Раздел 8.2. Формирование канальных сигналов

Ключевые элементы амплитудно-импульсных модуляторов АИМ₁, АИМ₂, АИМ₃ поочередно замыкаются на время длительности канального интервала КИ-1, КИ-2, КИ-3 (рис.Л5-3), формируя импульсные сигналы с_i(t) в каждом канале. Импульсы АИМ-сигналов разных каналов сдвинуты друг относительно друга по времени на длительность канального интервала. Синхронно с модуляторами в соответствующем канале замыкаются ключевые элементы демодуляторов ДМ₁, ДМ₂, ДМ₃. Принятая последовательность амплитудно-модулированных импульсов в каждом канале поступает на соответствующий фильтр нижних частот ФНЧ, где формируется непрерывный аналоговый сигнал с_i^’(t). При объединении индивидуальных каналов в канале (линии) связи образуется групповой сигнал с_S(t) с частотой следования импульсов в N раз большей частоты следования индивидуальных импульсов (рис.8.3,г).

Рис.8.3 - Временная диаграмма работы системы с ВРК

Амплитудно-импульсные модуляторы могут работать в двух режимах: АИМ-1 и АИМ-2. При амплитудно-импульсной модуляции первого рода (АИМ-1) вершина импульса повторяет исходный модулирующий сигнал на длительности канального интервала. При амплитудно-импульсной модуляции второго рода (АИМ-2) амплитуда импульса равна начальному значению модулирующего сигнала и остается постоянной на всей длительности канального интервала.

Спектр АИМ сигнала S_аим(f) при модуляции сигналом C(f) со спектром, ограниченным нижней F_мин и верхней F_макс граничными частотами приведен на рис. 8.4. Спектр содержит исходный модулирующий сигнал C(f), гармоники частоты дискретизации F_д, 2 F_д, …, с нижней (от F_д – F_макс до F_д – F_мин) и верхней (от F_д + F_миндо F_д + F_макс) полосами частот при F_д, с нижней (от 2F_д – F_макс до 2F_д – F_мин) и верхней (от 2F_д + F_миндо 2F_д + F_макс) при 2F_д и т.д. Таким образом, в спектре АИМ-сигнала S_аим(f) содержится исходный информационный сигнал C(f). Поэтому на приемной стороне из АИМ-сигнала можно выделить информационный с помощью фильтра нижних частот ФНЧ. Из-за не идеальности ФНЧ необходимо обеспечить полосу расфильтровки ΔF_р, как показано на рис.Л 8.4б.

Рис.8.4 - Спектр АИМ-сигнала

Из рис.Л5-4 следует, что F_макс + ΔF_р = F_д – F_макс или F_д = 2F_макс + ΔF_р, т.е. частота дискретизации F_д ³ 2 F_макс, что соответствует теореме Котельникова В.А. Знак равенства выполняется для полосы расфильтровки ΔF_р = 0, что возможно только при идеальном фильтре. Для каналов тональной частоты частота дискретизации выбирается равной F_д = 8 кГц, следовательно, при передаче по каналу телефонного сигнала с полосой частот ΔF = 0,3…3,4 кГц полоса расфильтровки составит ΔF_р = (8 – 6,8) кГц = 1,2 кГц.