7. Багатоканальна система радіозв'язку

Канальні повідомлення r_k1(t), r_k2(t),…,r_kN(t), що надходять від N незалежно діючих джерел інформації за допомогою пристроїв, що називають канальними передавачами, перетворяться у відповідні канальні сигнали . Перетворення — взаємооднозначне і може бути представлено деяким оператором так, що для будь-якої реалізації повідомлення i-го каналу можна записати

Усі N канальних сигналів далі складаються, у результаті чого виходить складне коливання виду

де і=1,2,3,...,N.

Рис. 3.1

У загальному передавачі це коливання знову перетвориться в сигнал, але тепер уже, як правило, високочастотний. Перетворення і тут однозначне і відображається оператором М. У результаті утвориться сигнал , що далі випромінюється в простір.

Канальні передавачі, разом з підсумовуючим пристроєм, утворять пристрій ущільнення багатоканальної системи зв'язку. Загальний передавач, середовище і загальний приймач утворять загальний (груповий) канал чи зв'язку лінію зв'язку багатоканальної системи. По своїй структурі ця лінія нічим не відрізняється від звичайної одноканальної системи радіозв'язку.

Коливання , що представляє собою суму канальних сигналів, часто називаних модульованими несучими, можна розглядати як складне повідомлення і називати лінійним багатоканальним повідомленням (груповим сигналом), а коливання s(t), що виходить на виході передавача сигналом.

На вході загального приймача приймається сигнал s'{t), що відрізняється від переданого. Останнє порозумівається тим, що передача і прийом сигналів супроводжуються перешкодами і перекрученнями, тому для сигналу на вході приймача можна записати

s’(t)=k(t)s(t)+h(t)

де h(t)- деяке коливання, обумовлене дією адитивних перешкод і перекручувань; k(t)-коефіцієнт, що враховує дія мультиплікативних перешкод і перекручувань.

У приймачі (мал. 3.1) відбувається зворотне перетворення сигналу в лінійне повідомлення . Робота приймача характеризується деяким оператором М^-1, що є зворотним оператору М. Без обліку дії мультиплікативних перешкод на виході приймача

де n(t) — продукти перешкод і перекручувань на виході приймача.

Перетворення за допомогою оператора М^-1 повинне бути однозначним, інакше тому самому сигналу S'(t) буде відповідати кілька різних коливань , що приведе до помилок при прийомі повідомлень.

Таким чином, необхідна умова нормальної роботи лінії зв'язку — взаємна однозначність перетворень, здійснюваних операторами М и М^-1, що характеризують відповідно роботу передавача і приймача.

Коливання далі надходить на пристрій поділу, де поділ і демодуляція канальних сигналів здійснюються канальними приймачами. Селекторні пристрої можуть бути лінійними чи нелінійними, з постійними чи перемінними параметрами. Дія кожного канального селектора характеризується деяким оператором , Процес поділу при цьому можна представити як дія оператора поділу на коливання , у результаті чого на виході селектора l-го каналу виділяється відповідний канальний сигнал , a всі інші сигнали затримуються. При відсутності перешкод процес поділу можна представити наступними співвідношеннями:

Умова виражає властивість l-го селектора відгукуватися лише на сигнали цього каналу і не реагувати на сигнали всіх інших каналів. Величина і характер відгуку повинні бути однозначно зв'язані з відповідним канальним сигналом. При цьому основній умові поділу сигналів і найбільш загальному визначенні виборчих властивостей зовсім неважливо, який вид має відгук селектора на сигнал .

У канальних приймачах (мал. 3.1) відбувається зворотне перетворення канальних сигналів у повідомлення . Дія цих приймачів характеризується оператором , що для забезпечення взаємної однозначності перетворення повинний бути зворотним оператору . У результаті перетворення виходить вихідне канальне повідомлення, тобто

Канальні селектори разом з канальними демодуляторами утворять пристрій поділу каналів багатоканальної системи зв'язку. Характерною рисою багатоканальних систем радіозв'язку є дворазове перетворення повідомлень у сигнали і назад і, як наслідок цього, наявність пристроїв ущільнення і поділи канальних сигналів. Це ставить перед технікою багатоканальної зв'язку кілька проблем, головна з який проблема надійного поділу канальних сигналів на прийомній стороні.

Відповідно до принципу поділу сигналів, що покладений в основу створення багатоканальних систем, їх підрозділяють на лінійні і нелінійні. Багатоканальна система лінійна, якщо поділ канальних сигналів відбувається в лінійних селекторах (фільтрах) з постійними чи перемінними параметрами, у протилежному випадку її відносять до нелінійних систем.