanal sadrži sledeće pojedinačne uređaje: na graničniku amplitude prenosa OA, modulatoru M i propusnom filteru PF; na prijemu propusni filtar PF, demodulator DM, niskopropusni filter LPF i niskofrekventni pojačivač ULF.

Za konvertovanje originalnog signala, noseće frekvencije koje su višestruke od 4 kHz se unose u modulatore i demodulatore svakog kanala.

Slika 4.6. Strukturni dijagram individualne transformacione jedinice (a) i dijagram formiranja primarne grupe (b)

Spektar signala grupe PG prikazan je na slici 4.6, b.

U datoj verziji formiranja GHG koristi se princip jedinstvene transformacije spektra PM kanala (slika 4.7, a)

Budući da je pojedinačna oprema u svih 12 kanala istog tipa, ova slika prikazuje samo uređaje koji se odnose na jedan kanal (prvi). Kao što je ranije navedeno, kada organizirate telefonsku komunikaciju, možete koristiti ili dvotračni dvožični prijenosni sistem ili jednostruki četverožični prijenosni sistem. Kolo prikazano na slici 4.6 odnosi se na drugu opciju. Ovdje svaki kanal ima zasebnu putanju prijenosa i put prijema (koji rade u istom frekvencijskom opsegu), odnosno svaki kanal je četverožičan. Ako se kanal koristi za telefonsku komunikaciju, tada se dvožični dio kruga od pretplatnika povezuje na četverožični kanal preko diferencijalnog sistema (DS). U slučaju prenosa drugih signala (telegrafski, podatkovni, zvučni, itd.), koji zahtijevaju jedan ili više jednosmjernih kanala, DS je onemogućen.

U režimu prenosa, poruka od pretplatnika (Ab) preko DS i graničnika amplitude (OA) se dovodi na jedan od ulaza individualnog frekventnog pretvarača (modulator M 11). Drugi ulaz M 11 se napaja signalom podnosača frekvencije F 12. Kao rezultat množenja ovih signala, formira se signal čiji se spektar sastoji od dva bočna (u odnosu na F 12) pojasa. Signal donjeg od ovih opsega odabire filter PF 12 i dovodi na jedan od ulaza sabirača. Ostali ulazi sabirača primaju signale sa izlaza sličnih puteva prenosa 11 drugih kanala.

Ograničavači amplitude sprečavaju preopterećenje grupnih pojačala (i samim tim smanjuju vjerovatnoću nelinearnih smetnji) kada se pojave naponski vrhovi nekoliko govornih signala.

U načinu prijema, signal kanala se izdvaja pomoću propusnog filtera PF 12 iz spektra primarne grupe (sa opsegom od 60 ... 108 kHz) i dovodi do pojedinačnog pretvarača DM 12. Drugi ulaz DM 12 prima isti signal frekvencije podnosača F 12, koji također napaja M 11. Spektar izlaznog signala DM 12 sastoji se od dva bočna (u odnosu na F 12) pojasa. Signal iz donjeg od ovih opsega je istaknut niskopropusnim filterom, pojačan i doveden kroz DS do pretplatnika. Prijemni putevi 11 drugih kanala su konstruisani na isti način. U opremi sa 60 i više kanala, pojedinačna oprema se postavlja u posebne rekove pojedinačnih pretvarača SIP-60 ili SIP-300.

U praksi se koristi i druga opcija: formiranje primarne grupe od četiri preliminarne grupe (slika 4.8), od kojih svaka kombinuje tri PM kanala. Ovdje je implementiran princip dvostruke transformacije (slika 4.7, b)

Slika 4.7. Strukturni dijagrami i dijagrami jednostruke (a) i dvostruke (b) transformacije spektra PM kanala

Slika 4.8. Strukturni dijagram formiranja generatora pare pomoću dvostruke transformacije

Dalji proces proširenja grupa kanala odvija se u grupnoj opremi i objašnjen je na slici 4.3.4. Identični frekventni opsezi od pet PG-ova, koristeći primarnu grupnu konverziju, šire se po frekvenciji u opsegu od 312 ... 552 kHz i formiraju 60-kanalnu (sekundarnu) grupu (SH). Slika 4.9 prikazuje pojednostavljeni blok dijagram opreme VG grupe. Poruke iz pet primarnih grupa PG 1 - PG 5 se dovode u pet grupnih pretvarača GP 1 - GP 5, na čije druge ulaze se primaju signali podnosača sa generatorske opreme.

Slika 4.9. Blok dijagram opreme VG grupe

Uz pomoć propusnih filtera PF 1 - PF 5, povezanih na izlaze grupnih pretvarača, formiraju se signali SSB tipa sa frekvencijskim opsegom od 48 kHz svaki. Kao rezultat dodavanja ovih pet signala koji se ne preklapaju u spektru, SH spektar se formira sa frekvencijskim pojasom od 240 kHz (312 ... 552 kHz).

