Принцип построения систем передачи с временным разделением каналов.

Сигнал в каждом канале представляет собой периодическую последовательность кратковременных импульсов, модулированных исходным сигналом.

Параметры сигнала:

1. амплитуда – A_u;

2. длительность – τ_u;

3. время возникновения импульса – t_u;

4. частота следования – T_д

В зависимости от модулируемого параметра применяются:

• амплитудно-импульсная модуляция;

• шорокоимпульсная модуляция;

• фазовоимпульсная модуляция;

• частотно-импульсная модуляция.

Существует возможность объединения видов модуляции для изменения параметров последовательности импульсов.

Для систем передачи данных с временным разделением канала применяется амплитудно-импульсная и фазово-импульсная модуляции.

Использование амплитудно-импульсной модуляции (аим) для построения систем передачи с временным разделением канала.

При амплитудно-импульсной модуляции амплитуда периодической последовательности импульсов изменяется в соответствии с изменеием модулирующего сигнала.

Различают амплитудно-импульсную модуляцию первого рода (АИМ1) и второго (АИМ2).

АИМ1 – амплитуда импульсов пропорциональна амплитуде моделирующего сигнала.

АИМ2 – амплитуда импульсов пропорциональна амплитуде моделирующего напряжения в фиксированный момент времени (моменты дискретизации).

Периодическая последовательность импульсов, выполняющая в процессе модуляции роль несущего колебания, является функцией времени и может быть разложена в ряд Фурье:

U(t) – нормированная функция, характеризующая форму одиночного импульса;

t_i – момент появления i-ого импульса.

При преобразовании:

- частота дискретизации;

- скважность – определяет количество времени, свободное для передачи сигнала.

Для простоты моделирующее колебание представляется:

Для амплитудно-моделирующей последовательности выражение:

- показывает глубину модуляции

после преобразования получим ряд:

Из данного выражения видно, что частотный спектр модулированной последовательности содержит постоянную составляющую, которая составляет с частотой модулируемого сигнала ω_с с частотой следования импульсов периодической последовательности ω_g с гармониками k* ω_g.

Если моделирующий сигнал имеет сложную форму и содержит составляющие в диапазоне (ω_min , ω_max), то характер частотного спектра модулированной последовательности сохраняется с той разницей, что вместо коэффициента kω будет учитываться k±(ω_min , ω_max), а вместо ω_с – (ω_min , ω_max).

Демодулирование сигнала (непрерывного) осуществляется с помощью фильтра нижних частот с частотой среза, равной либо превышающей ω_max .

Применение полосового фильтра.

Полосовой фильтр строится для одной из гармоник частоты дискретизации nω_д. также учитываются боковые частоты nω_д, nω_д - ω_с, nω_д+ ω_с

Условие восстановления сигнала определяется теоремой Котельникова. Фильтр, который используется при демодуляции сигнала на приемной стороне, необходимо использовать и для передающей стороны.

Цель: необходимо для того, чтобы не пропускать на вход модулятора частоты, большей ω_max

ФНЧ – фильтр низких частот

АИМ – амплитудно-импульсная модуляция

ПерУ – передающее устройство

- коммуникация

УПр – устройство приема

УРас – устройство распределения.

Данная схема применяется для передачи данных по телефонной сети. Импульсы, передаваемые на модуляторы при АИМ разных каналов, имеют одинаковую длительность и период исследования. Для этого в системах передачи данных устанавливается задающий генератор, который позволяет разделить передаваемые сигналы на время T_k – время канального интервала.

В соответствии с этой диаграммой при передаче данных возникает задержка в передаче сигнала, который равен периоду повтора передачи импульса с одного канала. Усиление сигнала осуществляется в передающем устройстве – групповое устройство передачи.

В задачу группового устройства также входит корректировка сигнала.

Недостатком канала с АИМ является низкая помехоустойчивость сигналов. Любая помеха, которая изменяет амплитуду импульса искажает форму импульсной последовательности.

Данные системы применяются для передачи только в тех случаях, если канал связи надежно защищен от помех.

Преимуществом является простота реализации метода модуляции сигнала.