38. Принципы построения многоканальных систем передачи. Теоретические предпосылки разделения каналов. Частотное разделение каналов.

Структурная схема многоканальной СС МКС с ЧРК приведена на рисунке, где ИС – источник сигнала, М_i – модулятор, Ф_i – фильтр i-ого канала, ГН – генератор несущей, ПРД – передатчик, ЛС- линия связи, ИП - источник помех, ПРМ – приемник, Д – детектор, ПС – получатель сообщения.

При ЧРК сигналы – передатчики имеют различные частоты f_i (поднесущие) и разнесены на интервале большей или равной ширине спектра модулируемого канального сигнала. Поэтому модулируемые канальные сигналы занимают перекрыв. полосу частот и являются ортогональными между собой. Последние суммируются (уплотняются по частоте) в блоке ∑, образуя групповой сигнал, в котором модулируется колебание основной несущей частоты f_н в блоке М. Для модуляции канальных переносчиков можно применять все известные способы, но более экономично ПЧ ЛС использовать при однополосной модуляции (ОБП АМ), т.к. в этом случае ширина спектра модулир. сигнала минимальна и равно ширине спектра передаваемого сообщения. Во второй ступени модуляции (групповых сигналов) чаще используется ОП – модуляция (ОБП АМ) проводных каналов связи. Такой сигнал с двойной модуляцией после усиления в блоке ПРД передается по ЛС в ПРМ, где подвергается обратному процессу преобразования, т.е демодуляции сигнала по несущей в блоке Д. Для получения группового сигнала и выделения из него канальных сигналов полосовыми фильтрами Ф_i и демодуляции последних в блоках Д_i. Центральные частоты ПФ Ф_i равны сигналам-перносчикам, а их полоса – ширине спектра модулир. сигналов. Отклонение реальных характеристик от идеальных не должны влиять на качество разделения сигналов. Поэтому используются защитные интервалы частот между каналами. Каждый из фильтров Ф приема должен пропускать без ослабления лишь те частоты, которые принадлежат сигналу данного канала частоты сигналов всех других каналов фильтр должен подавить.

Достоинства ЧРК:

- простота технической реализации

- высокая помехоустойчивость

- возможность организации любого числа каналов

Недостатки ЧРК:

- неизбежное расширение исп. ПЧ при увеличении числа каналов

- эффективность использования ПЧ ЛС низкая из-за потерь на расфильтровку

- громоздкость и высокая стоимость аппаратуры (в основном из-за числа фильтров)

39. Фазовое разделение каналов

ФРС(фазовое разделение сигналов) основано на различии фаз сигналов и осущ. когерентным детектированием рассм. множ-во гармоник сигналов:

Множество гарм. сигналов имеет одну частоту , но разные начальные фазыφ_к. Если изменение аналоговое , то колебание с аналоговой балансной модуляцией БМ, а если дискретное и разнополярное – с фазовой манипуляцией на 180⁰.При однополярном имп. А_к выражение (*) представляет собой колебание с амплитудной манипуляцией Ам_н. Рассм. пример модулятора-демодулятора сигналов с двойной относительной фазовой манипуляцией на 180⁰, структурные схемы которых приведены на рисунках а и б.

И– источник информации

К – кодер

Г – генератор несущей

ФМ – фазовый модулятор

ФВ – фазовращатель на 90⁰

∑ - сумматор

ФД - фазовый детектор

КГ – когерентный гетеродин

ДК – декодер

В блоке К исходный код преобразуется в относительный А, который поступает на НЧ вход ФМ, представляющий собой перемножитель сигналов. С Г подается колебание несущей частоты.

на ВЧ вход ФМ2. Вход ФМ1 через ФВ на 90⁰ . В результате на выходе модулятора получаем сигналы:

,

которые суммируются на блоке ∑ и передаются на приемную сторону, где поступают на входы ФД, с блока КГ опорное колебание U₀(t), совпад. по фазе и частоте с колебанием несущей частоты U_н(t) передатчика подается на опорный вход ФД2 через ФВ на 90⁰. Блок ФД представляет собой перемножитель сигналов на выходе ФНЧ. На выходах ФД1 и ФД2 образуются сигналы:

))=0.5 А₁+ВЧ

))=0.5 А₂+ВЧ

В блоках ФД относительный код А преобразуется в исходный. Таким образом ФД является когерентными, полностью разделяют квадратурные(ортогональные сигналы), поэтому помехоустойчивость ДОФМн такая же высокая, как и при ОФМн

40 ВРК

Используется для передачи аналоговой и дискретной информации. ВРК возможно в случае с импульсной модуляцией при большой скважности между импульсами одного канала оставляющие большие промежутки времени, в которых можно разместить импульсы других , занимают одну полосу частот, то ЛС используется поочередно для периодической передачи канальных сигналов. Частоту повторения выбирают в соответствии с теор. Котельникова для согласования работы устройств приемной и передающей стороны. Для этой цели часто выделяют отдельный канал связи (для синх.). При ВРК используют различные виды импульсной модуляции каналов: ФИМ, ШИМ, ИКМ, ДМ и др. Для радиолиний применяют двойную модуляцию ИКМ-ОФМ, ФИМ-ЧМ.

Структурная схема многоканальной системы передачи с ВРК:

М– модулятор

ПБ – промежуточный блок

ГИ – генератор импульсов

СТ – счетчик

ДС – декодер

ГН – генератор несущей

ПРД – передатчик

ЛС – линия связи

ИП – источник помех

ПРМ – приемник

Д – детектор

ВСИ – выделение синхроимпульса

И – схема совпадения

РЛ – распорядительная линия (ГИ+СТ+ДС)

Принцип времен­ного разделения сигналов состоит в том, что с помощью коммутатора Kпер групповой тракт предоставляется поочередно для передачи сигна­лов каждого канала многоканальной системы. При передаче не­прерывных сообщений для временного уплотнения используется дискретизация по времени (импульсная модуляция). Сначала пе­редается сигнал (импульс) 1-го капала, затем следующего канала и т. д., до последнего канала за номером N. после чего опять включается 1-й канал и процесс периодически повторяется. На приемном конце устанавливается аналогичный коммутатор Кпр, который подключает групповой тракт поочередно к приемни­кам разных каналов. Приемник каждого к-го канала должен быть подключен только на время передачи к-го сигнала и выключен все остальное время, пока передаются сигналы в других каналах. Это означает, что для нормальной работы многоканальной систе­мы с временным разделением необходима синхронная и синфазная работа коммутаторов на приемной и передающей сторонах. Часто с этой целью один из каналов занимается под передачу специальных импульсов синхронизации, предназначенных для согласованной во времени работы Кпер и Кпр.