12-Ти канальной первичной группы ктч

Преимуществом многоканальных систем с ЧРК является возможность одновременной передачи всех канальных сигналов, что позволяет повысить быстродействие системы, и относительная простота организации многоканальной связи.

Рис. 6.8. Схема группового преобразования каналов ТЧ (а),

формирователь вторичной группы каналов ТЧ (б)

6.4. Построение многоканальных телекоммуникационных систем с временным разделением каналов

6.4.1. Принцип построения многоканальных систем с ременным разделением каналов. Многоканальные системы связи с временным разделением каналов (ВРК) предназначены для одновременной передачи сигналов полностью или частично перекрывающихся во времени. В системах ВРК для формирования канальных сигналов используется их дискретизация по системе не перекрывающихся отсчетов. В качестве переносчиков в таких системах используются импульсные последовательности одного знака. По существу, в многоканальных системах осуществляется передача АИМ (ИКМ) сигналов. Если, предположить, что первичные сигналы характеризуются частотным диапазоном () спектров, то частота дискретизациидляпервичных сигналов в соответствии с теоремой Котельникова должна удовлетворять неравенству

. (6.24)

Схема многоканальной системы ИКМ ВРК представлена на рисунке 6.9.

Рис. 6.9. Многоканальная система ИКМ ВРК

Первые каскады системы ВРК представляют ФНЧ, которые ограничивают передаваемую полосу частот первичных сигналов. Вторыми каскадами являются электронные ключи (ЭК), которые замыкаются под действием импульсов переносчиков . С выходов ЭК снимаются канальные сигналы. ЭК передающей части системы ВРК играют роль АИМ модуляторов первичных сигналов. Для нормального функционирования многоканальной системы ВРК необходимо, чтобы канальные сигналы «не перекрывались» во времени. Неперекрываемость отсчетов канальных сигналов обеспечивает распре­делитель импульсов каналов (РИК), управляемый генера­тором импульсов (ГИ). РИК и ГИ вместе со схемой синхронизации (СС) входят в состав генераторного оборудования передатчика (ГО ПРД). Следовательно, импульсы каждого канала, несущие в своей амплитуде информацию о первичном сигнале, передаются по цепи только в определенные промежутки времени. Временная диаграмма формирования группового тракта трёхканальной системы ВРК приведена на рисунке 6.10.

Разделение каналов на приеме, т.е. выделение оценок канальных импульсов из группового сигнала, также осуществляется с по­мощью ЭК, которые должны работатьсинхронно и синфазнос ключами передающей части. Другими словами, ключ каждого канала должен открываться тогда, когда по цепи приходят импульсы данного канала, и быть закрытым во время прихода импульсов других каналов. Это достигается с помощью управ­ления ЭК импульсными последовательностями(такими же, как и на передаче), вырабатываемыми в РИК приемной части. Переносчики сигналовдолжны быть синхронизированы с импульсами передатчика, что обеспечивается схемой синхронизации (СС). СС и РИК включены в генераторное оборудование приёмника (ГО ПРМ) (см. рисунок 6.9). По существу ЭК приёмной части являются канальными селекторами группового сигнала.

В передающей части многоканальной системы ИКМ ВРК канальные сигналы помощью УО объединяются в групповой сигнал, который поступает на АЦП. С выхода АЦП значения ИКМ посылок поступают в преобразователь каналов (ПК), который обеспечивает последовательную передачу кодов(см. рисунок 6.9) и специальных синхросигналов (на рисунке 6.9 они не показаны). ПК предназначен также для формированияциклапередачи.

Циклом называется совокупность сигналов, передаваемых за время между двумя соседними отсчётами сигнала одного канала. Очевидно, что длительностьдолжна быть не меньше времени дискретизации первичных сигналов, т.е..

Рис.6.10.Временная диаграмма работы передающей части многоканальной системы ИКМ ВРК

Демодуляция канальных сигналов , т.е. выделение из них оценок первичных сигналов, осуществляется по кодовым сигналамс помощью совместной работы ЦАП и соответствующих ЭК приёмной части. Для устранения высокочастотных импульсных помех, обусловленных демодуляцией канальных сигналов, на выходе ЭК приёмной части устанавливают фильтры нижних частот (ФНЧ).

Возможность разделения канальных сигналов в многоканальной системе с ВРК также вытекает из очевидного факта ортогональности переносчиков. Так как в момент действия (в течение цикла передачи) одного переносчика другой переносчик равен нулю (см. рисунок 11), то согласно формуле (6.20) на конечном временном интервале наблюдения для «разноимённых» каналов имеем

, (6.23)

где соответственно длительность и амплитуда импульса;начало действия переносчика. Для «одноимённого» канала произведение Гильберта равно

.

