78
ЧАСОВЕ РОЗДІЛЕННЯ КАНАЛІВ (ЧасРК)
Вибір частоти опитування комутатора в системі з ЧРК найчастіше відбувається за двома критеріями:
1)за теоремою відліків Котельникова;
2)згідно заданого значення похибки.
1)До недоліків систем, що реалізовані згідно першого критерію, слід віднести те, що кожен з сенсорів обслуговується згідно максимальної частоти спектра, а звідси - надлишковість інформації, яку доводиться усувати різними адаптаційними методами.
2)Похибка не перевищує заданого рівня:
Знайшовши зв’язок між СКЗ похибки та періодом опитування, можна, знаючи або ж задавши, перше визначити необхідне значення другого.
Канальний сигнал з обмеженим спектром, у якому відсутні складові з частотами, що перевищують fmax, однозначно визначається своїми миттєвими значеннями, котрі береться з процесу з періодом T=1/2fmax.
Ці відліки дають змогу відтворити неперервний сигнал. Вільні від передачі інтервали часу між відліками можна зайняти для передачі відліків від інших каналів.
На приймальному боці розділення каналів реалізується груповим вибірним блоком, що має ще назву - синхронний комутатор. При цьому, спектру частот окремих сигналів відводиться одне й те ж пасмо частот.
Насправді, канальні сигнали характеризуються безмежним пасмом частот. На практиці його обмежують певною верхньою складовою, вище якої
енергетичні вклади є нехтуюче малими.
При ЧАСОВОМУ розділенні та ущільненні каналів різні канальні сигнали передаються по лінії зв’язку ПОЧЕРГОВО та у цій же ж послідовності і комутуються вони до входів приймачів (рис.27).
Отже, для нормальної роботи цих систем необхідно забезпечити синхронну та синфазну роботу пристроїв ущільнення та розділення каналів (комутаторів).
ЧЕ1 
…
ЧЕn 
Комутатор передавача
|
Рш |
Лінія зв’язку |
Декомутатор |
Пр1
…
Прn 
Рис.27. Система з часовим розділенням каналів.
79
Забезпечення синхронної та синфазної роботи системи досягається шляхом введення додаткового синхроканалу.
Виділення синхросигналу з послідовності імпульсів реалізується на основі
постійної та апріорі відомої відмінності між параметрами синхронізуючих та канальних (інформативних) імпульсів (символів), а саме: тривалості, амплітуди, форми.
В цифрових системах – за структурою синхросигналів (синхрослів). Послідовність слів між двома синхроімпульсами називають кадром.
Синхрослово повинно мати таку будову, яка дає змогу виділити його на фоні інших.
Загальний вигляд структури синхрослова:
С |
1 |
2 |
3 |
|
n |
С |
При ЧРК застосовують, головним чином, такі типи модуляції:
1)аналогові (параметричні) види модуляції: АІМ – амплітудно – імпульсну; ФІМ – фазо – імпульсну; ШІМ – широтно-імпульсну; ЧІМ – часово-імпульсну.
2)цифрові (непараметричні) види модуляції: КІМ – кодоімпульсну з двійковою основою (q=2) та дельта-модуляцію ДМ.
Для систем з АІМ, КІМ та ДМ канальний інтервал та тривалість імпульсу не залежить від глибини модуляції, а в системах з ШІМ, ФІМ та ЧІМ – із збільшенням глибини модуляції зростає час, що відводиться на один канал, а отже, падає загальна кількість каналів в наданому для системи пасмі частот. Найвище число каналів можна розмістити в системі з АІМ.
АНАЛІЗ СИСТЕМ З ЧРК ТА З ЧасРК
В стосунку до систем з ЧРК , системи з ЧасРК мають ряд переваг:
1)простота (в системах з ЧРК застосовують оригінальні пасмові фільтри на кожен канал, а в системах з ЧасРК використовують відносно прості синхронні комутатори. Для детектування необхідно мати лише однакові для усіх каналів ФНЧ)
2)системи з ЧасРК, практично, не є чутливі до нелінійності групового тракту; наявність нелінійності не створює перехресних завад, оскільки передача
канальних сигналів рознесена в часі.
Проте, системам з ЧасРК властиві також і певні недоліки:
1)менш ефективне використання відведеного пасма частот;
2)наявність завад по сусідньому каналу, внаслідок неідеальності АЧХ
фільтрів.
Реалізацію системи з часовим розділенням каналів покажемо на прикладі використанні кодо-імпульсної модуляції, представленої на рис.28.
Аналогові канали
Об’єкт/
сенсор
1
Об’єкт/
сенсор n
80
Комутатор |
Підсилювач аналогових сигналів |
АЦП |
Блок узгодження з лінією зв’язку |
В лінію зв’язку |
Програмуючий пристрій
та синхрогенератор системи з
КІМ
Цифрові канали
Рис.28. Реалізація системи з ЧасРК, що застосовує КІМ
Як бачимо з рис.28 інформація від сенсорів іде на комутатор, підсилювач аналогових сигналів і перетворюється за допомогою АЦП в цифрову форму. Зазначимо, що всім цим керує програмуючий пристрій та синхрогенератор системи з КІМ, інформація з якого разом із інформацією від цифрових каналів поступає на блок узгодження з лінією зв’язку, а потім передається далі лінією зв’язку.