русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Лабораторная работа № 1 1 страница


Дата добавления: 2014-11-27; просмотров: 1279; Нарушение авторских прав


Учебное издание

Иванов Вячеслав Ильич, Гордиенко Владимир Николаевич, Попов Григорий Николаевич и др.

ЦИФРОВЫЕ И АНАЛОГОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

Учебник Обложка художника В. Г. Ситникова

ЛР №071825 от 16.03.99 г.

Подписано в печать 15.12.02 Формат 60X88/16

Бумага офсетная №1. Гарнитура Лтез Ие\у Котап. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 14,5 Уч.-изд. л. 16,39 Тираж 2000 экз. Изд. №116

I8ВN 5-93517-116-3© Иванов В. И., Гордиенко В. Н.,

Попов Г. Н. и др., 1995, 2003 © Оформление издательства «Горячая линия - Телеком», 2003


ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ

За последние годы около тридцати вузов РФ открыли подго­товку инженерных кадров по направлению 654400 «Телекоммуни­кации» и испытывают острую нехватку в обеспечении учебного процесса учебниками и учебными пособиями. Приведенный в учеб­нике «Цифровые и аналоговые системы передачи» материал в основ­ном является базовым, а поэтому не теряет своей актуальности по мере развития средств телекоммуникаций. В книге уделено большое внимание цифровым системам передачи, работающим по провод­ным, спутниковым, радиорелейным и оптическим линиям связи. Материал учебного пособия соответствует основным требованиям нового Государственного образовательного стандарта высшего про­фессионального образования второго поколения, принятого в 2000 году.

Следует обратить внимание на то, что за прошедшие годы (первое издание вышло в свет в 1996 г.) произошли изменения в на­званиях некоторых вузов, сотрудники которых принимали участие в написании учебника, а именно: Новосибирский электротехнический институт связи (НЭИС) ныне называется Сибирским государствен­ным университетом телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ), Поволжский институт информатики, радиотехники и связи (ПИИРС) -Поволжской государственной академией телекоммуникаций и ин­форматики (ПГАТИ).



 

ВВЕДЕНИЕ

Средства общения между людьми (средства связи) непрерывно совершенствуются в соответствии с изменениями условий жизни, развитием культуры и техники. Сегодня средства связи стали неотъемлемой частью производственного процесса и нашего быта. Современные системы связи должны не только гарантировать быструю обработку и надежность передачи информации, но и обеспечивать выполнение этих условий наиболее экономичным

способом.

Информация передается по каналам связи (рис. 8.1).

Линией связи называется среда распространения электро­магнитных волн, используемая для передачи сигналов от передат­чика (Пер) к приемнику (Пр). Такой средой могут быть воздуш­ная, кабельная, радиорелейная линии связи, волноводы и т. д. Передатчик, линия связи и приемник образуют канал связи. Источник сообщений, передатчик, линия связи, приемник и полу­чатель сообщений образуют систему связи.

Высокая стоимость линий связи обусловливает разработку си­стем и методов, позволяющих одновременно передавать по одной линии связи большое число независимых сообщений, т. е. исполь­зовать линию многократно. Такие системы передачи называются многоканальными. Связь, осуществляемую с помощью этих систем, принято называть многоканальной.

Рис. 8.1. Обобщенная схема канала связи

Основной задачей, которая решается при создании многока­нальной связи, является увеличение дальности связи и числа ка­налов.


 

 

В истории развития телефонной связи можно выделить три этапа.

Первый этап характеризуется появлением электрической свя­зи - созданием первого электромагнитного телеграфа, изобретен­ного в начале 1830-х гг. русским ученым П. Л. Шиллингом.

Задача увеличения дальности связи эффективно решена рус­ским академиком Б. С. Якоби, предложившим в 1858 г. телеграф­ную трансляцию. В том же году было положено начало повыше­нию эффективности использования линейных сооружений: русский инженер 3. Я. Слонимский изобрел дуплексное телеграфирование.

