СРД / 2 семестр / 24 Многоканальные системы передачи

ПЛАН

урока 24

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

Цели урока:

• Образовательная – обеспечить усвоение и закрепление знаний по теме, изученной на предыдущем уроке «Передача данных на железнодорожном транспорте», проконтролировать степень усвоения основных знаний по теме предыдущего урока.

• Развивающая – развивать познавательные процессы (внимание, воображение, память, восприятие).

• Воспитательная – воспитать положительное отношение к знаниям.

Тип урока: комбинированный

Обеспеченность урока: стенд «Системы регулирования движения на ж.д. транспорте», компьютеры, мультимедиа-проектор, программа «Реле и рельсовые цепи».

.

Межпредметные связи: Технические средства железных дорог, Станции и узлы.

Время: 2 часа

Ход и содержание урока:

1. Организационный момент.

2. Фронтальный опрос по теме предыдущего урока «Передача данных на железнодорожном транспорте».

3. Изложение нового материала «Многоканальные системы передачи»:

4. Закрепление материала.

5. Задание на дом: учебник Л.А. Кондратьева, О.Н. Ромашкова «Системы регулирования

движения на ж. д. транспорте» с. 352-360

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

Для передачи речи или данных, рассматриваемых в общем слу­чае как сигнал, имеющий определенные характеристики, использу­ется канал связи, организуемый между передатчиком и приемником. Этот сиг­нал может быть принят без искажений или с искажениями при прохождении по каналу связи.

Отношение мощности сигнала к мощности шума (отношение сиг­нал/шум) определяет про­пускную способность канала связи или допустимую скорость пере­дачи сигнала. Аналоговый сигнал, непосредственно передаваемый по каналу связи, может быть искажен по амплитуде, фазе и часто­те или временному масштабу.

Системы связи ассоциируются с системами передачи речи или те­лефонной связи. Эти системы рассчитывались и оптимизи­ровались для передачи речи. Первые системы телефонной связи использовали отдельные линии переда­чи для организации каждого канала. Идеи организации передачи нескольких телеграфных каналов по одной линии (или идеи уплотнения) возникли позже. Из экономических соображений системы телефонной связи стали строить как многоканальные системы, использу­ющие различные методы уплотнения каналов для передачи по ли­нии все большего и большего числа каналов (телефонных разгово­ров) одновременно.

Под уплотнением, или мультиплексированием, по­нимают объединение нескольких меньших по емкости входных ка­налов связи в один канал большей емкости для передачи по одному выходному каналу связи. При реализации такого объединения те­лефонных каналов одной из основных задач является устранение взаимного влияния соседних каналов.

До последнего времени ши­роко использовались два метода мультиплексирования:

• мультиплексирование с частотным разделением каналов (час­тотное уплотнение);

• мультиплексирование с временным разделением каналов (вре­менное уплотнение).

При частотном уплотнении полоса частот выходного канала делится на некоторое число полос (подканалов) и, соот­ветствующих по ширине основной полосе стандартного телефон­ного канала 4 кГц.

Например, на рисунке показана такая группа из четырех каналов с поло­сой 4 кГц, отведенной под каждый канал, и частотами, сдвинутыми на 60 кГц в результате амплитудной модуляции.

Каждый канал имеет фактическую полосу пропускания 3,1 кГц и формируется полосовыми фильтрами с частотами среза, сдвину­тыми на 4 кГц относительно друг друга. Схема формирования канальных групп может быть разной. Стан­дарт CCITT рекомендует следующую систему группирования:

• первичная канальная группа (12 стандартных теле­фонных каналов);

• вторичная канальная группа (5 первичных каналь­ных групп, т.е. 60 каналов);

• третичная канальная группа (5 вторичных каналь­ных групп, т.е. 300 каналов, или 10 вторичных групп, т.е. 600 кана­лов, или 16 вторичных групп, т.е. 960 каналов).

Частотное мультиплексирование достаточно сложно в реализа­ции и настройке (как и все аналоговые методы).

Наиболее удобной является схема мультиплексирования с временным разделением каналов, или временным уплотне­нием. В такой схеме разделение ресурсов происходит с помощью коммутатора (на передающей стороне), который последовательно подключает каждый входной канал на определенный временной ин­тервал, необходимый для посылки выборки или фиксированной части сигнала данного канала.

Сформированный таким образом поток выборок от разных вход­ных каналов направляется в канал связи. На его приемной стороне демультиплексор с помощью аналогичного коммутатора и фильтров нижних частот выделяет отдельные выборки и распределяет их по со­ответствующим каналам. Важно то, что коммутаторы на передающей и приемной сторонах должны работать синхронно, т.е. должны быть синхронизированы. Схема временного мультиплексирования выборок приведена на рисунке.