Рис. 6.11. Импульсные переносчики многоканальной системы ИКМ ВРК

6.4.2. Синхронизация в многоканальных системах ИКМ ВРК. Ещё раз отметим, что для корректного функционирования многоканальной системы с ВРК необходима жесткая синхронизация основных элементов «внутри» передатчика и приемника, а также передатчика и приемника между собой.

Синхронизация – процесс установления и поддерживания требуемых фазовых соотношений между кодовыми комбинациями передаваемых и принимаемых сообщений в цифровых системах связи

Различают два больших класса синхронизации: тактовая и цикловая.

Тактовая синхронизация – установление фазовых соотношений между значащими разрядами передаваемых и принимаемых кодовых комбинаций.

Процесс тактовой синхронизации кодовых комбинаций проиллюстрирован на рисунке 6.12. В пункт приёма поступает кодовая последовательность, представляющая непрерывный телеграфный сигнал. В приёмнике необходимо выделить значащие разряды кода. Для правильного выделения значащих разрядов кода работы приёмника необходимо определить момент начала (конца) каждого разряда кода и сформировать управляющие (стробирующие) импульсы в фазе со значащими разрядами кода. Эти стробирующие импульсы также называют тактовыми или синхроимпульсами. Синхроимпульсы вырабатываются в схеме синхронизации (тактовые импульсы не следует путать с импульсами переносчика). Период

тактовых импульсов меньше периода действиякодовых посылок сигналов переносчика в несколько раз (величина определяется длиной разрядной сетки АЦП). Тактовые импульсы располагаются

примерно посередине значащих разрядов входящего кода, чтобы избежать ложной регистрации кода при краевых искажениях (если импульсы входящего кода не прямоугольные). Код после регистрации значащих разрядов с задержкой поступает на дальнейшую обработку и разделение.

Тактовые синхроимпульсы могут передаваться отдельно либо выделяются из информационной последовательности входящего кода канального сигнала. Известно большое число способов выделения тактовых импульсов из информационной последовательности, например, способ выделения синхроимпульсов с помощью резонансного узкополосного фильтра, выпрямления сигналов кодовых посылок (в случае, если передаваемый код разнополярный) и т.д.

Рис. 6.12. Процесс тактовой синхронизации

Цикловая синхронизация – установление фазовых соотношений между передаваемыми и принимаемыми циклами группового тракта.

Цикловая синхронизация является очень важным процессом в разделении канальных сигналов, так как от неё зависит синхронная работа ЭК многоканальной системы ИКМ ВРК. В случае цикловой рассинхронизации может нарушиться порядок адресации канальных сигналов по оконечным (терминальным) точкам системы связи. Тогда данные -го канала попадут к-му абоненту, что недопустимо.

Для обеспечения цикловой синхронизации в состав группового сигнала вводится специальный (отдельный от информационного) синхросигнал. Этот сигнал наделяется меткой-маркером, которая на приёмной стороне позволяет отличить его от информационных импульсов кодовых групп (рисунок 6.13). Например, в качестве циклового синхросигнала выбирается код определённой структуры (формата) (скажем, код «0111110» или «111000»). При этом структура выбирается таким образом, чтобы вероятность формирования кодовой комбинации такой же структуры была мала. Поиск состояния синхросигнала осуществляется последовательным контролем и сравнением структуры кодовых комбинаций группового сигнала с эталоном синхросигнала в генераторном оборудовании приёмной станции. В случае совпадения маркера с передаваемым кодом проводится дополнительный контроль интервала текущего времени. Если интервал текущего времени не превосходит известную величину цикла, то маркер рассматривают как передаваемое абонентское сообщение, без изменения состояния цикла. В противном случае инициируется начало следующего цикла.

Рис. 6.13. Групповой сигнал с цикловым синхросигналом

Другим дополнительным признаком синхросигнала может служить частота следования импульсов, которая выбирается постоянной, тогда как появление информационных сигналов носит случайный характер. Как правило, в современных многоканальных системах ИКМ ВРК оба этих метода цикловой синхронизации используют совместно.

Преимуществом многоканальных систем ИКМ ВРК является их изначальная ориентация на передачу цифровых сообщений, позволяющая повысить помехоустойчивость и качество связи. Недостатком многоканальной системы ВРК является относительно низкое быстродействие по сравнению с системами ЧРК и повышенная сложность организации связи.