Ndarja kohore e kanaleve bazohet në teoremën e V.A. Kotelnikov se një sinjal i vazhdueshëm spektri i të cilit është i kufizuar frekuencë maksimale Fc max përcaktohet plotësisht nga mostrat e tij diskrete të marra në intervale kohore

Në këtë rast, në intervalet midis mostrave të një kanali, mund të transmetohen mostra të sinjaleve nga kanalet e tjera. Kështu, sinjalet nga burime të ndryshme lidheni me vijë e përbashkët në mënyrë alternative, pa mbivendosur njëra-tjetrën (Figura 3.4). Sinjale të tilla plotësojnë kushtet pavarësia lineare dhe ortogonaliteti.

T D - koha e kampionimit, T k - koha e kanalit, SI - pulsi i sinkronizimit

Figura 3.4 - Ilustrimi i parimit të ndarjes kohore të kanaleve

Figura 3.5 tregon një bllok diagram të një sistemi matës shumëkanalësh me ndarjen kohore të kanaleve dhe një linjë komunikimi në formën e një lidhjeje radio. Në vend të një linje radioje, në disa raste mund të përdoret linjë teli komunikimet.

Për të formuar të përbashkët kanalet matëse funksionimi i pajisjeve të kontrollit (CU) elementet kryesore(KU) në anët transmetuese dhe marrëse duhet të jetë sinkron dhe në fazë. Prandaj, një nga kanalet ndahet për transmetimin e një impulsi të orës, i cili ndryshon ndjeshëm në një nga parametrat nga pulset e informacionit (mostrat e sinjalit) (SI në figurën 3.4 ka një amplitudë më të madhe se vlera maksimale leximi i sinjalit matës). SI ndahet në anën marrëse nga një përzgjedhës pulsi sinkronizimi (SS), dhe vendos numëruesin e kanalit në anën marrëse në gjendjen fillestare nga e cila fillon numërimi i kanaleve, d.m.th. siguron kontrollin në fazë të njësisë së kontrollit.

Zgjedhësi i pulsit të kanalit (CPS) gjeneron një impuls sinkron të kanalit nga sinjali i grupit të marrë, i cili arrin në hyrjen e numërimit të njësisë së kontrollit dhe ndërron numëruesin e kanalit me shpejtësinë e marrjes së mostrave nga kanalet fqinje.

Siç shihet nga diagrami, transformimi primar sinjalet matëse Në SVRK ka gjithmonë një shndërrim të sinjaleve të vazhdueshme në ato diskrete, domethënë, kampionim. Prandaj, në fazën e parë të modulimit, si rregull, kryhet AIM-1.

D - sensor, KU - pajisja kryesore, UU - pajisja e kontrollit,

M - modulator, G - gjenerator, PR - marrës, DM - demodulator,

UV - pajisje rikuperimi, RU - pajisje regjistrimi,

СС - përzgjedhës sinkronizimi i pulsit,

SKI - përzgjedhës i impulsit të kanalit

Figura 3.5 - Skema strukturore Sistemi i matjes së ndarjes së kohës

Sinjali i grupit nga dalja e ndërprerësit të kanalit mund t'i nënshtrohet konvertimit dytësor. Nëse gjerësia e pulsit të kanalit φ K ndryshon proporcionalisht me sinjalin modulues (sinjal sensor), atëherë marrim modulimi i gjerësisë së pulsit(PWM).

Nëse, sipas ligjit të ndryshimeve në sinjalin e sensorit, pozicioni i skajit kryesor të pulsit ndryshon në lidhje me pikën e referencës (zakonisht fillimi i intervalit të kanalit), atëherë marrim modulimin e pulsit kohor (TPM).

Sinjali nga dalja e ndërprerësit të kanalit gjithashtu mund të shndërrohet në sinjal dixhital, pra në kod. Në telemetri, ky lloj konvertimi quhet modulim i kodit të pulsit (PCM).

Në fazën e dytë të modulimit, një sekuencë pulsesh që formojnë sinjale me PWM, PWM ose VIM mund të modulojnë bartësin në amplitudë (AM), frekuencë (FM) ose fazë (PM).

Leksioni 4. Përparësitë dhe disavantazhet e shumëkanaleve sistemet matëse me frekuencën dhe ndarjen kohore të kanaleve

Sistemet matëse me ndarja e frekuencës kanalet

Përparësitë

• 1) Transmetim i njëkohshëm (paralel) i sinjaleve nga secili sensor, në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri. Falë kësaj, praktikisht nuk ka asnjë vonesë në marrjen e sinjaleve matëse në anën marrëse (nëse nuk merrni parasysh kohën e përhapjes së sinjalit në linjën e komunikimit, e cila rritet me rritjen e diapazonit të transmetimit).
• 2) "Vitaliteti" i sistemit, i cili përsëri sigurohet nga transmetimi i pavarur i sinjaleve përgjatë çdo kanali matës.

Të metat

1) Numër i kufizuar kanalet matëse.

Jolineariteti i karakteristikave të rrugës së përgjithshme të transmetimit të sinjalit në FSC është një kufizim sasia maksimale kanalet që mund të zbatohen.

Le të përshkruhet jolineariteti i karakteristikave të rrugës së përgjithshme të FSRK me ekuacionin jolinear:

U DALJE- sinjal nga dalja e shtegut të grupit, U- sinjal në dalje të grumbulluesit. (Një element jolinear, në veçanti, mund të jetë një modulator bartës).