Da bi se smanjili prijelazni utjecaji između SH signala koji se prenose kroz susjedne staze, u SH spektru se mogu koristiti i direktni i inverzni spektri PG 2 - PG 5. U prvom slučaju, noseće frekvencije od 468, 516, 564, 612 kHz se dovode do GP 2 - GP 5, a odgovarajući propusni filteri biraju donje bočne opsege (kao što je prikazano na slici 4.9). U drugom slučaju, noseće frekvencije od 300, 348, 396, 444 kHz se upućuju na GP 2 - GP 5, a gornji bočni pojasevi su istaknuti propusnim filterima PF 2 - PF 5. Noseća frekvencija za PG 1 je ista u oba slučaja (420 kHz), a spektar PG 1 nije invertiran. Oprema primarne grupne konverzije nalazi se u specijalnim regalima primarnih pretvarača USPP ili SPP. Sljedeći koraci transformacije grupe izvode se na isti način.

Oprema za formiranje grupnih staza može se sastojati od različitih kombinacija standardnih blokova u kojima se provodi jedna ili druga faza konverzije frekvencije. Na primjer, u trenutno široko rasprostranjenoj opremi sistema K-1920, PM kanali su kombinovani u dvije grupe od 60 kanala (VG) i šest grupa od 300 kanala (TG). U ovom slučaju, ukupan broj kanala N = 60 ∙ 2 + 300 ∙ 6 = 1920.

Nakon što serijskim kombinovanjem dostigne nominalni broj kanala, obično se vrši druga frekvencijska konverzija: ukupni (grupni) spektar se pretvara u linearni spektar, odnosno u frekvencijski opseg u kojem se prenosi višekanalni signal ovog sistema. preko linije. Ovo uzima u obzir karakteristike svake linije.

Ako se pojedinačna i grupna konverzija obično izvodi u standardnim blokovima i regalima, tada se sučelje ove opreme (posebno, formiranje linearnog spektra) s linearnom putanjom izvodi u opremi specifičnoj za svaki dati žičani ili radio sistem.

Razmislite osnovne karakteristike grupnih poruka.

Prilikom projektovanja i razvoja višekanalnih sistema prenosa, postaje neophodno kvantifikovati parametre grupnih poruka u različitim fazama konverzije, posebno signala na ulazu linearne putanje. Ovi parametri, kao i za bilo koje komunikacijske signale, određeni su odgovarajućim frekvencijskim, informacijskim i energetskim karakteristikama.

Prema preporuci CCITT-a, prosječna snaga poruke u aktivnom kanalu u tački sa nultim relativnim nivoom postavljena je na 88 μW0 (-10,6 dBm0). Međutim, pri izračunavanju P av, CCITT preporučuje uzimanje vrijednosti P 1 = 31,6 μW0 (- 15 dBm0) (pored aktivnosti kanala uzimaju se u obzir i drugi faktori, na primjer, organizacija TT kanala u neki PM kanali, nesavršenost pojedinačne opreme i slično). Ako je N ≥ 240, tada je prosječna snaga grupne poruke u tački nultog relativnog nivoa P avg = 31,6N, μW, a odgovarajući prosječni nivo snage je p avg = - 15 + 10 lg N, dBm0.

Prema standardima usvojenim u Ruskoj Federaciji sa N ≥ 240

P 1 = 50 μW0 (- 13 dBm0); p av = - 13 + 10 lg N, dBm0. (4.6)

Ako je N< 240, то приходится учитывать существенную зависимость коэффициента активности от N. В этом случае Р 1 представляют как функцию N, и уровень средней мощности группового сообщения определяют иначе:

Rsr = - 1 + 4 log N, dBm0. (4.7)

Neki parametri i oblast primene tipične opreme za kablovske prenosne sisteme sa FDC prikazani su u tabeli 4.1.

Tabela 4.1. Parametri tipične opreme za kablovske prenosne sisteme sa frekventnim pretvaračem

4.4. Multipleksiranje s vremenskom podjelom (TDM), metode analognog prijenosa

Formiranje signala linearne putanje prenosnih sistema VRM i analognim metodama prenosa. Sa VRM-om na strani odašiljanja, kontinuirani signali od pretplatnika se prenose naizmjenično (slika 4.9)

Da bi se to postiglo, ovi signali se pretvaraju u niz diskretnih vrijednosti koje se periodično ponavljaju u određenim vremenskim intervalima T d, koji se nazivaju period uzorkovanja (vidi sliku 4.10). Prema teoremi V.A. Kotelnikov, period uzorkovanja kontinuiranog, spektrom ograničenog signala sa gornjom frekvencijom F u >> F n trebao bi biti jednak

T d = 1 / F d, F d ≥ 2F in, (4.8)

Vremenski interval između najbližih impulsa signala osnovnog pojasa T do naziva se vremenski slot ili vremenski slot (vremenski slot).

Iz principa vremenskog kombinovanja signala proizilazi da se prenos u takvim sistemima odvija u ciklusima, odnosno periodično u obliku grupa od N gr = N + n impulsa, gde je N broj informacionih signala, n je broj servisnih signala (sinhronizacijski impulsi - IC, servisna komunikacija, kontrola i pozivi). Tada je vrijednost intervala kanala ∆t to = T d / N gr.

