Глава 2. Системы каналообразования

2.1. Классификация многоканальных систем связи

Рост потоков передаваемой информации требует более эффективно использовать дорогостоящие сооружения связи. Эта проблема находит свое решение путем применения многоканальных систем связи [3].

Системой N – канальной связи называется совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая одновременную и независимую передачу сообщений от N источников к N получателям по одной линии связи.

Функциональная схема многоканальной системы связи представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1

Первичные сигналы преобразуются в формирова-телях каналов в сигналы , которые называются каналь-ными. Групповой сигнал V(t) можно получить суммированием канальных сигналов . В этом случае многоканальные системы называются аддитивными.

Системы, в которых формирование группового сигнала осуществляется иными способами, называются комбинационными.

В настоящее время наибольшее применение получили многоканальные аддитивные системы как в проводной, так и в радиосвязи.

Задача разделения каналов есть ни что иное, как задача разделения сигналов. Здесь существует некоторая аналогия с отделением сигнала от помехи. Однако, если характеристики помех от нас не зависят, то характеристики сигналов различных каналов могут быть выбраны по нашему усмотрению из условий наилучшего разделения этих сигналов. Для этого сигналы нужно наделить некоторыми вполне определенными признаками, по которым их можно легко разделить.

Вопросы, связанные с приданием отличительных признаков каждому канальному сигналу, решает каналообразующая аппаратура (КОА) или аппаратура уплотнения (АУ).

Для выделения сигнала некоторого канала из смеси сигналов, поступающих из линии связи, необходимо произвести операцию разделения.

Если операция разделения сигналов, принадлежащих различным каналам, происходит посредством линейных фильтров, такая многоканальная система называется линейной. Если же разделение сигналов осуществляется нелинейными фильтрами, то система называется нелинейной. Кроме того, она является синхронной или асинхронной в зависимости от того, являются ли фильтры, разделяющие сигналы, фильтрами с постоянными или переменными во времени параметрами.

В многоканальных системах возникает специфический вид помех: помехи от соседних каналов, которые возникают из-за несовершенства разделения сигналов. Кроме того, на сигнал накладываются помехи .

Для обеспечения максимальной помехоустойчивости многоканальной системы, необходимо и достаточно, чтобы переносчики канальных сигналов были ортогональны.

Различают следующие многоканальные системы передачи:

• с разделением каналов по частоте (ЧРК);

• с разделением каналов по времени (ВРК);

• цифровые многоканальные системы передачи (ЦСП);

• асинхронные адресные системы передачи (ААСП);

• комбинационные системы передачи (КСП);

• нелинейные системы передачи (НСП).

Системы передачи с ЧРК и ВРК относятся к аддитивным линейным системам и находят на практике широкое применение как в проводных системах, так и в системах радиосвязи. Эти многоканальные системы используются в радиорелейной и спутниковой связи, поскольку они работают в диапазонах УКВ с большой частотной емкостью. В этих системах используется двойная, а иногда и тройная модуляция. Поэтому при использовании той или иной многоканальной аппаратуры вводятся специальные обозначения применяемых видов модуляции. Например, в системах с ВРК: АИМ – ЧМ; ШИМ – АМ и т.д. Здесь первичная модуляция АИМ или ШИМ, а вторичная (в радиопередатчике) ЧМ или АМ. Более подробно эти вопросы рассматриваются в главе 4.

К любой системе многоканальной передаче предъявляются следующие требования:

• обеспечение необходимого числа каналов на требуемую дальность связи;

• высокое качество связи;

• использование в качестве основного канала – канала тональной частоты с полосой 0,3÷3,4 кГц.

Перечисленные методы разделения каналов еще называют первичным уплотнением. Часто каналы тональной частоты уплотняются с помощью аппаратуры вторичного уплотнения десятками телеграфных и телекодовых сигналов, используя принципы частотного или временного разделения каналов.