14. Багатоканальні системи з частотним поділом (чпк)

Системи з частотним поділом виходять у тому випадку, коли з усієї сукупності коливань виду

як канальні сигнали використовуються тільки такі, частотні спектри яких перекриваються лише в незначній своїй чи частині не перекриваються зовсім. За допомогою співвідношення (3.25) переконуємося, що такі коливання можуть залишатися ортогональними при будь-яких значеннях параметрів , , , якщо виконується введене тут обмеження. Іншими словами, модуляцію зазначених параметрів використовують для передачі інформації. Отже, при накладених на канальні сигнали обмеженнях можна передавати повідомлення не тільки амплітудною модуляцією, змінюючи відповідно до переданих повідомлень амплітуду , але і фазовою і частотною модуляціями. Модуляція здійснюється безупинно при передачі всього повідомлення, і тривалість канального сигналу задовольняє умові , де — тривалість повідомлення. Відзначимо, що для систем, у яких не реалізовані зазначені обмеження, існує інша умова багатоканальної передачі інформації, а саме .

Сигнал на вході поділяючого пристрою можна представити наступною сумою:

Розділити сигнали можна за допомогою набору частотних фільтрів, кожний з який пропускає спектр частот, що належить даному канальному сигналу, і затримує всі інші частоти Системи, у яких використовується зазначений принцип дії поділяючого пристрою, утворять велику групу багатоканальних систем зв'язку з частотним поділом. Одна з основних особливостей систем із ЧПК — послідовне виконання операцій поділу і демодуляції.

Частотний поділ каналів можливо на основі двох принципів: перший полягає в застосуванні частотної фільтрації, що здійснюється фільтрами, набудованими на частоту свого каналу (поділ усіх каналів відбувається одночасно); при другому — використовується один фільтр із перемінним настроюванням (канальні сигнали в цьому випадку виділяються по черзі, у міру перебудови фільтра). В даний час найбільш широко поширені багатоканальні системи з одночасним частотним поділом. Девіація частоти генератора вибирається такий, щоб забезпечити проходження спектрів коливань усіх каналів через смугу пропущення фільтра. На виході фільтра включений канальний демодулятор (КД), що забезпечує демодуляцію отриманих імпульсів. Незалежно від виду модуляції, несучими на виході канального демодулятора виходять миттєві значення повідомлень, переданих у каналах. Розподільник каналів працює від генератора тактової частоти і забезпечує розподіл канальних імпульсів по відповідним виходах 1, 2, 3,..., N. Фільтри, що згладжують, перетворюють інформацію з дискретної форми в аналогову.

Розглянемо класифікацію багатоканальних систем із ЧПК. У найпростішому випадку в системах з частотним поділом маються дві ступіні модуляції: модуляція окремих каналів, несучими повідомленнями, і модуляція несучою сумою несучими. Кожна несуча може бути промодульована повідомленням по амплітуді (AM), фазі (ФМ), частоті (ЧМ). Таким чином, у першій ступіні модуляції можливі відповідно амплітудна, фазова і частотна модуляції. Відомі також два способи більш ефективного використання несучими. Перший полягає в тім, що та сама несуча піддається амплітудної модуляції повідомленнями, одержуваними від джерела інформації одного каналу, а фазової чи частотний — від джерела інформації іншого каналу. Цим способом можна при тім же числі несучими подвоїти число каналів без істотного розширення смуги частот усього тракту. Однак через значні взаємні перешкоди, що можуть виникнути, зазначений спосіб шоку ще не знайшов широкого застосування. Другий спосіб, називаний однополосною модуляцією з повним чи частковим придушенням однієї бічної і несуча (ОБМ), широко використовується в сучасних багатоканальних системах зв'язку з ЧПК. Застосування ОБМ дозволяє в тій же смузі частот розмістити приблизно вдвічі більше число каналів.

Сума модульованих несучими модулює несучу передавача по амплітуді, фазі і частоті. Відповідно до цього в другій ступіні можливі амплітудна, фазова і частотна модуляції. Складаючи всілякі комбінації різних способів модуляції несучої і частот, несучими, одержуємо різні варіанти побудови багатоканальних систем з частотним поділом. Уведена класифікація багатоканальних систем із ЧПК дозволяє відразу по їхньому позначенню визначити функціональну схему системи.

Не всі можливі варіанти побудови багатоканальних систем із ЧПК прийнятні в кожнім конкретному випадку. При виборі визначеного варіанта побудови системи необхідно враховувати велике число різних факторів, основні з який — ефективність і завадостійкість.