Dakle, u slučaju TDM-a, poruke od N pretplatnika i dodatnih uređaja se prenose preko zajedničkog komunikacionog kanala u obliku niza impulsa, od kojih je trajanje svakog od τ i< ∆τ к (смотри рисунок 4.10 и 4.11) .

Slika 4.11. Grupni signal na VRK sa PPM

Sa vremenskom podjelom kanala moguće su sljedeće vrste impulsne modulacije (slika 4.12): AIM - amplitudno-pulsna modulacija; PWM - modulacija širine impulsa; FIM - pulsna fazna modulacija.

Slika 4.12. Modulacija kanalnih impulsa na VRK: a) kontinuirana poruka; b) AIM; c) PWM; d) FIM

Svaka od navedenih metoda pulsne modulacije ima svoje prednosti i nedostatke. AIM - jednostavan za implementaciju, ali slaba otpornost na buku. Koristi se kao srednja vrsta modulacije pri pretvaranju analognog signala u digitalni.

Sa PWM, spektar signala se mijenja ovisno o širini impulsa. Minimalni nivo signala odgovara minimalnom trajanju impulsa i, shodno tome, maksimalnom spektru signala. Sa ograničenim propusnim opsegom kanala, takvi impulsi su jako izobličeni.

U opremi sa VRM i metodama analogne modulacije, PPM je dobio najveću primjenu, jer je prilikom njegove upotrebe moguće smanjiti ometajući efekat aditivne buke i smetnje dvosmjernim ograničavanjem amplitude impulsa, kao i optimalno uskladiti konstantno trajanje impulsa sa propusnim opsegom kanala. Stoga se u prenosnim sistemima sa VDK uglavnom koristi PPM.

Karakteristična karakteristika spektra signala sa impulsnom modulacijom je prisustvo komponenti sa frekvencijama Ω n… Ω u prenesenoj poruci od u do (t) (slika 4.3). Ova karakteristika spektra ukazuje na mogućnost PWM i PWM demodulacije sa niskopropusnim filterom (LPF) sa graničnom frekvencijom jednakom Ω in. Demodulacija neće biti praćena izobličenjem ako komponente donjeg bočnog pojasa (ω d - Ω in) ... (ω d - Ω n) ne padaju u propusni opseg niskopropusnog filtera, a ovaj uslov će biti ispunjen ako izabrati

F d> 2F in,

što odgovara uslovu (4.11). Obično uzmite ω d = (2,3 ... 2,4) Ω i kada uzorkujete telefonsku poruku sa frekvencijskim opsegom od 0,3 ... 3,4 kHz, frekvencija uzorkovanja F d = ω d / 2π β se bira jednaka 8 kHz, i period uzorkovanja T d = 1 / F d = 125 μs.

Kod PPM, komponente spektra modulirajuće poruke (Ω n ... Ω in) zavise od njene frekvencije i imaju malu amplitudu, stoga se PPM demodulacija izvodi samo pretvaranjem u AMM ili PWM uz naknadno filtriranje u nisko- prolazni filter.

4.5. Principi konstruisanja opreme sa VRK

Slika 4.13 prikazuje pojednostavljeni blok dijagram terminalne stanice višekanalnog sistema sa VDC. Kontinuirana poruka od svakog od pretplatnika u 1 (t) ... u N (t) preko odgovarajućih diferencijalnih sistema DS 1 ... DS N se dovodi na ulaze kanalskih modulatora KM 1 ... KM N. U kanalskim modulatorima, u skladu sa odaslanom porukom, impulsi se moduliraju, prateći period uzorkovanja T d, prema jednom od parametara, na primjer, PPM. U skladu sa vrijednošću odaslane kontinuirane poruke (slika 4.12, a) u trenutku brojanja sa PPM, pozicija impulsa konstantne amplitude i trajanja u odnosu na sredinu intervala kanala mijenja se od + ∆tm do - ∆ tm (Slika 4.12, d). Kombinovani su modulisani impulsi sa CM izlaza, sinhronizacioni impulsi iz sinkronizacionog generatora (GIS), kao i impulsi senzora servisne komunikacije (DSS), senzora upravljačkog i pozivnog signala (OUV). Rezultat je grupni signal u gr (t). Da bi se osigurao rad kanalskih modulatora i dodatnih uređaja, nizovi impulsa sa frekvencijom uzorkovanja od F d, pomjereni u odnosu na prvi kanal za i∆t do, gdje je i broj kanala. Dakle, momenti početka rada CM-a su određeni impulsima okidanja iz RC-a, koji određuje momente povezivanja na zajednički širokopojasni kanal odgovarajućeg pretplatnika ili dodatnog uređaja.

Primljeni grupni signal u gr (t) se dovodi na ulaz regeneratora (P), koji diskretnim signalima različitih kanala daje iste karakteristike, na primjer, isti oblik impulsa. Svi uređaji dizajnirani da generišu signal u gr (t): KM 1 ... KM N, RK, GIS, DUV, DSS, R - uključeni su u opremu za kombinovanje signala (AO), koja kombinuje sve signale u vremenu i obliku grupni signal. Nadalje, signal se može prenijeti na sljedeću stanicu putem žičanih veza ili korištenjem radio komunikacije.