Первый вклад в технику многоканальной связи был сделан Г. И. Морозовым в 1869 г., предложившим способ одновременного телеграфирования по общей цепи с помощью токов различных ча­стот.

Началом развития телефонной связи считается 1876 г., когда американец А. Белл предложил использовать для передачи речи па расстояние электромагнитный прибор, названный телефоном. В 1878 г. была разработана схема телефонного аппарата с уголь­ным микрофоном. В этом же году Т. Эдисон предложил использовать в схеме передачи речи трансформатор, что обеспечивало двустороннюю передачу и большую дальность.

В 1880 г. Г. Г. Игнатьев создал схему для одновременного те­леграфирования и телефонирования, основанную на разделении телеграфных и телефонных сигналов с помощью простейших элек­трических фильтров, т. е. был открыт принцип частотного разде­ления каналов. В это же время Пикар и Кайло предложили схемы для одновременного телеграфирования и телефонирования на ос­нове применения принципа уравновешенного моста.

Хотя таким образом были созданы предпосылки для построе­ния многоканальных систем связи, однако практически на первом этапе развития междугородной связи использовались отдельные телеграфные и телефонные цепи. Изучение свойств и опыт проек­тирования и строительства таких цепей позволили со временем перейти к практическому созданию многоканальных систем связи. Это стало возможным после развития методов радиотехники, изо­бретения электронных ламп и применения их для усиления, гене­рации переменных токов, модуляции и демодуляции, разработки теории и методов проектирования электрических фильтров, вырав­нивателей и других элементов.

Второй этап развития многоканальной связи начинается с со­здания дуплексных усилителей. В 1915 г. инженер, капитан рус­ской армии В. И. Коваленков продемонстрировал макет ламповых телефонных трансляторов на Всероссийском съезде инженеров-электриков. Предложенная им идея двустороннего действия с дифференциальной системой соединения до сих пор остается основой построения дуплексных усилителей каналов тональной ча­стоты (ТЧ). В 1922 г. в Бологом был установлен первый телефон­ный транслятор системы Коваленкова, обеспечивающий уверенную связь Петрограда с Москвой. Были организованы телефонные магистрали большой протяженности (Москва — Тбилиси, Москва — Магнитогорск и др.). т. е. на втором этапе теоретически была ре­шена проблема увеличения дальности связи.

Третий этап характеризуется решением проблемы многоканальности. В конце 20-х гг. был реализован полосовой фильтр, позво­ляющий выделять одну боковую полосу частот. К 1930 г. появилась отечественная трехканальная аппаратура. В 1940 г. была сдана в опытную эксплуатацию, первая в СССР 12-канальная система пе­редачи по воздушным линиям из цветных металлов. Началась прокладка кабельных линий. Был создан кабель нового типа — коаксиальный, пригодный для использования в широком спектре частот.

После войны техника многоканальной связи стала развиваться особенно интенсивно. Было налажено производство симметричного кабеля, разработана аппаратура К-12, затем 24- и 60-канальные системы К-24-2 и К-60. Для передачи по коаксиальным кабелям разработаны системы К-120, К-300, К-1920, К-3600, К-2700, К-5400, К-Ю800. Все более широкое применение получают РРЛ большой емкости. Одновременно развиваются цифровые системы передачи (ИКМ-12, ИКМ-24, ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920 и др.), которые постепенно вытесняют аналоговые.

Последние два десятилетия знаменуются развитием волоконно-оптических систем передачи (ВОСП). По сравнению с существую­щими системами, работающими по медному кабелю, ВОСП обла­дают рядом преимуществ, основными из которых являются: широкая полоса пропускания, позволяющая организовывать необ­ходимое число каналов по одному волоконно-оптическому тракту; возможность предоставления абоненту наряду с телефонной связью любых из существующих ныне и создаваемых в процессе развития видов услуг связи (телевидение, телефакс, широкополосное радио­вещание, различные телематические и справочные службы, ре­кламу, местную связь и др.); высокая защищенность от электро­магнитных помех; малое километрическое затухание и возможность организации регенерационных участков большой протяженности; значительная экономия меди и потенциально низкая стоимость оптического кабеля. В настоящее время на городских телефонных сетях (ГТС) активно внедряются ВОСП ИКМ-120-4/5, ИКМ-480-5 («Сопка-1»), на магистральных и зоновых — «Сопка-2», «Сопка-3», «Сопка-4», «Сопка-5» и др.

