ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

А.Ю. Матюхин

С.А. Курицын

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

Рекомендовано УМО по образованию

вобласти Инфокоммуникационных технологий и систем связи

вкачестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению подготовки 210700 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи

квалификации (степени) «бакалавр»

СПбГУТ)))

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2013

ПРЕДИСЛОВИЕ

Данное учебное пособие выполнено в соответствии с программой подготовки студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 210700 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», профили «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Сети связи и системы коммутации», «Защищенные системы и сети связи».

Освещены принципы построения многоканальных систем передачи с частотным и временным разделением каналов.

В настоящее время на эксплуатации находится огромный парк аппаратуры систем передачи, построенной на основе классических методов организации связи. Реализация такой аппаратуры полностью выполнена на навесных элементах (лампы, транзисторы, микросхемы малой степени интеграции, трансформаторы, катушки индуктивности, конденсаторы, резисторы и др.). Фирмы-изготовители такой аппаратуры всегда поставляли полные описания функциональных схем и отдельных узлов аппаратуры.

Широко распространенные телекоммуникационные технологии и системы передачи, построенные на основе методов частотного и временного разделения каналов в полной мере описаны в различных учебниках и учебных пособиях.

Поэтому специалист, владеющий определенными знаниями и опытом, может квалифицированно обслуживать, а также самостоятельно обнаружить какую-либо неисправность и устранить ее, используя различную измерительную аппаратуру и даже паяльник.

Вместе с тем, телекоммуникационные технологии постоянно совершенствуются, а аппаратура сетей связи обновляется. Внедряются новые системы передачи, построенные как на основе широко известных, так и на новых высокоэффективных методах передачи сообщений. Реализация такой аппаратуры осуществляется, по большей части, программными средствами цифровой обработки сигналов. Фирмыпоставщики теперь не предоставляют полных описаний такой аппаратуры, а ремонтировать ее в пределах линейно-аппаратного цеха практически невозможно. Неисправные узлы отправляются на фирмы-изгото- вители с целью их замены.

3

Следовательно, специалист должен глубоко знать не только практику эксплуатации, но и теорию построения различных телекоммуникационных систем.

В учебном пособии приведены основные термины и определения, наиболее часто встречающиеся в обиходе специалистов по телекоммуникациям. Освещены особенности построения сетей связи.

Достаточно подробно рассмотрены как традиционно применяемые, аналоговые, так и высокоэффективные цифровые сигналы электросвязи и единицы их измерения.

Собщих позиций изложены основы теории разделения сигналов

вмногоканальных телекоммуникационных системах и, как частные случаи, рассмотрены методы: частотный, фазовый и временной.

Освещены в полной мере вопросы организации двустороннего телефонного канала и двусторонних систем передачи. Отмечены различные мешающие факторы, имеющие место при двусторонней передаче сообщений по телефонным каналам связи.

Умногих специалистов сложилось мнение, что аналоговые системы передачи постепенно уйдут из эксплуатации и их полностью заменят цифровые системы передачи. Это конечно не так. Так, например, по ряду причин, в процессе увеличения пропускной способности воло-

конно-оптических систем передачи пришлось вновь вернуться к частотным методам разделения каналов. Кроме того, в волоконнооптических системах передачи применяются новые форматы модуляции, сочетающие аналоговые, классические цифровые и адаптивные методы передачи, обеспечивающие увеличение удельных скоростей передачи (бит/с на 1 Гц занимаемой полосы частот) в несколько раз.

Переход к цифровым методам передачи различных сигналов с одной стороны практически полностью устраняет эффект накапливания помех в каналах связи, но с другой приводит к существенному расширению требуемой полосы частот.

Уменьшить необходимую полосу частот можно как путем применения экономных методов цифровизации сигналов, так и за счет высокоэффективных методов кодирования сигналов в линии.

В настоящее время в цифровых системах передачи (ЦСП) применяется аналого-цифровое преобразование сигналов, как правило,

4

неэкономичным методом импульсно-кодовой модуляции. Широкое внедрение в эксплуатацию мобильной связи потребовало разработки новых методов оцифровывания сигналов: адаптивное дифференциальное кодирование с линейным предсказанием, вокодерное кодирование и др.

В учебном пособии описаны практически все, применяемые на практике, методы аналого-цифрового преобразования сигналов.

Современные телекоммуникационные технологии и системы отличаются интеграцией многих служб электросвязи и порой сложно из всей системы выделить ЦСП. Тем не менее, основы построения ЦСП целесообразно изучать на примерах традиционных систем первых ступеней иерархии. В книге изложено построение как оконечных станций ЦСП, так и линейного тракта, описаны все функции, выполняемые в любых ЦСП, методы объединения цифровых потоков, рассмотрены принципы построения систем синхронной цифровой иерархии.

5