Slika 4.13. Pojednostavljeni blok dijagram terminalne stanice komunikacijskog sistema sa VRK

Prilikom prijema, odabrani signal u*gr(t) se dovodi na ulaze svih kanalnih demodulatora KD 1 ... KD N i prijemnika interfona (MSS), upravljanja i poziva (PUV).

Kanalski demodulatori dijele u * gr (t) u odvojene signale kanala, koji su diskretni uzorci, i vraćaju iz ovih uzoraka kontinuirane poruke u * 1 (t) ... u * N (t) koje odgovaraju onima koje se unose na CM ulaze u the AO. Da bi se osiguralo vremensko razdvajanje signala kanala, potrebno je da se svaki od CD-ova otvara samo jedan po jedan (!) u vremenskim intervalima ∆t k koji odgovaraju datom kanalu, predajnom kraju komunikacione linije. Da bi se osiguralo ispravno razdvajanje kanala, RK ′, koji se nalazi u AR-u, mora raditi sinhrono i u fazi sa RK AO, što se izvodi pomoću sinhronizacijskih impulsa (IS) koje dodjeljuju odgovarajući birači (SIS) i jedinica za sinhronizaciju ( BS). Poruke sa CD izlaza idu do odgovarajućih pretplatnika preko diferencijalnih sistema.

Otpornost na buku prijenosnih sistema sa VRK-om u velikoj mjeri je određena preciznošću i pouzdanošću sistema za sinhronizaciju i kanalnih razdjelnika ugrađenih u opremu za spajanje i razdvajanje kanala. Da bi se osigurala tačnost sinhronizacionog sistema, sinhronizacioni impulsi (IS) moraju imati parametre koji omogućavaju najjednostavnije i najpouzdanije odvajanje od niza impulsa grupnog signala u * gr (t). Pokazalo se da je najcelishodnije za PPM korištenje dvostrukih IC-ova, za čiji prijenos se dodjeljuje jedan od vremenskih slotova ∆t k u svakom periodu uzorkovanja T d (vidi sliku 4.11).

Odredimo broj kanala koji se mogu dobiti u sistemu sa FIM. Slika 4.11 prikazuje sekvencu impulsa za višekanalni PPM prenos. Iz slike proizilazi da

T d = (2∆τ max + τ s) N gr, (4.9)

gdje je τ s - zaštitni interval; ∆τ max - maksimalni pomak (devijacija) impulsa. U ovom slučaju pretpostavljamo da je trajanje impulsa malo u poređenju sa τ s i ∆τ max.

Iz formule (4.9) dobijamo

; (4.10)

Maksimalna devijacija impulsa za dati broj kanala

, (4.11)

Stoga prihvatamo

... (4.11, a)

S obzirom da je za telefonski prenos T d = 125 μs, dobijamo pri N gr = 6 ∆τ max = 8 μs, sa N gr = 12 ∆τ max = 3 μs i pri N gr = 24 ∆τ max = 1,5 μs. Što je veći ∆τ max, to je veća otpornost na buku PPM sistema.

Prilikom prijenosa signala iz PPM-a preko radio kanala u drugom stupnju (u radio predajniku), može se koristiti amplituda (AM) ili frekvencijska (FM) modulacija. U sistemima sa PPM - AM obično su ograničeni na 24 kanala, au sistemima otpornijim na buku PPM - FM - 48 kanala.

Kontrolna pitanja:

1. Šta uključuje višekanalni komunikacioni sistem? Objasnite kako to funkcionira.
2. Koji je princip frekvencijske podjele kanala?
3. Definirajte modulator. Šta su korisni modulacioni proizvodi?
4. Koliko traje ciklus prijenosa telefonskih poruka iz VRK-a, zašto?
5. Čemu služe škare za FDC sisteme prenosa?
6. Za šta se koriste frekventni filteri u sistemima prenosa sa VRM?
7. Koji je princip vremenske podjele kanala?
8. Objasnite svrhu diffsystema (pojednostavljeni blok dijagram terminalne stanice komunikacijskog sistema sa VRK), koje zahtjeve takvi uređaji trebaju zadovoljiti?
9. Koje vrste impulsne modulacije su moguće sa vremenskom podjelom multipleksiranja?
10. Koji parametar signala je nosilac informacije u signalima sa AMM, PPM, PWM?
11. Zašto se prenose sinhronizacioni impulsi?
12. Navedite tipove sinhronizacije prema namjeni.
13. Šta uzrokuje međusobne smetnje koje nastaju zbog razdvajanja kanala? Šta se radi da se smanji nivo međusobne smetnje?