Sinjali U(t) formohet duke mbledhur sinjalet e të gjithë nënbartësve në grumbullues:

Le të lëmë amplituda E k =1 për të gjithë nënbartësit.

Duke zëvendësuar (4.2) në (4.1) ne marrim komponentët e mëposhtëm në sinjalin e daljes:

Ne do të bëjmë një zëvendësim.

Kështu, sinjali në daljen e shtegut të grupit, dhe në përputhje me rrethanat në hyrjet e të gjithë filtrave të brezit të ndarjes në anën marrëse, përmban jo vetëm përbërësit e sinjalit hyrës, por edhe një grup të madh frekuencash kombinimi të tipit. Si numër më i madh kanalet N, aq më shumë frekuenca të kombinimit shfaqen në spektrin e sinjalit.

Me një numër të vogël kanalesh ( N 6) ju gjithashtu mund të zgjidhni frekuencat e nënbartësve F 1 , F 2 ,…, F N në mënyrë që frekuencat e kombinimit të mos bien në brezat e kalimit të filtrave të kryqëzimit. Me rritjen e numrit të kanaleve, kjo nuk është më e mundur.

Nëse kufizohemi në tre terma në shprehjen (4.1), atëherë numri i frekuencave të kombinimit të formës χ 1 ± φ 2 ± φ 3 është i barabartë me 480 me numrin e kanaleve N=10 dhe 1820 në N=15. Këto frekuenca të kombinimit bien në brezin e kalimit të filtrave të brezit të kanalit dhe krijojnë ndërhyrje të quajtur ndërlidhje. Me një numër të madh kanalesh, ndërlidhja në natyrë i afrohet zhurmës së luhatjeve. Prandaj, është e nevojshme të merreni me këto ndërhyrje në të njëjtat mënyra si kur kemi të bëjmë me zhurmën. Një nga mënyrat është përdorimi i llojeve të modulimit me brez të gjerë, d.m.th. në nënbartësit është e nevojshme të përdoret FM dhe jo AM. Përdorimi i FM bën të mundur zvogëlimin e kërkesave për linearitetin e karakteristikave të rrugës së përgjithshme; prandaj, nënbartësit FM përdoren më gjerësisht në FMC.

Me ndarjen kohore të kanaleve (TDDC), sinjalet e secilit kanal janë kampionuar dhe vlerat e tyre të menjëhershme transmetohen në mënyrë sekuenciale në kohë. Kështu, çdo mesazh transmetohet në impulse të shkurtra - diskrete. Mbi një linjë komunikimi, në një periudhë të caktuar kohore - periudha e përsëritjes, e cila është caktuar për transmetim, numri përkatës i mesazheve të tilla mund të transmetohet.

Blloku i sistemit të transmetimit të informacionit nga sistemi i kontrollit të radios. Në Fig. Figura 4.3 tregon një bllok diagramë të thjeshtuar të një sistemi me një valvul kontrolli rrotullues. Mesazhi, për shembull, kur komunikimi telefonik në formën e sinjaleve zanore, hyn në hyrje P, ku dridhjet e zërit shndërrohen në elektrike. Shpërndarësit e anëve transmetuese P1 dhe marrëse P2 duhet të funksionojnë në mënyrë sinkrone dhe në fazë. Ndërrimi i shpërndarësve kryhet nga pulset që vijnë nga GTI. Në fund të çdo cikli, një puls i fazës dërgohet në linjën e komunikimit për të siguruar që të dy shpërndarësit të funksionojnë në fazë. Sinkronizimi i funksionimit të tyre sigurohet nga qëndrueshmëria e frekuencës GTI të anëve transmetuese dhe marrëse.

Distributori lidh qarqet në seri për të transmetuar mesazhe në kanalin e duhur. Meqenëse është caktuar pak kohë për transmetimin e mesazheve, pulset e shkurtra do të pasojnë përgjatë linjës së komunikimit, kohëzgjatja e të cilave përcaktohet nga koha e lidhjes së shpërndarësit të këtij qarku. Në anën marrëse, për shkak të funksionimit sinkron dhe në fazë të shpërndarësve, pulset e shkurtra arrijnë në PY x, ku sinjalet elektrike kthehen përsëri në sinjale zanore.

Me TRC, midis sinjaleve të secilit kanal të transmetuar në mënyrë sekuenciale në kohë përgjatë linjës së komunikimit, futet një interval kohor mbrojtës (Fig. 4.4), i cili është i nevojshëm për të eliminuar ndikimin (mbivendosjen) reciproke të kanaleve. Kjo e fundit lind për shkak të pranisë së shtrembërimeve të frekuencës fazore në linjën e komunikimit, gjë që shkakton pabarazi në kohën e përhapjes së sinjaleve të frekuencave të ndryshme.

Numri i kanaleve gjatë VRK varet nga kohëzgjatja e pulseve të kanalit dhe frekuenca e përsëritjes së tyre, e cila, kur transmeton mesazhe të vazhdueshme, përcaktohet nga teorema e Kotelnikov për shndërrimin e sinjaleve të vazhdueshme në ato diskrete.

Kështu, numri total kanalet në VRK

(4.1)

ku T p është periudha e përsëritjes;
- kohëzgjatja e pulsit sinkronizues; - kohëzgjatja e intervalit mbrojtës; - kohëzgjatja e pulsit të kanalit.

