1 Расчёт основных параметров цифровой системы передачи информации

Пусть по ИКМ-ВД передаётся непрерывное сообщение. Его спектр ограничен верхней частотой и требуемым количеством каналов Рассчитаем некоторые параметры, необходимые при проектировании ИКМ – системы передачи.

1. Количество всех каналов, организуемых по ИКМ-ВД

(1)

где ─ заданное количество телефонных каналов;

─ количество каналов синхронизации.

2. Длительность цикла (период дискретизации)

(2)

где ─ частота опроса.

По теореме Котельникова должно выполнятся условие Для повышения устойчивости обычно используют коэффициент В расчёте примем его среднее значение. Тогда Отсюда период дискретизации:

(3)

3. Длительность канального интервала (4)

4. Длительность тактового интервала (период) между кодовыми импульсами в канальном интервале

(5)

где n ─ количество разрядов в кодовой комбинации квантованного отсчёта ( ).

5. Длительность кодового символа (6)

6. Тактовая частота линейного сигнала

(7)

7. Длительность управляющих канальных импульсов

(8)

8. Требуемая полоса пропускания линейного тракта ИКМ - системы передачи:

(9)

2 Расчёт спектра аим-сигнала

Простейшим видом модуля­ции периодической последовательности импульсов является амплитудно-импульсная модуляция. При данной модуляции происходит изменение амплиту­ды периодической последовательности импульсов в соот­ветствии с законом изменения модулирующего сообщения. Различают два рода амплитудно-импульсной модуляции: АИМ-1 и АИМ-2. При АИМ-1 амплитуда каждого импульса следует за изменениями модулирующего сообщения в течение всего времени существования этого импульса (рисунок 1).

Рисунок 1 – Формирование амплитудно-импульсного сигнала

Расчетная формула спектра АИМ-1 сигнала:

U(t) = a₀/2 + 1/2 m_АИМ a₀cosωt + A_ncos(nω₀t + φ_n) +

+ 1/2 m_АИМ A_ncos[(nω₀ + ω)t + φ_n] + (10)

+ 1/2 m_АИМ A_ncos[(nω₀ - ω)t + φ_n],

где – постоянная составляющая;

m_АИМ – коэффициент глубины модуляции импульсов;

A_n – амплитуда n-й гармоники;

– круговая частота основной (первой) гармоники прямоугольных импульсов (частота дискретизации), рад/с;

φ_n – начальная фаза n-й гармоники;

U₀ – амплитуда немодулированных прямоугольных импульсов.

Постоянная составляющая спектра (при ω = 0);

В (11)

Спектр модулирующего сигнала (при ω = ω_н ÷ ω_в):

В (12)

Амплитуда первой гармоники частоты дискретизации:

В (13)

Боковые полосы (верхняя и нижняя) для первой гармоники:

B (14)

Учитывая характер энергетического спектра русского речевого сигнала, принимаем значение спектра на частотах ω_в, равными нулю.

Результаты всех расчётов спектра АИМ-сигнала сведём в таблицу (таблица 1).

Таблица 1 — Результаты расчета спектра модулированного АИМ сигнала

n	An,В	, В
0	0.0214	−	−	0.0075	0
1	0.0221	0	0.00772	0.00772	0
7	0.0219	0	0.00767	0.00767	0
17	0.0212	0	0.00741	0.00741	0
27	0.0199	0	0.00696	0.00696	0
37	0.0181	0	0.00633	0.00633	0
47	0.0159	0	0.00556	0.00556	0

По результатам расчетов построим спектральную диаграмму АИМ сигнала (рисунок 2).

По оси абсцисс отложим частоты, по оси ординат амплитуды соответствующих гармоник.