32. Частотное уплотнение (разделение) каналов (чу, чрк). Многоканальная система с чу, чрк.

Многоканальные системы связи – системы связи обеспечивающие передачу сигналов n-входных сигналов, по одному физическому каналу. На входе системы связи имеется n-источников, на выходе n-приемников, где n – количество.

Объединение нескольких выходных в один общий, называется уплотнение сигнала.

Три способа уплотнение:

1. частотное уплотнение (ЧУ или ЧРК) – FDMA.

2. временное уплотнение (ВРК) – TDMA.

3. Кодовое уплотнение (КУ, КРК) – CDMA.

Частотное уплотнение (мультиплицирование с разделением по частоте):

Это объединение нескольких каналов разных источников или каналов в один при котором за каждым каналом закрепляется отдельная полоса частот в спектре общего или группового канал связи.

Важным условием является неперекрываемость по каждому диапазону канала.

Δf_i →Δ F_i – для перехода необходимое преобразование исходных сигналов.

Для такого преобразования спектра исходного сигнала может использоваться модуляция: АМ, ЧМ, ФМ.

Частотное уплотнение используется в аналоговых системах связи, в качестве несущего выступает непрерывный сигнал. Если используется один из видов непрерывной модуляции, тогда для соответствующего i-го входного канал F_Hi., частота выбирается от способа модуляции и выделенного по диапазону ширины полосы частот.

Для снижения межканальных помех между соседними каналами необходимо задать защитную полосу частот:

Схема системы связи с частотным уплотнением.

Δf_i – полоса частот i-ого входного сигнала;

F_нi – несущая частота для Δf_i,

М_i – модулятор итого входного канала;

ПФ_i – передатчик, полосовой фильтр итого входного канала;

ГТ – групповой тракт;

ГПРД – генератор несущей частоты в составе передатчика.

ΔF_i – полоса частот итого канала после модуляции.

ДМ_i – демодулятор итого канала.

ФНЧ – фильтр низких частот итого канала.

ГТ в системах связи с большим числом входных каналом, часто называют «стволом». В его составе можно выделить n виртуальных каналов. В системе ЧУ это частотные каналы.

В современных системах связи, при дальней связи, спутниковой связи применяется многократное уплотнение каналов, за счет чего повышается емкость системы связи. В качестве виртуальных каналов могут выступать не только однородные каналы, такие как телефонные, цифровые и другие. В случае многократного уплотнение в один канал могут уплотняться разнородные каналы. Емкость каналов может быть повышенной, за счет каскадного включения многоканальных модулей связи.

При ЧУ ширина полосы частот одного канала ΔF_i составляет от 10 до 200 кГц. Ширина защитной полосы частот выбирается в приделах 10% от ΔF_i.

Полоса частот многоканального сообщения: .

33. Временное уплотнение (разделение) каналов (ву, врк). Многоканальная система с ву, врк.

Временное уплотнение:

Это способ объединения нескольких сигналов на время одного временного цикла, в строгой последовательности для передачи по одному каналу.

П ри ВУ каждому входному каналу связи выделяется свой интервал времени (таймслот). В течении заданного цикла Т, должны бать переданы таймслоты всех n-входных каналов.

Один временной такт будем называть импульсной посылкой. При ВУ каждый сигнала имеет свою строго заданную позицию от импульсной посылке. Одним из условий передачи данных без потерь сигналов на приемной стороне, является соблюдение условий теоремы Котельникова.

-верхняя частота в спектре итого канала. Для реализации ВУ необходимо:

- дискретизация, каждого сигнала через интервал времени Т;

- обеспечение временного сдвига, задержки между сигналами соседних каналов, для снижения высококанальных помех.

- обеспечение временной задержки между соседними импульсными посылками, для снижения внутриканальных помех.

Схема многоканальной системы с ВУ канала.

Х₁,Х₂,…,Х_н – сигналы входных каналов.

ФНЧ – фильтр низких частот.

М – модулятор. На вход подается непрерывный сигнал и в качестве несущего – импульсная последовательность.

СС – сигнал синхронизации.

Г_прм – генератор передачи, вырабатывающий импульсные последовательности, которые используются в качестве несущих сигналов, для АИМ сигналов каждого канала. Все несущие всех каналов имеют одинаковый период Т и каждый следующий сдвинут относительно первой импульсной несущей на Т_защ.

СС – схема синхронизации, формирует управленческий сигнал, запускающий отсчет времени на приемной стороне. Синхронизация передатчика и приемника необходимого для точного соответствия временных позиций, сигналов каждого канала на передачи и приеме. На приемной стороне ДМ представляет собой ключевое устройство, которое замыкается в момент времени определенным импульсной несущей соответствующего канала.

ДИ – демодулятор в приемнике по соответствующим временными позициям:

- формируется импульсная последовательность соответствующих сигналов каждого канала, которая затем преобразуется в непрерывную форму. Для этого используется ЦАП (цифровой аналоговый преобразователь). Такое преобразование имеет погрешности восстановления сигналов. На ФНЧ отсеиваются шумовые составляющие, боковые частоты не входящие в спектр исходного сигнала.

Сравнение систем с ЧРК и ВРК:

ΔF_k= ΔF, ΔF_kчаст> ΔF_kврем

При ЧУ в одном физическом частотном канале организуется множество виртуальных каналов, в результате, ширина полосы частот при ЧУ больше чем при ВУ.