Pa hajde da pogledamo kako se obavlja telefonski poziv. Čim korisnik pozove broj, slušalica (HS - Hand Set) počinje da traži najbližu baznu stanicu (BS - Base Station) - opremu za prijem, kontrolu i komunikaciju koja čini mrežu. Uključuje kontroler bazne stanice (BSC-Base Station Controller) i nekoliko repetitora (BTS - Base Transceiver Station). Baznim stanicama upravlja Mobile Switching Center (MSC - Mobile Service Center). Zahvaljujući ćelijskoj strukturi, repetitori pokrivaju područje sa zonom pouzdanog prijema u jednom ili više radio kanala sa dodatnim servisnim kanalom preko kojeg se odvija sinhronizacija. Tačnije, komunikacioni protokol uređaja i bazne stanice se dogovara po analogiji sa procedurom sinhronizacije modema (handsshacking), tokom koje se uređaji dogovaraju o brzini prenosa, kanalu itd. Kada mobilni uređaj pronađe baznu stanicu i dođe do sinhronizacije, kontroler bazne stanice generiše puni dupleks kanal do mobilnog komutacionog centra preko fiksne mreže. Centar prenosi informacije o mobilnom terminalu u četiri registra: Visitor Register of Mobile Subscribers ili "Guests" (VLR - Visitor Layer Register), "Home" Register of Local Mobile Subscribers (HRL - Home Register Layer), Subscriber or Authentication Register ( AUC - AUthentiCator) i registar identifikacije opreme (EIR). Ova informacija je jedinstvena i nalazi se u plastičnoj pretplatničkoj mikroelektronskoj telekartici ili modulu (SIM - Subscriber Identity Module), koji se koristi za provjeru ispunjavanja uslova pretplatnika i naplate. Za razliku od fiksnih telefona čije se korištenje naplaćuje ovisno o opterećenju (broju zauzetih kanala) primljenom putem fiksne pretplatničke linije, mobilna komunikacija se ne naplaćuje sa telefonskog aparata koji se koristi, već sa SIM kartice koja se može umetnuti u bilo koji aparat.

Kartica nije ništa drugo do običan fleš čip napravljen primenom pametne tehnologije (SmartVoltage) i koji ima potrebno eksterno sučelje. Može se koristiti u bilo kojem uređaju, a glavna stvar je da odgovara radnom naponu: starije verzije su koristile sučelje od 5,5 V, dok moderne kartice obično imaju 3,3 V. Informacije se pohranjuju u standardu jedinstvenog međunarodnog identifikatora pretplatnika (IMSI - International Mobile Subscriber Identification), što eliminira mogućnost pojave "dvojki" - čak i ako je kod kartice nasumično odabran, sistem će automatski isključiti lažni SIM, i kasnije nećete morati da plaćate tuđe pozive. Prilikom razvoja standarda za protokol celularne komunikacije ovaj trenutak je u početku uzet u obzir, a sada svaki pretplatnik ima svoj jedinstveni i jedinstveni identifikacioni broj u svijetu, koji je kodiran 64-bitnim ključem prilikom prijenosa. Osim toga, po analogiji sa scramblerima dizajniranim za šifriranje / dešifriranje razgovora u analognoj telefoniji, 56-bitno kodiranje se koristi u ćelijskoj komunikaciji.

Na osnovu ovih podataka, sistem formira predstavu o mobilnom korisniku (njegova lokacija, status u mreži, itd.) i uspostavlja se veza. Ako mobilni korisnik tokom razgovora pređe iz područja pokrivenosti jednog repetitora u područje pokrivenosti drugog, ili čak između područja pokrivenosti različitih kontrolera, veza se ne prekida niti pogoršava, jer sistem automatski bira baznu stanicu s kojom je komunikacija najbolja. U zavisnosti od broja kanala, telefon bira između 900 i 1800 MHz mreže, a prebacivanje je moguće čak i tokom razgovora, potpuno neprimetno za zvučnik.

Poziv iz redovne telefonske mreže prema mobilnom korisniku odvija se obrnutim redoslijedom: prvo se utvrđuje lokacija i status pretplatnika na osnovu stalno ažuriranih podataka u registrima, a zatim se održava veza i komunikacija. Maksimalna snaga zračenja mobilnog uređaja, ovisno o njegovoj namjeni (stalni ili prijenosni automobil, nosivi ili džepni), može varirati u rasponu od 0,8-20 W (odnosno 29-43 dBm). Kao primjer, u tabeli 4.9. date su klase stanica i pretplatničkih uređaja prema primijenjenoj snazi, usvojene u sistemu GSM-900.

Multipleksiranje s podjelom frekvencije, Multipleksiranje s podjelom frekvencije ( engleski Multipleksiranje s podjelom frekvencije, FDM)

Podjela kanala se vrši po frekvenciji. Kako radio kanal ima određeni spektar, u zbiru svih predajnih uređaja, dobija se savremena radio komunikacija. Na primjer: spektar signala za mobilni telefon je 8 MHz. Ako mobilni operater daje pretplatniku frekvenciju od 880 MHz, tada sljedeći pretplatnik može zauzeti frekvenciju od 880 + 8 = 888 MHz. Dakle, ako mobilni operater ima licenciranu frekvenciju od 800-900 MHz, onda je u mogućnosti da obezbijedi oko 12 kanala, sa frekvencijskom podjelom.

Multipleksiranje s podjelom frekvencije koristi se u X-DSL tehnologiji. Telefonskim žicama se prenose signali različitih frekvencija: telefonski razgovor - 0,3-3,4 kHz i opseg od 28 do 1300 kHz se koristi za prenos podataka.

Veoma je važno filtrirati signale. U suprotnom će doći do preklapanja signala, što može ozbiljno narušiti komunikaciju.