Основными направлениями в развитии систем передачи яв­ляются: повышение эффективности использования линий связи, увеличение дальности связи, повышение ее качества и надежности, постоянное техническое совершенствование элементов и узлов ап­паратуры.


 

Глава 1. ПРИНЦИПЫ МНОГОКАНАЛЬНОЙ

ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ

1.1. СИГНАЛЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

И ИХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Задачей техники многоканальной связи является одно- или двусторонняя' передача на большие расстояния различного рода информации. Все виды информации, передаваемые с помощью средств электрической связи, можно разделить на две группы: со­общения и данные.

К сообщениям относится информация, воспринимаемая ор­ганами чувств одного или нескольких человек. Сообщениям свой­ственна так называемая избыточность, т. е. наличие в данной информации элементов, несущественных для правильного понима­ния ее содержания. Такие элементы могут быть отброшены без по­тери смысла передаваемой информации.

К данным относится информация, передаваемая в виде целе­сообразно выбранных символов, пригодных для машинной обра­ботки, и бедная или не обладающая избыточностью.

Сообщения, передаваемые по каналам связи, преобразуются передатчиком (см. рис. В.1) в непрерывные (аналоговые) или дис­кретные (прерывистые) электрические сигналы или сигналы элек­тросвязи (первичные сигналы). К последним относятся: телефон­ный, звукового вещания, факсимильный, телевизионный, телеграф­ный, передачи данных.

Телефонный (речевой) сигнал. Звуки речи образуются в ре­зультате прохождения воздушного потока из легких через голосо­вые связки и полости рта и носа. Частота импульсов основного тона лежит в пределах от 50 ... 80 Гц (бас) до 200 ... 250 Гц (жен­ский и детский голоса). Импульсы основного тона содержат боль­шое число гармоник (до 40), причем их амплитуды убывают с увеличением частоты со скоростью приблизительно 12 дБ на ок­таву. При разговоре частота основного тона меняется в значитель­ных пределах. Высокое качество передачи телефонного сигнала характеризуется уровнем громкости, разборчивостью, естественным звучанием голоса, низким уровнем помех. Эти факторы опреде­ляют требования к телефонным каналам.

Основными характеристиками телефонного сигнала являются:

мощность телефонного сигнала РТЛф. Согласно данным МККТТ (Международный консультативный комитет по телеграфии и теле­фонии) средняя мощность телефонного сигнала в точке с нулевым

 

 

 

 

Рис. 1.1. Энергетический спектр

речевого сигнала

 

 

измерительным уровнем на интервале активности составляет 88 мкВт. С учетом коэффициента активности (0,25) средняя мощ­ность телефонного сигнала равна 22 мкВт. Кроме речевых сигна­лов в канал поступают сигналы управления, набора номера, вы­зова и т. д. С учетом этих сигналов среднюю мощность теле­фонного сигнала принимают равной 32 мкВт, что соответствует уровню рСр = —15 дБм0;

коэффициент активности телефонного сообщения, т. е. отноше­ние времени, в течение которого мощность сигнала на выходе ка­нала превышает заданное пороговое значение, к общему времени занятия канала для разговора. При разговоре каждый из собесед­ников говорит приблизительно 50% времени. Кроме того, отдель­ные слова, фразы отделяются паузами. Поэтому коэффициент активности составляет 0,25 ... 0,35;