Brezi i frekuencës i kërkuar për organizimin P kanalet gjatë VRK-së, përcaktohet nga kohëzgjatja minimale e pulsit të kanalit
, e cila varet nga numri i kanaleve të organizuara të komunikimit dhe natyra e mesazhit, përcaktohet nga shprehja

(4.2)

ku K p është një koeficient në varësi të formës së pulsit (për një impuls drejtkëndor K p ~0,7).

Le të përcaktojmë brezin e frekuencës që kërkohet, për shembull, për të organizuar 12 kanale telefonike me një sistem telekomandimi. Kohëzgjatja e pulsit kur organizohen 12 kanale telefonike në një linjë komunikimi do të përcaktohet nga konsideratat e mëposhtme. Periudha e përsëritjes T p =1/f p, ku f p është frekuenca e përsëritjes, e cila përcaktohet nga shprehja f p = 2f max = 2 3400 = 6800 Hz. Këtu f max = 3400 Hz është frekuenca maksimale gjatë transmetimit të mesazheve telefonike. Për transmetim merrni f p = 8000 Hz. Atëherë f p =1/8000=125 μs.

Nga shprehja (4.1)

Duke zëvendësuar vlerat T p = 125 μs dhe n = 12 në shprehjen e fundit, marrim
1 µs. Njohja e kohëzgjatjes së pulsit të kanalit
dhe duke marrë K p = 0.7 nga shprehja (4.2), gjejmë

Kështu, brezi i frekuencës për organizimin e 12 kanaleve telefonike me VRK e tejkalon ndjeshëm brezin e frekuencës që kërkohet për organizimin e të njëjtit numër kanalesh me PRK, i cili është i barabartë me 48 kHz (12(3400 + 600) = 48000 Hz, ku 600 Hz është brezi i frekuencës i caktuar për të filtruar kanalet ngjitur).

Rrjedhimisht, përdorimi i një sistemi transmetimi radio dixhital për transmetimin e mesazheve analoge (për shembull, telefon, faks, televizion) ka një sërë kufizimesh. Në të njëjtën kohë, transmetimi i mesazheve diskrete (telegrafi, telemekanika, transmetimi i të dhënave) me telekomandë ofron avantazhe të konsiderueshme. Kjo shpjegohet me faktin se sinjalet diskrete për këto lloj mesazhesh kanë një kohëzgjatje të konsiderueshme, dhe spektri i frekuencës së sinjaleve të tilla ndodhet në pjesën e poshtme. diapazoni i frekuencës Prandaj, kohëzgjatja dhe periudha e përsëritjes së pulseve të kanalit mund të jetë relativisht e madhe, gjë që redukton ndjeshëm brezin e kërkuar të frekuencës.

Në TRC, mesazhet mund të përdoren për të koordinuar mesazhet me kanalin e komunikimit. lloje te ndryshme modulimi i kanalit.

Disavantazhet e sistemit të kontrollit të radiofrekuencës përfshijnë brezin relativisht të gjerë të frekuencës që kërkohet për transmetimin e mesazhit; kompleksiteti i pajisjeve komutuese (shpërndarësit) kur organizohet një numër i konsiderueshëm i kanaleve të komunikimit dhe nevoja për të korrigjuar karakteristikat e frekuencës fazore të linjës së komunikimit për të eliminuar ndikimin e ndërsjellë të kanaleve të komunikimit.

Sistemet e transmetimit të ndarjes së kohës.

Ndërtimi i sistemeve të transmetimit me ndarje kohore të kanaleve (TDK) Thelbi i ndarjes kohore të kanaleve, bllok diagrami i një sipërmarrjeje të përbashkët me TDS. Teorema e Kotelnikovit. Llojet modulimi i pulsit. Analiza krahasuese e llojeve të modulimit të pulsit dhe shtrirja e tyre.

Ideja e ndarjes kohore të kanaleve është që elementët e sinjalit primar që i përkasin kanalit të i-të të transmetohen në intervale kohore jo të mbivendosura, pa sinjale nga kanalet e tjera, mbi një linjë të përbashkët.

Në pjesën më të madhe, sinjalet parësore janë analoge (të vazhdueshme) dhe ideja e një sinjali dixhital dixhital përcakton nevojën për një operacion kampionimi.

Ky operacion kryhet në përputhje me teoremën e Kotelnikov. Ai është formuluar si më poshtë: çdo sinjal i vazhdueshëm në kohë me një spektër të kufizuar nga frekuenca mund të përfaqësohet nga një sekuencë e mostrave të tij (vlera të menjëhershme), të marra gjatë një intervali kohor:

T D = 1/F D , F D ≥ 2F B .

Secilit sinjal i jepet koha e vet.

Operacioni i marrjes së mostrave kryhet duke përdorur çelësat elektronikë të kanalit

Oriz. 8.1. Blloku i sistemit të transmetimit të ndarjes së kohës

Intervali kohor midis impulseve të sinjalit të grupit më të afërt T K quhet interval kanali ose slot kohor. Nga parimi i kombinimit të përkohshëm të sinjaleve rezulton se transmetimi në sisteme të tilla kryhet në cikle, domethënë periodikisht në formën e grupeve të N gr = N + n pulses, ku N- numri i sinjaleve të informacionit, n– numri i sinjaleve të shërbimit (pulset e sinkronizimit - IC, komunikimet e shërbimit, kontrolli dhe thirrjet). Atëherë vlera e intervalit të kanalit është:

Δt K = T D /N gr .

Fig.8.2. Të shpjegojë metodën e ndarjes kohore të kanaleve.