Praksa izgradnje savremenih sistema za prenos informacija pokazuje da su najskuplje veze u komunikacionim kanalima komunikacionih linija: kablovska, talasovodna i optička vlakna, radio relejna i satelitska itd. Budući da je ekonomski neisplativo koristiti skupu komunikacionu liniju za prenos informacija između jednog para pretplatnika, nastaje problem izgradnje višekanalnih sistema prenosa u kojima je jedna zajednička komunikaciona linija je komprimiran velikim brojem pojedinačnih kanala. Ovo osigurava povećanje efikasnosti korištenja propusnog opsega komunikacijske linije. Poruke A 1 (t), ..., A N (t) sa N izvora IC 1, ..., IC N uz pomoć pojedinačnih modulatora M 1, ..., M N pretvaraju se u signale kanala U 1 (t), ..., UN (t). Zbir ovih signala formira signal grupnog kanala U L (t), koji se prenosi preko komunikacione linije (LAN). Grupni prijemnik P pretvara primljeni signal Z L (t) u originalni grupni signal Z (t) = U (t). Pojedinačni prijemnici P 1, ..., P N biraju iz grupnog signala Z (t) odgovarajuće signale kanala Z 1 (t), ..., Z N (t) i pretvaraju ih u poruke. Blokovi M 1, ..., M N i sabirač čine opremu za sabijanje, blokovi M, LS i P - grupni kanal. Oprema za kompresiju, grupni kanal i pojedinačni prijemnici čine višekanalni komunikacioni sistem.

Da bi uređaji za razdvajanje mogli razlikovati signale pojedinih kanala, moraju se odrediti odgovarajuće karakteristike svojstvene samo ovom signalu. U slučaju kontinuirane modulacije, takvi znaci mogu biti frekvencija, amplituda, faza, u slučaju diskretne modulacije i talasni oblik. U skladu sa znakovima koji se koriste za razdvajanje, razlikuju se i metode razdvajanja: frekvencija, vrijeme, faza itd.

23. Frekvencijska podjela signala. Vremenska podjela signala. Razdvajanje signala po formi (kod).

U telemehaničkim sistemima za prenos više signala preko jedne komunikacione linije, upotreba konvencionalnog kodiranja se pokazala nedovoljnom. Potrebno je ili dodatno odvajanje signala, ili posebno kodiranje koje uključuje elemente za razdvajanje signala. Razdvajanje signala - osiguranje nezavisnog prijenosa i prijema više signala preko iste komunikacione linije ili u istom frekvencijskom opsegu, pri čemu signali zadržavaju svoja svojstva i ne iskrivljuju jedni druge.

Trenutno se koriste sljedeće metode:

Vremenska podjela, u kojoj se signali prenose uzastopno u vremenu, naizmjenično koristeći isti frekvencijski pojas;

Kodno-adresna podjela, koja se vrši na osnovu vremenske (rjeđe frekventne) podjele signala sa slanjem adresnog koda;

Frekvencijska podjela, u kojoj je svakom od signala dodijeljena druga frekvencija i signali se prenose sekvencijalno ili paralelno u vremenu;

Vremensko-frekvencijska podjela, koja vam omogućava da iskoristite prednosti i frekvencijske i vremenske podjele signala;

Razdvajanje faza, u kojem se signali međusobno razlikuju u fazi.

Vremenska podjela (VR). Za svaki od n - signala redom se daje linija: prvo, za određeni vremenski period t 1, signal 1 se prenosi, za t 2 - signal 2 itd. Štaviše, svaki signal zauzima svoj vremenski interval. Vrijeme dodijeljeno za prijenos svih signala naziva se ciklus. Širinu signala određuje najkraći impuls u šablonu. Zaštitni slotovi su potrebni između informacionih slotova da bi se izbegle smetnje kanala na kanalu, tj. prolazno izobličenje.

Za provedbu privremene podjele koriste se razdjelnici od kojih je jedan instaliran na kontrolnoj, a drugi na izvršnoj tački.

Šifra - adresna podjela signala (KAR). Koristi se vremensko kodno-adresna podjela signala (VKAR), u ovom slučaju se prvo prenosi sinhronizacijski impuls ili kombinacija koda (sinhrokombinacija) kako bi se osigurao koordiniran rad ventila na kontrolnoj i kontrolisanoj tački. Zatim se šalje kombinacija kodova, nazvana adresni kod. Prvi znakovi adresnog koda su namijenjeni odabiru kontrolirane stavke i objekta, a drugi čine adresu funkcije, koja označava koju TM - operaciju (funkciju) treba izvršiti (TC, TI, itd.). Nakon toga slijedi kombinacija koda same operacije, tj. se prenose informacije o komandi ili se primaju informacije o obavijesti.

Frekvencijska podjela signala. Za svaki od n - signala, njegov vlastiti opseg se emituje u opsegu frekvencija. Na prijemnoj tački (CP), svaki od poslatih signala se prvo bira propusnim filterom, zatim se dovodi do demodulatora, a zatim do izvršnih releja. Signali se mogu prenositi uzastopno ili istovremeno, tj. paralelno.