динамический диапазон телефонного сигнала — десять десятич­ных логарифмов отношения максимальной мощности к минималь­ной (или разность между максимальным и минимальным уровнями сигнала): D = 10 lg (pmax /pmin) =ртах—ртin. Для телефонного сиг­нала D = 35... 40 дБ;

пик-фактор сигнала Q = 10 lg (pmax /pcp) или Q = pmax - pcp), кото­рый составляет Q = 14 дБ. При этом максимальная мощность, ве­роятность превышения которой исчезающе мала, равна 2220 мкВт ( + 3,5дБм0);

энергетический спектр речевого сигнала — область частот, в ко­торой сосредоточена основная энергия сигнала (рис. 1.1) β = 10 lg [П2(f) / П02]. Δ f , где П2 (f) —спектральная плотность среднего квадрата звукового давления; По — порог слышимости (минималь­ное звуковое давление, которое начинает ощущаться человеком снормальным слухом на частотах 600... 800 Гц); Δ f =1 Гц. Из рис. 1.1 следует, что речь представляет собой широкополосный про­цесс, частотный спектр которого простирается от 50... 100 до 8000 ... 10 000 Гц. Установлено, однако, что качество речи полу­чается вполне удовлетворительным при ограничении спектра ча­стотами 300 ... 3400 Гц. Эти частоты приняты МККТТ в качестве границ эффективного спектра речи. При указанной полосе частот слоговая разборчивость составляет около 90%, разборчивость фраз — более 99% и сохраняется удовлетворительная натураль­ность звучания;

 

 

количество информации речевого сигнала

Ip = η Δ F log2 (1 + Pp.cp / Pш), (1.1)

где Δ F = 3100 Гц — эффективная ширина спектра речи; Рp.cp = 88 мкВт — средняя мощность речевого сигнала на активных ин­тервалах; т] = 0,25 — коэффициент активности; Рш — допустимая невзвешенная мощность шума (178 000 пВт). Подставляя эти зна­чения в (1.1), получаем Ip =8000 бит/с.

Сигналы звукового вещания.Источником звука при передаче программ вещания обычно являются музыкальные инструменты пли голос человека.

Динамический диапазон сигналов вещательной передачи сле­дующий: речь диктора 25 ... 35 дБ, художественное чтение 40 ... ... 50 дБ, вокальные и инструментальные ансамбли 45 ... 55 дБ, сим­фонический оркестр до 65 дБ. При определении динамического диапазона максимальным считается уровень, вероятность превы­шения которого равна 2%, а минимальным—98%.

Средняя мощность сигнала вещания существенно зависит от интервала усреднения. В точке с нулевым измерительным уровнем средняя мощность составляет 923 мкВт при усреднении за час, 2230 мкВт — за минуту и 4500 мкВт — за секунду. Максимальная мощность сигнала вещания в точке с нулевым измерительным уровнем составляет 8000 мкВт.

Частотный спектр сигнала вещания расположен в полосе ча­стот 15... 20000 Гц. При передаче как телефонного сигнала, так и сигналов вещания полоса частот ограничивается. Для достаточно высокого качества (каналы вещания первого класса) эффективная полоса частот должна составлять 0,05... 10 кГц, для безукоризнен­ного воспроизведения программ (каналы высшего класса) 0,03... ... 15 кГц.

Количество информации сигналов вещания, определяемое по (1.1), при Δ F = 10000 Гц, РСР = 923 мкВт и Рп = 4000 пВт состав­ляет Iвещ = 180 000 бит/с.

Факсимильный сигнал.Факсимильной связью называется пере­дача неподвижных изображений (рисунков, чертежей, фотографий, газетных полос и т. д.) по каналам электрической связи. Первич­ные факсимильные сигналы получают в результате электрооптиче­ского анализа, заключающегося в преобразовании светового по­тока, отражаемого элементарными площадками изображения, в электрические сигналы. В приемнике полученный электрический сигнал возбуждает какое-либо физическое воздействие, окраши­вающее элементарные площади носителя записи, в результате чего получается копия передаваемого изображения.