Me ndarjen kohore të kanaleve, llojet e mëposhtme të modulimit janë të mundshme:

1.PAM - modulimi i amplitudës së pulsit;

2.PWM - modulimi i gjerësisë së pulsit;

3.PPM – modulimi i fazës së pulsit;

4.PFM – modulimi i frekuencës së pulsit.

Me AIM, sekuenca periodike e pulseve ndryshon në përputhje me ndryshimin në sinjalin modulues. Bëhet dallimi midis modulimit amplitudë-puls (AIM -1) të llojit të parë (me të cilin majat e pulseve ndryshojnë në përputhje me sinjal modulues) Me modulimin e amplitudës (AIM -2) të tipit të dytë, majat e impulseve janë të sheshta dhe janë të barabarta me amplituda e pulsit në momentin e marrjes së kampionit. Kur raporti i pulsit është më shumë se dhjetë, dallimet midis AIM-1 dhe AIM-2 zhduken. Modulimi AIM është i lehtë për t'u zbatuar, por ka imunitet të ulët ndaj zhurmës, pasi çdo ndërhyrje ndryshon amplituda e pulsit dhe shtrembëron formën e sinjalit të rindërtuar. AIM zakonisht përdoret si një lloj modulimi i ndërmjetëm kur konvertohet një sinjal analog në një dixhital .

Me PWM, spektri i sinjalit ndryshon në varësi të kohëzgjatjes së sinjalit.Niveli minimal i sinjalit korrespondon me kohëzgjatjen minimale të pulsit dhe, në përputhje me rrethanat, me spektrin maksimal të sinjalit.

Në këtë rast, amplituda e pulseve mbetet e pandryshuar. Me PWM me një drejtim (OSWM), ndryshimi i kohëzgjatjes ndodh vetëm për shkak të lëvizjes

një nga pjesët e përparme ose të pasme. Me PWM të dyanshme, ndryshimet në kohëzgjatje ndodhin në lidhje me pikën e orës. Një metodë transmetimi më rezistente ndaj zhurmës në krahasim me AIM. Për të hequr qafe shtrembërimet e amplitudës, përdoret një kufizues i amplitudës. PWM përdoret në komunikimet radio me puls SME, si dhe në disa sisteme radio telemetrike, telekomandë dhe sisteme telemekanike.

PPM është një lloj modulimi i përkohshëm i pulsit.

Ekzistojnë disa lloje të FIM

PIM i llojit të parë ME të, zhvendosja kohore e pulseve është në përpjesëtim me vlerën e sinjalit modulues në momentin që shfaqet impulsi. Modulimi i pulsit FIM-2 në të cilin zhvendosja e kohës është proporcionale me vlerën e sinjalit modulues në pikat e orës. Në mënyrë tipike, përdoret FIM-2. Për vlerat negative të sinjalit modulues, pulset zhvendosen majtas, dhe për vlerat pozitive në të djathtë.

Në pajisjet me metodat e modulimit TRC dhe analoge, FIM ka marrë përdorimin më të madh, pasi gjatë përdorimit të tij, është e mundur të zvogëlohet efekti ndërhyrës i zhurmës shtesë dhe ndërhyrjes duke kufizuar në mënyrë dypalëshe impulset në amplitudë, si dhe duke përputhur në mënyrë optimale kohëzgjatjen konstante. të pulseve me gjerësinë e brezit të kanalit. Është në sistemet e transmetimit me VRC që përdoret kryesisht FIM.

Me PFM, shkalla e përsëritjes së pulsit ndryshon në varësi të amplitudës së sinjalit modulues.

Pyetje për vetëkontroll.

1. Si tingëllon teorema e Kotelnikov?

2. Pse teorema e Kotelnikov është e zbatueshme vetëm për sinjalet e vazhdueshme me spektër të kufizuar?

3.Cilat janë AIM-1 dhe AIM-2, cili është ndryshimi i tyre?

4. PWM – modulimi, mënyrat për të zbatuar avantazhet dhe disavantazhet?

5. Modulimi i PFM, mënyrat për të zbatuar avantazhet dhe disavantazhet?

6. Qëllimi i filtrave me kalim të ulët të ndezur në hyrjen e modulatorëve të amplitudës së impulsit të kanalit.

7. Qëllimi i filtrave të kalimit të ulët të ndezur në daljen e përzgjedhësve të kanaleve.

8. Nevoja për funksionimin sinkron të modulatorëve të amplitudës-pulsit të kanalit dhe përzgjedhësve të kanaleve.

Tema nr 7

Parimet e ndërtimit të sistemeve të transmetimit me shumë kanale

Tema e mësimit nr.2

Ndarja kohore e kanaleve

Pyetja e parë e studimit

Ndarja kohore e kanaleve

Sistemet e transmetimit shumëkanalësh me ndarje kohore të kanaleve (TDK) përdoren gjerësisht për transmetimin e informacionit analog dhe diskret.

Ndarja në kohë e kanaleve është e mundur vetëm në rastin e modulimit të pulsit.

