Раздел 7.1. Структурная схема системы передачи с ЧРК

Телекоммуникационной системой с частотным разделением каналов называют систему, в линейном тракте которой для передачи канальных сигналов отводятся неперекрывающиеся полосы частот.

Рассмотрим принцип частотного разделения каналов, используя схему N-канальной системы и планы частот в ее характерных точках.

В качестве переносчиков в СП с ЧРК используются гармонические синусоидальные колебания с различными частотами f₁, f₂, …f_n (колебания несущих). Канальные сигналы формируются в результате модуляции одного из параметров переносчиков первичными сигналами C_i(t). Применяются амплитудная, частотная и фазовая модуляции. Частоты несущих колебаний выбираются так, чтобы спектры канальных сигналов U₁(t) и U₂(t) не перекрывались. Групповой сигнал U_S(t), поступивший в линию связи, представляет собой сумму канальных сигналов

При передаче по линейному тракту сигнал U_S(t) претерпевает линейные и нелинейные искажения и на него накладывается помеха n(t), таким образом, в приемную часть поступает искаженный. сигнал

В приемной части производится разделение канальных сигналов с помощью полосовых разделительных фильтров Ф₁, Ф₂, Ф_n, т.е. из группового сигнала выделяют канальные сигналы

Первичные сигналы восстанавливаются демодуляторами Д₁, Д₂, … Д_n с использованием частот, равными частотам несущих на передаче.

ФНЧ подавляют высокочастотные паразитные продукты демодуляции.

Сигналы на входе каналов из-за искажений в тракте передачи, неидеальности аппаратуры и наложения помех отличаются от первичных сигналов C_i(t).

Качество связи определяется критерием близости сигналов C_i(t) и , и зависит от вида передаваемых сообщений и свойств получателя.

Условием разделимости канальных сигналов СП с ЧРК является их ортогональность, т.е.

, где

G_i(f) – энергетический спектр i-го канального сигнала;

f_н и f_в – границы полосы частот, отводимой в линейном тракте для i-го канального сигнала.

Ширина частотного спектра группового сигнала Df_S определяется числом каналов в системе передачи (N); шириной спектра канальных сигналов Df_i , а также частотными характеристиками затухания полосовых разделительных фильтров Ф₁, Ф₂, Ф_n.

Разделительные фильтры обеспечивают малое затухание в полосе пропускания (а_пр) и необходимую величину затухания в диапазоне эффективного задерживания (а_под). Между этими полосами находятся полосы расфильтровки разделительных фильтров. Следовательно, канальные сигналы должны быть разделены защитными промежутками (Df_з), величины которых должны быть не меньше полос расфильтровки фильтров.

Следовательно, ширина группового сигнала может быть определена по формуле

так как затухание разделительных фильтров в полосе задерживания конечно (а_под), то полное разделение канальных сигналов невозможно. Вследствие этого появляются межканальные переходные помехи, характер и уровень которых определяется качеством разделительных фильтров и видом модуляторов. Зная допустимый уровень межканальных помех и величину выделенного защитного интервала, формулируют требования к канальным полосовым фильтрам.

В современных системах многоканальной телефонной связи каждому телефонному каналу выделяется полоса частот 4 кГц, хотя частотный спектр передаваемых звуковых сигналов ограничивается полосой от 300 до 3400 Гц, т.е. ширина спектра составляет 3,1 кГц. Между полосами частот соседних каналов предусмотрены интервалы шириной по 0,9 кГц, предназначенные для снижения уровня взаимных помех при расфильтровке сигналов. Это означает, что в многоканальных системах связи с частотным разделением сигналов эффективно используется лишь около 80% полосы пропускания линии связи. Кроме того, необходимо обеспечить высокую степень линейности всего тракта группового сигнала.