Бланк с передаваемым изображением накладывается на бара­бан (Б) передающего факсимильного аппарата (рис. 1.2).,На по­верхность изображения проектируется яркое световое пятно, пере­мещающееся вдоль оси барабана. При вращении последнего под действием мотора (М) световое пятно по винтовой линии обегает его поверхность, осуществляя развертку изображения.

Отраженный световой поток воздействует на фотоэлемент (ФЭ), в резуль­тате чего в его цепи появляется изменяющийся во времени ток, мгновенное значение которого определяется оптической плотно­стью (отражающей способностью) элементов изображения.

В приемной части факсимильного аппарата принятый сигнал подается на безынерционную газосветную лампу (ГЛ). Пучок света от лампы фокусируется на поверхности светочувствительной бумаги, закрепленной на барабане приемного аппарата. Барабан вращается синхронно и синфазно с барабаном передатчика, све­товое пятно от ,ГЛ перемещается вдоль его оси. В результате после проявления получается копия передаваемого изображения.

Частотный спектр первичного факсимильного сигнала опреде­ляется характером передаваемого изображения, скоростью раз­вертки и размерами анализирующего пятна. Максимальную ча­стоту рисунка fрис можно рассчитать, полагая, что оригинал представляет собой чередующиеся черные и белые полосы, пер­пендикулярные направлению развертки, причем ширина этих по­лос равна ширине анализирующего пятна. В этом случае fрис = πDN/120 d , где D — диаметр барабана, мм; N— частота враще­ния барабана, об/мин; й — ширина анализирующего пятна, мм.

Параметры факсимильных аппаратов, рекомендуемые МККТТ: N=120, 90 и 60 об/мин; D = 70 мм и d =0,15 мм. Соответственно fрис =1465 Гц при N=120 об/мин; fрис =1100 Гц при N=90 об/мин; fрис = 732 Гц при N = 60 об/мин. При передаче реальных изображе­ний получается первичный сигнал сложной формы, энергетический спектр которого содержит частоты 0...fрис. Динамический диапа­зон сигнала составляет приблизительно 25 дБ, пик-фактор ра­вен 4,5 дБ при l=16 градациям яркости.

Информационную содержательность факсимильного сигнала оп­ределяют по формуле Ip = Fт log2 l, полагая число уровней сиг­нала l=2 для штрихового изображения, l=16 для полутонового и Fт =2 fрис. В результате расчетов fфакс = 2,93 . 103 бит/с (l=2, N=120 об/мин) и fmax=11,7 . 103 бит/с (l=16, N=120 об/мин).

Телевизионный сигнал. При телевидении, как и при факсимиль­ной связи, первичный сигнал формируется методом развертки.


 

 

Спектр телевизионного сигнала (видеосигнала) зависит от характеристик передаваемого изображения, но структура определяется в основном разверткой. Анализ показывает, что энергетический спектр телевизионного сигнала сосредоточен в полосе частот 0 ... 6 МГц. Цветное телевидение должно быть совместимо с черно-Ослым, т. е. цветные передачи должны приниматься в виде чорно-белых на монохромные телевизоры и черно-белые пере­дачи — на приемники цветного изображения. Эти условия выпол­няются с помощью специальной обработки первичных сигналов.

Динамический диапазон телевизионных сигналов составляет приблизительно 40 дБ, пик-фактор 4,8 дБ, а информативность 80-106 бит/с.

Телеграфные сигналы и сигналы передачи данных. Первичные телеграфные сигналы и сигналы передачи данных имеют вид по­следовательностей двухполярных (рис. 1.3, а) или однополярных (рис. 1,3,6) прямоугольных импульсов. Длительность импульсов определяется скоростью передачи В, измеряемой в бодах. Тогда величина Рт=1/ти называется тактовой частотой, которая численно равна скорости передачи В. График нормированного энергетического спектра Оп телеграфного сигнала показан на рис. 1.4, из которого видно, что основная энергия сигнала сосре­доточена в полосе частот 0 ... Рт. Понятия динамического диапа­зона, пик-фактора для таких сигналов не имеют смысла, а коли­чество информации 1тлг=<Рт.