Me një cikël të madh pune midis impulseve të një kanali, mbetet një periudhë e madhe kohore në të cilën mund të vendosen impulset e kanaleve të tjera. Të gjitha kanalet zënë të njëjtin brez frekuence, por linja e komunikimit përdoret në mënyrë alternative për të transmetuar periodikisht sinjalet e kanalit. Frekuenca e përsëritjes së sinjaleve të kanalit zgjidhet sipas teoremës së Kotelnikov. Për të sinkronizuar funksionimin e çelsave të transmetuesit dhe marrësit, transmetohen impulse sinkronizuese ndihmëse, për të cilat ndahen një ose më shumë kanale. Me VRC përdoren lloje të ndryshme të modulimit të pulsit në kanale: PIM, PWM, PCM, DM etj. Për lidhjet radio përdoret modulimi i dyfishtë: PCM-OPSK, PIM-FM etj.

Figura 7.2.1 tregon bllok diagramin sistem me shumë kanale(ISS) me ndarjen kohore të kanaleve (TSD), ku tregohet:

M - modulator, PB - bllok i ndërmjetëm, Gjenerator GI impulse, ST - numërues, DS - dekoder, GN - gjenerator bartës, PRD - transmetues, LS - linja komunikimi, IP - burim interferenci, PRM - marrës, D - detektor, VSI - sinkronizues pulsi, I - qark koincidencë.

Fig.7.2.1. Blloku i një sistemi të ndarjes së kohës me shumë kanale

Blloqet TI, ST, DS formojnë linjën e shpërndarjes RL, e cila përvijohet nga një vijë e ndërprerë me pika.

Pulsi i parë GI shfaqet në prekjen e parë të DS, i dyti në të dytën, etj. Pulsi i N-të- në të N-të (e fundit). Pulsi tjetër N + 1 do të shfaqet përsëri në hyrjen e parë të DS dhe më pas procesi përsëritet. DS janë formuar në degë sekuenca periodike impulset e zhvendosura në kohë në raport me njëri-tjetrin. Sekuenca e parë e pulseve arrin në hyrjen e kontrollit të formësuesit të pulsit të orës FSI, pjesa tjetër - në hyrjet e modulatorëve të kanalit M (faza e parë e modulimit). Inputet e tyre të dyta marrin të transmetuara sinjalet e informacionit, të cilat modulojnë impulse me frekuencë të lartë nga DS sipas njërit prej parametrave të tyre (amplitudë, kohëzgjatje, etj.).

Parimi i funksionimit të qarkut të paraqitur ilustrohet nga diagramet e kohës (Fig. 7.2.2 a-d) për rastin e AIM në modulatorët e kanalit Mi.

Fig.7.2.2. Diagrami i kohës së funksionimit të qarkut ISS me VRK

Këta të fundit janë kampionë të bërë në qarqe kyçe ose multipleksorë. Le të shqyrtojmë së pari modulatorët AIM në çelësat, numri i të cilëve është N = 4. Për më tepër, kanali i parë është i ndarë për pulsin e sinkronizimit, dhe tre të tjerët për sinjalet e informacionit. Sinjali i sinkronizimit SS ndryshon nga pulset e informacionit në disa parametra, për shembull, kohëzgjatja ose amplituda. Impulsi i parë nga GI (Fig. 7.2.2 d) hap çelësin e parë, duke formuar një CC në daljen e tij, pulsin e dytë - çelësin e dytë dhe kalon pjesën përkatëse të sinjalit të kanalit të parë në daljen e tij, pulsi i tretë - pjesë e sinjalit të kanalit të dytë, dhe kështu me radhë deri në pulsin e katërt. Pulsi i pestë përsëri formon CC, etj. Meqenëse daljet e të gjithë çelsave janë të lidhura me njëri-tjetrin paralelisht, sinjali total (grupi) përbëhet nga impulse që nuk mbivendosen në kohë. Në këtë rast, kanalet thuhet se janë të ngjeshur në kohë. Me tutje sinjal grupi(Fig. 7.2.2 e) pas amplifikimit në bllokun PB, ai hyn si modulator në fazën e dytë të modulimit M, pas së cilës amplifikohet në bllokun PRD dhe furnizohet në anën marrëse nëpërmjet linjës së komunikimit.

Në praktikë, më shpesh nuk përdoret AIM, por PCM, i cili përfshin AIM. Operacionet e mbetura PCM (kuantizimi sipas nivelit, kodimi) duhet të kryhen në bllokun PB.

Në anën marrëse, sinjali nga linja hyn në RRM, ku filtrohet, përforcohet dhe më pas zbulohet në bllokun D (shih Fig. 12.5) për të marrë një sinjal grupi (shih Fig. 7.2.2 e). Nëse në kanale përdoret AIM, atëherë sinjali i grupit, pas amplifikimit në bllokun PB, dërgohet menjëherë në disa hyrje të të gjitha qarqeve të rastësisë DHE, në hyrjet e tjera të të cilave furnizohen pulset e sinjalit sinkronizues CC (Fig. 7.2. .2 g) nga prodhimi i shpërndarësit RL. Funksionimi i kësaj të fundit është i njëjtë si në anën transmetuese, me përjashtim të faktit që GI sinkronizohet nga pulset SI të izoluara nga sinjali i grupit. Çdo qark që përputhet AND hapet për një kohë të përcaktuar nga kohëzgjatja e pulsit të shpërndarësit dhe kalon sinjalin e kanalit të tij në daljen e tij. Në skemat I dhe VRK kryhet (Fig. 7.2.2 h-j). Në daljen e secilit qark të tillë ekziston një filtër me kalim të ulët, i cili kryen funksionet e fazës së dytë të demodulimit, duke shndërruar sinjalin AIM në një të transmetuar. sinjal analog. Nëse sinjalet e kanaleve janë dixhitale (me PCM), atëherë dekodimi duhet të bëhet në bllokun PB të marrësit, duke e kthyer PCM në AIM. Më pas, sinjali i grupit nga AIM ndahet në mënyrën e përshkruar më sipër.

