Частотное разделение сигналов

Многоканальные системы передачи с частотным разделением каналов.

Сущность частотного метода разделения каналов. Спектральный состав .Возможности реализации Структурная схема МСП с ЧРК. Многократное преобразование частоты.

Многоканальные системы передачи с частотным разделением каналов относятся к классу систем с линейным разделением сигналов с совпадающими или перекрывающимися спектрами.

В качестве переносчиков канальных сигналов используются гармонические колебания различных частот. Методом формирования канальных сигналов является модуляция одного или нескольких параметров этих колебаний переносчиками канальных сигналов называются несущими колебаниями или несущими частотами

Сущность построения МСП с ЧРК заключается в том, что спектр каждого первичного сигнала с помощью несущей частоты переносятся в отведенную для него полосу частот, т.е формируются канальные сигналы с неперекрывающимися спектрами.

Формирование канального сигнала можно осуществить используя АМ,ЧМ,ФМ.

Амплитудная модуляция имеет следующие преимущества

1)простота технической реализации;

2)относительно неширокая полоса частот АМ сигнала;

3) простота демодуляции сигнала.

Недостатки

1. низкая помехоустойчивость;

2. основная мощность сигнала сосредоточена в несущем колебании , которое не содержит полезной информации, что приводит к неоправданной загрузке элементов трактов передачи.

Различают следующие методы передачи АМ сигнала;

Передача одной боковой полосы

Для этого случая полоса частот занимаемая сигналом

F=Fс

Наиболее экономичный. Отсутствие несущего колебания в спектре дает возможность повысить мощность боковой полосы частот, при той же мощности канала, это дает возможность увеличить помехоустойчивость канала. При этом методе происходит перемещение сигнала по шкале частот при неизменной полосе частот. Такой метол модуляции называется преобразованием частоты. то есть модуляторы и демодуляторы называются преобразователями частоты.

Недостатки: для правильного восстановления ,требуется чтобы частоты несущих колебаний приема и передачи совпадали .Самый распространенный метод. Основным способом получения ОБП без несущей является фильтровой способ,

Подадим на такой четырёхполюсник сигналы двух частот, то есть

,

где ω > Ω. Тогда

После соответствующих преобразований получим:

,

• постоянная составляющая ; • вторые гармоники входных сигналов (2ω, 2Ω); • составляющие суммарной (ω + Ω) и разностной (ω - Ω) частот.

Передача двух боковых полос и несущей

Для этого случая полоса частот отводимая для одного канала:

, где F2 – максимальная частота первичного сигнала.

Достоинства : метод обеспечивает достаточно простое формирование канального сигнала.

Недостатки :достаточно широкая полоса частот. Наличие несущего колебания .Наличие нелинейных искажений и помех нелинейного искажения ,которые невозможно убрать ФНЧ при демодуляции, возможность появления квадратурных искажений. ( Нессиметрия АЧХ приводит к наличию нелинейных искажений.( Эти искажения сопровождаются появлением квадратурной составляющей модулированного сигнала)

Используется при построении систем радиосвязи ,атак же для проводных систем на небольшое число каналов и на небольшие расстояния.

Передача двух полос без несущей

Для этого требуется следующая полоса частот

F=2F2

Достоинства-

Отсутствие несущего колебания позволяет увеличить мощность боковых полос, тем самым увеличивается помехозащищенность. не требуется сложных канальных фильтров

Недостатки: при этом способе передачи требуется сложное приемное оборудование, так как для восстановления сигнала необходимо синхронное и синфазное детектирование.

Передача одной боковой и несущей

Для этого требуется следующая полоса частот F=F2

.При этом методе появляется возможность увеличения ширины полосы частот в 2 раза.

Недостатки : Наличие несущего колебания, приводит к низкой помехозащищенности. Требуется применение сложных канальных фильтров. Наличие квадратурных искажений.

В технике связи вообще не применяется.

Передача одной боковой полосы

Для этого случая полоса частот занимаемая сигналом

F=Fс

Наиболее экономичный. Отсутствие несущего колебания в спектре дает возможность повысить мощность боковой полосы частот, при той же мощности канала, это дает возможность увеличить помехоустойчивость канала. При этом методе происходит перемещение сигнала по шкале частот при неизменной полосе частот. Такой метол модуляции называется преобразованием частоты. то есть модуляторы и демодуляторы называются преобразователями частоты.

Недостатки: для правильного восстановления ,требуется чтобы частоты несущих колебаний приема и передачи совпадали .Самый распространенный метод.