1.2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ

Передача первичных сигналов от одного абонента к другому осуществляется с помощью электромагнитных сигналов, которые передаются по каналам связи. Линии связи обычно являются наи­более дорогостоящей частью систем передачи (СП) и отличаются большим разнообразием — это воздушные, кабельные, радиоре­лейные, спутниковые, волоконно-оптические и другие линии. С помощью СП осуществляется одновременная и взаимно

Рис. 1.5. Структурная схема системы передачи

независимая передача сообщений от N абонентов, расположенных в пункте А, к N абонентам, расположенным в пункте Б.

Первичные сигналы (рис. 1.5) с1(i), c2(t),..., cN (t) от N абонен­тов поступают на входы N каналов оборудования оконечного пункта (ОП А). В каждом, например i-м, канале с помощью соот­ветствующего модулятора Mi первичный сигнал ci(t) преобразуется в канальный ui(t) и на выходе сумматора действует групповой сигнал

Необходимость преобразования ci(t) в ui(t) обусловлена тем, что совокупность сигналов {ci(t)} не обладает свойством разделимо­сти. Действительно, если объединить несколько источников пер­вичных сигналов, например подключить несколько телефонных аппаратов к одной линии и говорить по ним одновременно, то на приеме невозможно определить, к какому каналу относится каж­дый первичный-сигнал. Очевидно, что канальные сигналы ui(t),... uN (t) должны обладать существенными отличительными призна­ками, чтобы на приемном конце с помощью простых технических средств можно было отделить один канальный сигнал от другого. Передающая часть (Пер) оборудования оконечного пункта пре­образует групповой сигнал в линейный, который поступает в ли­нию связи. Последнее преобразование обусловлено большим раз­нообразием линий. Поэтому при формировании линейного сигнала из группового необходимо учитывать свойства соответствующей линии связи, и в частности рабочий диапазон частот, уровни пере­даваемых и принимаемых сигналов, а также помех.

Прохождение сигналов по линиям связи сопровождается иска­жением их формы и ослаблением мощности. Кроме того, происхо­дит маскирование сигналов помехами. Поэтому в подавляющем большинстве случаев линию связи разбивают на отдельные участ­ки, в конце которых устанавливают обслуживаемые или необслу­живаемые промежуточные усилительные пункты (ОУП, НУП). Расстояние между ними выбирается сравнительно малым, в ре­зультате чего удается на каждом усилительном пункте достаточно качественно восстановить форму передаваемых сигналов и


 

Рис. 1.6. Структурная схема системы передачи с ЧРК

обеспе­чить их защищенность от помех. В случае цифровых систем пере­дачи с помощью оборудования НУП (ОУП) удается практически полностью восстановить форму передаваемых сигналов, т. е. осу­ществить их регенерацию.

Приемная часть (Пр) ОП станции Б, во-первых, выполняет функции оборудования ОУП, во-вторых, преобразует линейный сигнал в групповой, Совокупность передающей части станции А, приемной — станции Б ОУП, НУП и линии связи объединяется в линейный тракт. В Пункте Б с выхода линейного тракта сиг­нал ur(t) поступает на вход совокупности разделителей Р1,..., РN канальных сигналов. Так, в г-м канале Pi выделяет ui (t) из ur(t). Затем с помощью демодуляторов ДМ1... ,ДМN канальные сигналы преобразуются в первичные и поступают на выходы каналов.