Qarqet e marrësit AND veprojnë si filtra ose çelësa parametrikë të përkohshëm.

Me VRC ndodh edhe ndërhyrje reciproke, e cila shkaktohet nga dy arsye: shtrembërimet lineare dhe sinkronizimi i papërsosur. Në të vërtetë, kur spektri i pulsit është i kufizuar ( shtrembërim linear) frontet e tyre "shemben" dhe pulset e njërit kanal mbivendosen mbi pulset e tjetrit, gjë që prodhon ndërhyrje kalimtare. Për të ulur nivelin e tyre, futen intervale mbrojtëse, që korrespondojnë me njëfarë zgjerimi të spektrit të sinjalit.

Efikasiteti i përdorimit të spektrit të frekuencës me VRK është praktikisht (jo teorikisht) më i keq sesa me FDC: me rritjen e numrit të kanaleve, brezi i frekuencave rritet. Por me VRK nuk ka asnjë ndërhyrje me origjinë jolineare dhe pajisja është shumë më e thjeshtë, dhe faktori i pikut të sinjalit është më i vogël se me FRK. Një avantazh i rëndësishëm i VRK është imuniteti i tij i lartë ndaj zhurmës metodat e pulsit transmetimet (PCM, FIM, etj.).

Me VRC, është e lehtë të zgjidhni kanalet në anën marrëse pa asnjë kufizim në cilësinë e tyre. Pajisja është e vogël në përmasa dhe peshë, e cila është për shkak të përdorimit të saj të gjerë qarqe të integruara, elemente të teknologjisë kompjuterike dixhitale, mikroprocesorë.

Disavantazhi kryesor i TRC është nevoja për të siguruar sinkronizimin e anëve transmetuese dhe marrëse të sistemit të transmetimit.

Vini re se me TRC, sinjalet e kanaleve janë ortogonale me njëri-tjetrin, pasi ato nuk mbivendosen në kohë. Kjo do të thotë që gjatë transmetimit të tyre mund të përdoret edhe ndarja fazore e kanaleve (PDCD). Një shembull i kësaj do të ishte transmetimi me një brez të vetëm sinjale dixhitale, minimale kyçja e ndërrimit të frekuencës dhe etj.

Ndarja e përkohshme e kanalit (multipleksimi i përkohshëm i linjës së komunikimit)

Metoda e ngjeshjes kohore përdoret në linja me shumë kanale komunikimet e ndarjes së kohës. Linja të tilla komunikimi bartin sinjale pulsuese, ndërsa sinjalet e vazhdueshme janë tipike për linjat e komunikimit të ndarjes së frekuencës. Me ndryshimin e ngadalshëm të të dhënave të telemetrisë, sinjali do të jetë me brez të ngushtë (për shembull, të dhënat e temperaturës mund të transmetohen me shpejtësi të ulët, le të themi, një herë në 10 s), dhe është jashtëzakonisht joekonomike të zësh të gjithë linjën e komunikimit radio me një sinjal të tillë. Për të rritur efikasitetin e transmetimit, e njëjta linjë komunikimi mund të përdoret për të transmetuar matje të tjera gjatë pauzave ndërmjet transmetimeve të vlerave të temperaturës. Është e qartë se përdorim efikas Linja e komunikimit mund të arrihet duke ndarë përkohësisht kanalin e komunikimit midis disa parametrave të matur, secili prej të cilëve transmetohet me një frekuencë që korrespondon me shpejtësinë e ndryshimit të saj. Me këtë ndarje kohore, secilës vlerë të matur i caktohet intervali i saj kohor i përsëritur. Në shembullin tonë, një numër i caktuar i grupeve të ndryshme të të dhënave duhet të transmetohen brenda 10 sekondave. Vlerat e sasive të ndryshme të matura. transmetohen njëra pas tjetrës përmes së njëjtës linjë komunikimi, secila vlerë në intervalet e veta kohore. Pajisja marrëse duhet të jetë në gjendje të ndajë rrjedhën e vlerave në kanale në mënyrë që në secilin kanal të formohet një sekuencë vlerash që korrespondojnë me vlerën e matur primare. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të sigurohet sinkronizimi i kohës ose të shënohet çdo periudhë kohore në mënyrë që çdo burim i të dhënave të mund të njihet në fundin marrës. Në Fig. 16 tregon mbylljen e përkohshme të kanaleve dhe diagrami funksional sistem tipik i telemetrisë së ndarjes së kohës.

Një metodë e zakonshme për identifikimin e çdo intervali kohor është të numëroni pozicionin e tij në lidhje me pulset sinkronizuese që janë të pranishme në fillim të ciklit të vlerave të të dhënave të transmetuara, "pulsimet e orës". Në Fig. 17a tregon diagramet funksionale më të detajuara të ndërprerësit dhe dekomutatorit.

Oriz. 16.

a-shpërndarja e intervaleve kohore (10 kanale); b-diagrami i thjeshtuar funksional i sistemit.

