8.1 Дельта-модуляция

При рассмотрении принципов ИКМ и ДИКМ период дискретизации выбран в соответствии с теоремой Котельникова: T_A=1/2F_B. Некоторые преимущест­ва, которые дает применение ДИКМ, основаны на том, что сосед­ние отсчеты дискретизированного сигнала с большой вероятно­стью мало отличаются друг от друга. Последнее и дает возмож­ность уменьшить разрядность кодовых групп, отображающих пе­редаваемые разности отсчетов. Следовательно, если взять период дискретизации T_Д<<1/2*F_в, то различие между соседними отсчета­ми аналогового сигнала будет еще меньше, а применительно к ДИКМ меньше и разрядность кода. Поэтому при достаточно ма­лом периоде дискретизации разность между соседними отсчетами может быть сделана достаточно малой, а именно такой, когда за каждый период дискретиза Δ U<Δ, где Д — вы­бранный шаг квантования, либо +1, если Δ U>Δ. Таким o6paзом при выбранном приращении передаются сведения только о его знаке и для этого достаточно передавать один двоичный символ в каждый момент отсчета. Такой способ формирования цифрового сигнала называется классической дельта-модуляцией (ДМ) в отличие от других, более поздних ее разновидностей.

Если взять частоту квантования очень большой (150-160 кГц), то приращение сигнала предыдущего в последующий (∆S) будет очень мало, следовательно можно передать только приращение (либо падение, либо прирост).

Если сигнал не меняется, то на выходе будет ноль. Если меняется, то – импульс, который можно закодировать любым кодом.

Стандартными ИКМ системами являются субсистема ИКМ-15, первичной типовой – ИКМ-30⁽²⁾, вторичной – ИКМ-120⁽⁸⁾, третичной – ИКМ-480⁽³²⁾ и четверичная – ИКМ-1920⁽¹²⁸⁾.

Рисунок 3.1

Рисунок 33.2

Рисунок 33.3

8.2 Аппаратура первичной и субпервичной ступеней

Скорость передачи группового и ИКМ сигнала определяется тактовой частотой системы:

f_T = mnf_Д,

где m –разрядность кодовой группы;

n – число каналов в системе, включая канальные интервалы для передачи СУВ, СС и других служебных сигналов;

f_Д – частота дискретизации канала ТЧ.

Так, для системы передачи ИКМ-30, где используется 8-разрядный код, 32 канальных интервала, f_Д = 8 кГц, f_T = 8*32*8=2048 кГц. Необходимая скорость и последовательность работы передающих устройств системы передачи обеспечиваются задающим генератором ЗГ и устройствами ГО_пер.

Рисунок 34 - Принцип построения систем передачи с ИКМ

Принцип построения систем передачи с ИКМ показан на рисунке 34.

Сообщения u₁(t), u₂(t), …., u_n(t) от 1,2, …, n абонентов через ФНЧ поступают на канальные амплитудно-импульсные модуляторы М, функцию которых выполняют электронные ключи. С помощью модуляторов осуществляется дискретизация передаваемых сигналов во времени. Сигналы с выходов модуляторов объединяются в групповой АИМ сигнал (Гр. АИМ_пер). Управляют работой модуляторов канальные импульсы КИ₁ – КИ_n, поступающие от генераторного оборудования передачи ГО_пер. Указанные импульсы подаются на модуляторы каналов поочередно (первый, второй и т.д.), что и обеспечивает правильное формирование группового АИМ сигнала. Длительность каждого КИ составляет примерно 125/2n мкс, что и определяет длительность одного отсчета АИМ импульса канала; период следования КИ 125 мкс. Групповой АИМ сигнал поступает на кодирующее устройство – кодер, который одновременно осуществляет операции квантования по уровню и кодирования.

Сигналы управления и взаимодействия (СУВ), передаваемые по телефонным каналам для управления приборами АТС, поступают в передатчик Пер. СУВ, где они дискретизируются импульсными последовательностями , следующими от ГО_пер, и объединяются. В результате формируется групповой сигнал передачи Гр. СУВ.

В устройстве объединения УО кодовые группы каналов с выхода кодера, кодированные сигналы СУВ и кодовая группа синхросигнала от передатчика синхросигнала Пер. СС объединяются, образуя циклы и сверхциклы. Соответствующими управляющими импульсами от ГО_пер в УО обеспечивается правильный порядок следования циклов в сверхцикле и кодовых групп в цикле передачи. Поясним построение временной диаграммы цикла и сверхцикла, показанных на рисунке 35, более подробно.

Рисунок 35 – Временная диаграмма цикла и сверхцикла

Циклы, Ц₁, Ц₂,…,Ц_S , каждый длительностью 125 мкс, объединяются в сверхциклы, следующие друг за другом. Каждый цикл состоит из канальных интервалов КИ₁, КИ₂,…, КИ_n, куда входят идопол7нительные канальные интервалы, необходимые для передачи синхросигнала СС цикловой синхронизации, каналов СУВ и других вспомогательных сигналов. На рисунке 35 эти КИ выделены соответствующими обозначениями.

Каждый КИ представляет собой m-разрядную кодовую группу, в разрядах Р₁,Р₂,…, Р_m которой передается закодированная информация соответствующего канала, а в дополнительных КИ – кодовые группы синхросигнала и СУВ. Обычно за один цикл передаются СУВ одного или двух каналов. Таким образом, для передачи СУВ всех n каналов потребуется соответственно n или n/2 циклов, объединенных в сверхцикл. Такое объединение циклов в сверхцикл необходимо для организации нужного числа каналов передачи СУВ и правильного распределения этих сигналов на приеме. В первом цикле сверхцикла передаются синхросигнал сверхцикловой синхронизации, а СУВ не передаются. Таким образом, число циклов в сверхцикле на один больше, чем требуется для передачи СУВ всех каналов.