46

Рис.18. Структурна схема багатоканальної ВІС з ущільненням та розділенням каналів.

На рис.18 представлена схема багатоканальної ВІС з ущільненням та розділенням каналів, принцип дії якої розглядатимемо нижче на прикладі системи з мажоритарним елементом.

ПРИКЛАД : Побудова системи з розділенням 3-х каналів

При зміні температури відбувається амплітудна модуляція сигналу (змінюється S0(t)):

З метою перевірки лінійності каналів запишемо:

C1 S1( t1λ1 ) +C2 S2 ( t2 λ2 ) +C3 S3( t3 λ3 ) ≡ 0 ;

тоді:

C1 1 + C2 sin2ωt + C3 cos2ωt ≡ 0 ;

тотожність виконується при C1= C2= C3=0 та при C2 = C3= -C1

47

Отже, даний ансамбль сигналів не є лінійно незалежним.

Дія пристрою розділення каналів зводиться до одержання скалярних добутків вектора з простору групового сигналу на вагові функції приймального пристрою, що зв'язані з відповідними підпросторами канальних сигналів.

Умова ортогональності сигналів може бути записана ще як:

де Т - час аналізу (інтервал існування сигналу); Sj – взаємокореляційна функція, а це, як видно, - добуток випадкових величин.

Ортогональні сигнали не лише забезпечують ідеальне розділення каналів при мінімальному ущільненні, а також є найбільш стійкими до завад лінії зв’язку при решті рівних умов.

Як ортогональні канальні сигнали можна застосовувати:

1)Послідовності імпульсів, що не перекриваються по осі t

2)Функції з частотними спектрами, що не перекриваються

3)Ортогональні системи тригональних функцій, функції Радемахера-Уолша, поліноми Лежандра, Чебишева

…

Класифікація ВІС по виду ознаки розділення сигналів:

48

1)Системи з часовим розділенням каналів (ЧасРК)

2)Системи з частотним розділенням каналів (ЧРК)

3)Системи з розділенням каналів за формою (РКФ)

Для часового розділення каналів застосовують сигнали 1-го типу

Для частотного розділення каналів застосовують сигнали 2-го типу

Для розділення каналів за формою застосовують сигнали, що можуть частково або ж повністю перекриватися як в часі, так і по спектрі, а суттєвою ознакою для них є форма сигналу.

t

f

49

III. Частотно-часова матриця

В пасмі частот, що надається системі, слід формувати якомога більше канальних сигналів заданої тривалості, оскільки при цьому зростає:

1)кількість каналів, що ущільнюються;

2)технічна швидкість передачі інформації.

Для ∆ω=const, виходячи з ∆ω.Т, при синхронному ущільненні, можна отримати більшу к-сть лінійно незалежних сигналів, ніж при асинхронному.

ЧасРК можливе лише при синхронному ущільненні;

ЧРК ,за звичай, належить до асинхронному ущільненні;

РКФ можливе як при синхронному, так і асинхронному ущільненні.

Загальної теорії нелінійного ущільнення та розділення каналів не існує. Відомі лише окремі практичні реалізації

:

•Для аналогових систем – це системи порогового обмеження

•Для цифрових систем – це системи з мажоритарними елементами.

РОЗДІЛЕННЯ КАНАЛІВ ЗА ФОРМОЮ

ЗАСТОСУВАННЯ ФУНКЦІЙ УОЛША ДЛЯ РКФ

Функції Уолша – розширення ф-цій Радемахера. Для ф-ції Радемахера m-го порядку запишемо:

50

51

Функції Волша можна, зокрема, використати як цифрові ортогональні канальні сигнали. Система функцій Уолша позначається {walm(x)}, де m- ціле додатнє число (номер функції у системі). При m=0 walo(x)=1, решта функцій Уолша (при m=1, 2, 3,...) можна отримати як добуток відповідних функцій Радемахера rn(x)=sign[sin(2n x)]. Функції Волша можуть також описуватись матрицею Адамара Hi i-го порядку, стрічки та стовпці якої є взаємно ортогональними

Функції Волша мають такі властивості:

-символи функцій Волша набувають двох значень: 1 чи -1;

-добуток будь-яких функцій Волша є функцією Волша.

Адресне слово кожного з каналів (канальний сиґнал) має l символів (де l кратне 2n - необхідна розмірність матриці Адамара) й відповідає рядку (або стовпчику) матриці.

Функції Радемахера між собою ортогональні, а тому їх можна використовувати як лінійні сигнали

Генератор

канального

сигналу

Символи

0 чи 1

53

Поряд із функціями Уолша, для лінійного синхронного ущільнення каналів застосовують послідовності максимального періоду лінійного регістра зсуву (m - послідовності), котрі, при достатньо великих m, за своїми властивостями близькі до ортогональних послідовностей.

Автокореляційна функція, представлена на рис.19, цих послідовностей характеризується вузьким, різко вираженим піком.