Частотное уплотнение и разделение каналов

При частотном разделении каналов передача данных различных источников осуществляется на разных частотах. Каждому каналу выделяется своя полоса частот ΔF, как показано на рис. 3. При этом ΔFр – разнос между несущими частотами соседних частотных каналов. Полоса частот, занимаемая одним каналом ΔF = ΔFр.

Рис. 3 – Спектры сигналов при уплотнении и разделении каналов по частоте

Полоса частот, занимаемая прямоугольным радиоимпульсом, бесконечна, и боковые лепестки спектра одного канала будут перекрываться со спектрами других каналов, создавая междуканальную помеху, которая будет ухудшать помехоустойчивость приема сигналов.

Хвосты спектра канального сигнала, представляющего собой последовательность прямоугольных импульсов, можно обрезать в передатчике с помощью фильтра, и за счет этого уменьшить разнос частот между каналами. Однако при этом может возникнуть межсимвольная помеха в своем канале, поскольку при ограничении спектра искажается форма сигнала и хвосты появятся уже у прямоугольных импульсов, создавая помехи последующим импульсам сигнала.

Реальные каналы

Необходимо помнить, что все сигналы распространяются по реальным линиям связи, имеющим свои характеристики. Важнейшим параметром линии связи является отношение сигнал/шум (SNR), выражающееся как отношение мощности полезного сигнала к мощности шума в линии.

Шумы и помехи – фундаментальные неустранимые явления в технике телекоммуникаций. Любые среды, поглощающие электромагнитную энергию, также излучают электромагнитную энергию в виде флюктуационного шума. Также шумы появляются в результате излучения атмосферы и космического пространства или проявляются как тепловые шумы на активном сопротивлении. Помехи являются результатом промышленной деятельности человека (системы зажигания автомобилей и др.).

Высокое отношение сигнал/шум на входе приемника означает высокое качество связи аналоговых систем и низкую вероятность ошибки цифровых систем. Таким образом, шумы и помехи в реальных каналах ограничивают дальность связи, определяют требуемые мощности передатчиков и размеры антенн в радиосвязи.

Лабораторное задание

1. Изменить порядок переключения каналов мультиплексора и демультиплексора лабораторного стенда «Временное разделение каналов» в соответствии с данными варианта.

2. Сформировать сигнал с АИМ и исследовать влияние на него белого шума.

3. Сформировать сигнал с ИКМ и исследовать влияние на него белого шума.

4. Исследовать влияние шума на восстановление сигналов с АИМ и ИКМ.

Таблица 1. Варианты заданий

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Контроль-ный сигнал	F1	F2	F3	F1	F2	F3	F1	F2	F3	F1
Послед. DEMUX	4321	4312	2341	2314	3142	3124	2431	2413	4123	4132