Fazno razdvajanje signala. Nekoliko signala se prenosi na jednoj frekvenciji u obliku radio impulsa sa različitim početnim fazama. Za to se koristi relativno ili fazno-diferencirano ključanje.

Vremensko-frekvencijska podjela signala. Zasjenjeni kvadrati s brojevima su signali koji se prenose u određenom frekvencijskom opsegu iu određenom vremenskom intervalu. Između signala postoje zaštitni vremenski intervali i frekventni pojasevi. U ovom slučaju, broj generiranih signala se značajno povećava.

Metode razdvajanja kanala: prostorno, linearno (frekvencija, vrijeme), oblik. Uvjet linearnog odvajanja kanala.

U višekanalnim sistemima, sve putanje signala moraju biti razdvojene na neki način kako bi signal svakog izvora mogao doći do odgovarajućeg prijemnika. Ova procedura se zove razdvajanje kanala ili razdvajanje signala kanala.

Multipleksiranje(eng. MUX) - procedura za kombinovanje (multipleksiranje) signala kanala u MRP.

Inverzni postupak multipleksiranja povezan je sa razdvajanjem kanala - demultipleksiranje(engleski DMX ili DeMUX).

MUX + DMX = MULDEX - "Muldex"

Klasifikacija metoda razdvajanja kanala

Sve korišteno metode razdvajanja kanala mogu se svrstati u linearno i nelinearni(vidi sliku).

Slika - Klasifikacija metoda razdvajanja kanala

U malim i srednjim preduzećima razlikuju se sljedeće metode razdvajanja kanala:

- prostorni (šematski);

- linearna: frekvencija - FDK, vrijeme - FDK, razdvajanje kanala po obliku - RKF;

- nelinearno: svodivo na linearno i većinsko.

Prostorno razdvajanje.

Ovo je najjednostavniji tip razdvajanja, u kojem se svakom kanalu dodjeljuje individualna komunikacijska linija:

Slika - ISP sa prostornim odvajanjem kanala

AI je izvor informacija

PI - prijemnik informacija

LAN - komunikaciona linija

Drugi oblici razdvajanja kanala uključuju prijenos poruka preko jedne komunikacijske linije. U tom smislu se naziva i višekanalni prijenos zaptivanje kanala.

Generalizovani blok dijagram MSP-a sa linearnim razdvajanjem kanalskih signala

M i - modulator i-tog kanala

P i - množitelj i-tog kanala

I je integrator i-tog kanala

D i - modulator i-tog kanala

SS - odašiljajući signal bočne sinhronizacije

PS - prijemnik sinhronizovanog signala na prijemnoj strani

LAN - komunikaciona linija

Na strani odašiljanja, primarni signali C 1 (t), C 2 (t), ..., C N (t) doći na ulaz M 1, M 2, ..., M N, na čijem drugom ulazu dolaze linearno nezavisni ili ortogonalni nosioci iz generatora nosača ψ 1 (t), ψ 2 (t), ..., ψ N (t) prijenos primarnih signala na signale kanala S 1 (t), S 2 (t), .., S N (t)... Zatim se signali kanala zbrajaju i formira se grupni višekanalni signal. S gr (t).

Na prijemnoj strani, grupni signal S "gr (t), koji se promijenio pod utjecajem različitih vrsta smetnji i izobličenja n (t), se dovodi u množitelje P 1, P 2, ..., P N, iznad čijeg ulaza nosioci dolaze iz generatora vektora ψ 1 (t), ψ 2 (t), ..., ψ N (t)... Rezultati množenja se šalju integratorima I 1, I 2, ..., I N, na čijem se izlazu dobijaju signali kanala uzimajući u obzir šum i izobličenje, S "1 (t), S" 2 (t), ..., S "N (t). Zatim se kanalski signali dovode do D 1, D 2, ..., D n koji pretvaraju signale kanala u primarne, uzimajući u obzir smetnje i izobličenje S "1 (t), S" 2 (t), ..., S "N (t).

Rad prenosnog sistema je moguć uz sinhroni (a ponekad i u fazi) uticaj nosilaca na pretvaračke uređaje M u prenosu i množenje P u prijemu. Da bi se to postiglo, na strani odašiljanja, sinkronizirajući signal (SS) se uvodi u signal osnovnog pojasa, a na strani prijema se od signala osnovnog pojasa odvaja prijemnikom sinkronizirajućeg signala (SS).

Višekanalni telekomunikacioni sistemi sa frekventnim multipleksiranjem. Metode formiranja kanalskih signala.

Telekomunikacioni sistem frekventno multipleksiranje se naziva sistem u čijoj linearnoj putanji za prenos signala kanala dodijeljeni su frekventni pojasevi koji se ne preklapaju.

Razmotrimo princip frekventne podjele kanala, koristeći šemu N-kanalnog sistema i frekventne planove u njegovim karakterističnim tačkama.