В настоящее время широкое распространение имеют СП с ча­стотным разделением каналов (СП-ЧРК). Отличительным призна­ком канальных сигналов в случае ЧРК является частотный диа­пазон, занимаемый спектром сигналов ui (t). С помощью системы несущих колебаний fн1 ..., fНN (рис. 1.6) модуляторы М1,..., МN формируют канальные сигналы, спектры которых занимают взаим­но непересекающиеся диапазоны частот (рис. 1.7). Спектры пер­вичных сигналов идентичны и занимают диапазон 0,3... 3,4 кГц. Здесь используется стандартное обозначение спектра первичного сигнала в виде

 

 

 

Рис.1.7 Схема преобразования спектров сигналов в

СП с ЧРК

 

 

прямоугольного треугольника. В результате моду­ляции формируются канальные сигналы со спектрами S1 (ω), … , SN (ω) . На приемном конце разделение канальных сигналов осу­ществляется системой, канальных фильтров КФ1 ..., КФN. Из АЧХ канального фильтра i-го канала (рис. 1.8) видно, что частотные компоненты, принадлежащие канальному сигналу i-го канала, про­ходят через КФi без ослабления, а частотные компоненты других канальных сигналов подавляются не менее чем на 60 дБ, что соот­ветствует их ослаблению по напряжению в 1000 раз. В результате можно считать, что на выход КФi проходит только канальный сиг­нал ui (t).

Кроме СП-ЧРК в настоящее время все более широкое исполь­зование находят СП с временным разделением каналов (СП-ВРК)-Функционирование этих систем передачи связано с разбиением времени передачи на циклы длительностью То или с частотой сле­дования fд =1/T0, которая называется частотой дискретиза­ции (рис. 1.9). В свою очередь, каждый цикл N - канальной СП разбивается на N канальных интервалов (КИ) длительностью Δtки=T0/N, и в течение каждого канального интервала передается информация соответствующего канала (рис. 1.10).

Рассмотрим передачу сигналов в произвольном, например, i-м канале (рис. 1.11) в течение k циклов (k=l,2, 3,...). В первич­ном сигнале ci {t) с частотой fд выбирается множество отсчетов с1 i, c2 i, c3 i,..., соответствующих

Рис. 1.10. Структурная схема системы передачи с ВРК


 

 


мгновенным значениям ci (t) в моменты t1,, t2., t3,,... (рис. 1.11). Модулятор i-го канала Mi выра­батывает последовательность сигналов u1i(t), u2 i(t), u3 i(t), .. , ко­торые содержат информацию о вышеупомянутых отсчетах, так что канальный сигнал ui(t) = u1i(t) + u2 i(t) + u3 i(t) + ... Временное рас­положение этих сигналов определяется воздействием импульсов, вырабатываемых распределителем канальных импульсов (РИК) (см. рис. 1.10), действующих на i-м выходе РИК (рис. 1.12). Рас­пределитель на приеме работает синхронно с РИК на передаче. Под воздействием импульсов РИК на приеме замыкается ключ 1-го канала (Кл,), в результате чего на выходе Клi действует только сигнал ui(t). Демодулятор выделяет из ui(t), последова­тельность отсчетов с1 i, c2 i, c3 i,..., и преобразует ее в первичный сиг­нал. Теоретическое обоснование возможности передачи информа­ции в СП с ВРК связано с теоремой Котельникова, которая дока­зывает возможность передачи информации с помощью системы отсчетов, если fд 2Fmcx , где Fmcx - максимальная частота в спект­ре первичного сигнала.

В качестве канальных сигналов в СП-ВРК широко исполь­зуются модулированные импульсные последовательности, и в част­ности АИМ сигналы. В этом случае высота импульсов пропорцио­нальна отсчетам первичного сигнала. На рис. 1.13 показаны временные диаграммы канальных и группового АИМ сигналов СП-ВРК. Однако групповой АИМ сигнал затруднительно переда­вать по линии из-за искажения формы импульсов, связанного с резким увеличением длительности фронтов и спадов. В результате возникает взаимное наложение импульсов, находящихся в разных канальных интервалах, что вызывает взаимное влияние между ка­налами. Это обстоятельство является одной из причин внедрения цифровых СП-ВРК (ЦСП).



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
И АНАЛОГОВЫЕ | Лабораторная работа № 1 2 страница


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.008 сек.