Çelësi mbledh shumë kanale hyrëse nga burimet e sinjalit në një linjë transmetimi. Një numërues specifikon çdo periudhë kohore dhe për këtë arsye një vend në ciklin për çdo burim të dhënash. Për shembull, kanali i pestë i të dhënave në diagramin e mësipërm lidhet me lidhjen e radios kur numëruesi është në pozicionin 5, ose kur numërohet 5. Në Fig. Figura 17b tregon një diagram të thjeshtuar të ndërrimit dhe dekomutimit. Kur çelësi i komutatorit është në pozicionin 1, në të njëjtin pozicion është edhe çelësi i dekomutatorit, rolin e të cilit e luan komutatori që vepron në drejtim të kundërt. Prandaj, të dhënat e kanalit të parë transmetohen dhe merren.Të dy ndërprerësit funksionojnë në mënyrë sinkrone.

Oriz. 17.

a - diagrami funksional; b - diagrami i ndërveprimit. Sinjali i orës në pajisjen marrëse mund të nxirret nga impulset e orës të transmetuara përmes linjës së komunikimit ose të gjeneruara nga një gjenerator lokal.

Pulsi i orës siguron kohën e saktë të fillimit të ciklit, duke siguruar ndërrimin e qëndrueshëm të komutatorit dhe dekomutatorit. Vini re se çelësi dhe dekomutuesi përdorin të njëjtin harduer; dallimi është vetëm në drejtimin e lëvizjes së të dhënave.

Meqenëse ndërrimi dhe dekomutimi kontrollohen nga një sinkronizim me frekuencë fikse, frekuenca e ndërrimit është gjithashtu e qëndrueshme dhe kohëzgjatja e çdo periudhe kohore është e njëjtë. Megjithatë, kjo mund të jetë e pafavorshme në rastet kur burime të ndryshme të dhënat kërkojnë breza dukshëm të ndryshëm të frekuencës. Për të kuptuar marrëdhënien midis gjerësisë së brezit dhe frekuencës së ndërrimit, është e nevojshme të merret parasysh procesi i kampionimit të të dhënave.

Siç u përmend më herët, një sinusoid mund të rindërtohet nga një sekuencë mostrash të vlerave të tij të menjëhershme. Për të riprodhuar një valë sinusi 1 kHz me shtrembërim të besueshmërisë së lartë (më pak se 1%), kërkohen të paktën 5 mostra nga çdo periudhë sinjali. Prandaj, një sinjal 1 kHz duhet të merret me një ritëm prej 5000 vlerash për sekondë, pra 5 mostra për periudhë të vlerës së matur. Nëse presim të ndërrojmë sinjale nga 10 burime të dhënash (që kanë gjerësi brezi prej 1 kHz), secila prej të cilave kërkon një shkallë kampionimi prej 5000 mostrash për sekondë, atëherë kërkohet një shpejtësi kalimi prej 10 × 5000 mostra/s. = 50000 mostra/s. Ndërprerësi duhet të kalojë nga burimi në burim me një frekuencë prej 50 kHz (çdo 20 ms), në mënyrë që çdo burim sinjali të kontrollohet një herë në 10 ndërprerës, pra një herë në 20 ms, por me një frekuencë prej 5 kHz. Frekuenca e orës, d.m.th., numri i cikleve të orës në sekondë, do të jetë e barabartë me 5000 cikle orësh/s. Frekuenca e ndërrimit është e barabartë me frekuencën e orës shumëzuar me numrin e burimeve të të dhënave në sistem, ose frekuencën e orës shumëzuar me numrin e pulseve për orë (5000x10=50000 impulse/s). Linja e komunikimit duhet të jetë në gjendje të transmetojë të dhëna pulsuese në një frekuencë kaq të lartë (50,000 pps) pa shtrembërim të dukshëm. Kjo do të thotë se nevojitet një sistem komunikimi. me një gjerësi bande shumë më të madhe se 50,000 Hz.

Mostrat e të dhënave nga burime të ndryshme në sistemin e paraqitur në Fig. 16b, moduloni drejtpërdrejt transportuesin. Së bashku me këtë modulim të drejtpërdrejtë, shpesh ndodh që mostrat e të dhënave përdoren për të moduluar një nënbartës, i cili nga ana tjetër modulon bartësin, siç tregohet nga vijat e ndërprera në Fig. 16, b. Kështu, mostrat e të dhënave nga një grup burimesh transmetohen në një nga nënbartësit në një sistem multipleks të ndarjes së frekuencës. Kjo lejon që të dyja metodat e multipleksimit të kanaleve të përdoren në të njëjtën lidhje komunikimi. Vetë mostrat e të dhënave nuk janë asgjë më shumë se vlera të sinjalit pulsues gjatë modulimit të amplitudës së pulsit (PAM), d.m.th. informacioni është i moduluar me amplitudë-puls. Meqenëse sinjale të tilla PAM modulojnë një nënbartës (p.sh., me FM), i cili më pas modulon transportuesin (p.sh., gjithashtu nga FM), rezultati është një sistem PAM/FM/FM.

Tani merrni parasysh një shembull që demonstron efektin e kampionimit të sinjalit në gjerësinë e brezit të një sistemi komunikimi.