Slika - Strukturni dijagram N-kanalnog MRP-a sa frekventnim pretvaračem

Harmonične vibracije različitih frekvencija se koriste kao nosioci u MSF-u sa PRC-om. f 1, f 2, ... f n(fluktuacije nosioca):

ψ i(t) = S i

Kanalski signali nastaju kao rezultat modulacije jednog od parametara nosača primarnim signalima C i (t)... Primjenjuju se amplituda, frekvencija i faza modulacija. Frekvencije oscilacija nosioca su odabrane tako da spektri signala kanala S 1 (t) i S 2 (t) nisu preklapali ... Grupni signal S gr (t) primljen u komunikacijskoj liniji je zbir signala kanala

S gr(t) = S 1 (t) + S 2 (t) + ...+ S n(t)

Prilikom odašiljanja duž linearne putanje, signal S gr(t) trpi linearna i nelinearna izobličenja i smetnje n (t) se superponiraju na njega, tako da izobličeni signal stiže na prijemni dio .

U prijemnom dijelu kanalski signali se razdvajaju pomoću propusnih filtara kanala KPF-1, KPF-2, KPF-n, tj. iz grupnog signala izdvaja signale kanala .

Primarni signali se obnavljaju pomoću demodulatora D 1, D 2, ... D n koristeći frekvencije jednake frekvencijama nosilaca u prijenosu.

Planovi frekvencije na svojim karakterističnim tačkama (vidi dijagram)

U FDC-u dominantnu poziciju zauzima AM-SSB modulacija, budući da je ona najkompromisnija.

Slika - Varijante filterskog pojasa za AM-SSB

Formiranje AM-SSB signala u komunikacijskoj tehnici se vrši na dva načina:

1) Metoda filtriranja

2) Metoda fazne razlike

Metoda filtera se češće koristi u MRP tehnologiji, dok se metoda fazne razlike obično koristi u niskokanalnim prijenosnim sistemima.

Metoda filtriranja

Na strani odašiljanja

primjer:

Spektar signala 0,3 - 3,4 kHz. Odredite AM-SSB rezultat ako se kao nosilac koristi harmonijski talas sa frekvencijom od 100 kHz.

Na strani koja prima

Bilješka: Frekvencijska nestabilnost (nepodudarnost) između generirajuće opreme predajne i prijemne strane za primarnu grupu signala (12x CTCH) ne bi trebala biti veća od 1,5 Hz.

Metoda fazne razlike

Princip rada: kolo se sastoji od dva kraka, spojena na ulazu i izlazu pomoću uređaja za razdvajanje (RU). Modulatoru (M 2) jednog kraka, originalni signal i noseća frekvencija se dovode fazno pomaknuti za π / 2 u odnosu na signal i noseću frekvenciju dostavljene modulatoru (M 1) druge ruke. Kao rezultat, samo jedan bočni pojas će oscilirati na izlazu kola. Fazne konture (FK 1, FK FK 2) daju fazni pomak od π / 2.

Uvjet odvajanja za signale kanala u MSP sa CHRK je njihov ortogonalnost, tj.

gdje energetski spektar signala i-tog kanala;

granice frekvencijskog opsega dodijeljene u linearnoj putanji za i-ti kanalni signal.

Širina frekventnog spektra grupnog signala D f S je određen brojem kanala u prenosnom sistemu (N); propusni opseg signala kanala D f i, kao i frekventne karakteristike slabljenja kanalnih propusnih skretnica filtara KPF-1, KPF-2, KPF-n.

Crossover filteri obezbeđuju slabljenje niskog pojasa propusnosti ( apr) i potrebnu količinu slabljenja u opsegu efektivnog zadržavanja ( apod). Između ovih opsega nalaze se filtarske trake crossover filtera. Stoga, signali kanala moraju biti odvojeni zaštitnim prazninama (D fz), čije vrijednosti ne smiju biti manje od filterskih traka.

dakle, širina grupnog signala može se odrediti formulom

D f gr= N× (D fi+ D f s)

budući da je slabljenje skretnih filtera u zaustavnom pojasu konačno ( apod), tada je potpuno odvajanje signala kanala nemoguće. Kao rezultat, međukanalni preslušavanje.

U modernim malim i srednjim preduzećima telefonske komunikacije, svakom KTCH-u je dodijeljen frekvencijski opseg od 4 kHz, iako je frekventni spektar emitovanih audio signala ograničen na opseg od 300 do 3400 Hz, tj. širina spektra je 3,1 kHz. Između frekvencijskih opsega susjednih kanala predviđeni su intervali od 0,9 kHz, dizajnirani da smanje nivo međusobne smetnje pri filtriranju signala. To znači da se u višekanalnim komunikacionim sistemima sa frekvencijskom podjelom signala efektivno koristi samo oko 80% propusnog opsega komunikacione linije. Osim toga, potrebno je osigurati visok stepen linearnosti cijele putanje grupnog signala.

Slika - Blok dijagram formacijske opreme

Tema 5. Metode podjele kanala

5.1 Metode razdvajanja kanala: prostorno, linearno (frekventno, vremensko), po obliku. Uvjet linearnog odvajanja kanala. Signali nosioca i modulacija njihovih parametara.

5.2 Višekanalni telekomunikacioni sistemi sa frekvencijskom podjelom kanala. Metode formiranja kanalskih signala.

5.3 Višekanalni telekomunikacioni sistemi sa vremenskom podelom kanala. Komparativna analiza metoda analogno-pulsne modulacije.