Konsideroni një transportues me një frekuencë prej 100 MHz, i cili modulohet (FM) nga një nënbartës me një frekuencë qendrore prej 70 kHz. Informacioni transferohet duke përdorur modulimi i frekuencës nënbartës 70 kHz. Kështu, ne kemi një kanal komunikimi FM/FM. Për të përmbushur standardet, është e nevojshme të kufizohet devijimi i frekuencës së nënbartësit në ±15%. Kjo do të thotë që në një indeks modulimi prej 5, gjerësia e brezit të informacionit është e kufizuar në 2100 Hz, d.m.th., shumë më e ngushtë se gjerësia e brezit prej 50,000 Hz e kërkuar për sistemin e propozuar të shumëfishtë. Nëse numri i mostrave për orë do të reduktohej në një, që do të thotë largimi i një prej burimeve të të dhënave, do të kërkohej një frekuencë ndërrimi prej 5 kHz, pra, akoma më e gjerë se gjerësia e brezit 2100 Hz e disponueshme në nënbartësin 70 kHz. Vini re se në rastin e një burimi të vetëm të dhënash, nuk kërkohet shumëfishim i kanalit dhe për këtë arsye është i mundur transmetimi i vazhdueshëm i drejtpërdrejtë (pa kampionim). Në këtë rast, gjerësia e brezit 2100 Hz është dyfishi i gjerësisë së brezit të kërkuar për një sinjal të vetëm burimi (1 kHz në shembullin e mëparshëm). Ky përkeqësim i efikasitetit të përdorimit të brezit të frekuencës (kur marrja e mostrave kërkon një gjerësi brezi prej 5 kHz, pa kampionim - vetëm 1 kHz) është për shkak të vetive të vetë kampionimit të sinjalit. Kur formoni pesë mostra të vlerave të sinjalit të menjëhershëm për secilën periudhë sinjal i vazhdueshëm ne zgjerojmë gjerësinë e brezit të sinjalit me më shumë se pesë herë, dhe për rrjedhojë gjerësinë e brezit të kërkuar të kanalit. Edhe pse kur përdorni një nënbartës të vetëm për të transmetuar sinjale nga numer i madh burimet, brezi i frekuencave përdoret në mënyrë joefikase, por kjo ka edhe avantazhet e veta, të cilat shfaqen kur sinjalet me brez të ngushtë nga burimet. Prandaj, ndarja e kohës, e cila kërkon marrjen e mostrave të sinjalit, përdoret kryesisht në aplikacionet me kërkesa të ulëta në brezin e frekuencës. Megjithatë sinjalet me brez të gjerë gjithashtu.mund të transmetohet duke përdorur mostra të gjata. Kohëzgjatja e çdo kampioni në këtë metodë është shumë më e gjatë se periudha e informacionit dhe arrin në 5 ose më shumë periudha. Kjo thjesht do të thotë që kampioni nuk përmban një vlerë të menjëhershme, por një segment të fundëm të vlerave të sinjalit të transmetuara në një interval të caktuar ore. Me këtë metodë, duhet të jeni të sigurt që nuk ka humbje të të dhënave gjatë ndërprerjes së transmetimit të niformacinës nga një burim specifik.

Më sipër u supozua se metoda e transmetimit është FM/FM. Prandaj, në çdo interval kohor individual, ndryshimi i frekuencës së nënbartësit përfaqëson vlerën e matës dhe kampion në atë kohë. Gjatë këtij intervali kohor, devijimi i frekuencës nga qendra e nënbartësit korrespondon me tensionin e kampionimit, i cili modulon frekuencën e nënbartësit. Gjerësia e këtyre intervaleve kohore është fikse dhe cikli i orës së sekuencës së tyre vendoset nga një impuls i orës. Pulsi i sinkronizimit shkakton devijimin maksimal të frekuencës dhe ka një kohëzgjatje të barabartë me dyfishin e intervalit kohor normal. Zgjerimi është i nevojshëm për të ndarë pulsin e sinkronizimit nga impulset e mostrës së sinjalit.

Vendosja e standardeve dhe kontrolli i karakteristikave të linjave të transmetimit kryhen nga organe të ndryshme shtetërore ose ndërkombëtare (në varësi të natyrës së linjave: telemetria satelitore - sipas marrëveshjeve ndërkombëtare, telemetria industriale - nga organet e kontrollit shtetëror, etj.). Për shembull, frekuenca e orës duhet të mbahet konstante me një saktësi prej ±5% (stabilitet afatgjatë); gjatësia e rriqrës është e kufizuar në jo më shumë se 128 lojëra kohore, etj. (IRIG, "Standardet e Telemetrisë"). Le të theksojmë gjithashtu se kur frekuencave të larta nënbartës, brezi është shpesh më i gjerë; Kjo do të thotë që frekuenca e ndërrimit mund të jetë më e lartë.

Për të përmirësuar efikasitetin, ndonjëherë është e dobishme të kemi norma të pabarabarta të kampionimit për burime të ndryshme.

Burimi informacion broadband duhet të anketohen më shpesh sesa brezi i ngushtë. Kjo arrihet lehtësisht me ndryshime të thjeshta në lidhjet e brendshme të çelësit dhe dekomutatorit. Për shembull, nëse lidhim pozicionet 1 dhe 5 në një ndërprerës me dhjetë pika (kompresor kanalesh), atëherë burimi i të dhënave i lidhur me pozicionet 1 dhe 5 do të anketohet dy herë në një cikël orësh, pra me dyfishin e frekuencës. Gjithashtu është e mundur të bëhet nën-ndërrimi, d.m.th. caktoni një ose më shumë intervale kohore, kohëzgjatja e të cilave ndahet në pjesë për transmetimin e të dhënave nga një numër shtesë burimesh. Kohëzgjatja e intervalit të orës kryesore bëhet një nëncikël për nënkomutatorin.

Këto metoda e bëjnë të lehtë përshtatjen e sistemit gamë të gjerë kërkesat e brezit të frekuencës.