68

Лабораторная работа 3

Исследование многоканальной системы передачи информации с временным разделением каналов

1. Введение

Для одновременной передачи информации от многочисленных источников в системах телефонии, телеграфии, радиотелеметрии, радиотелеуправления, передачи данных используют многоканальные системы передачи информации (МСПИ) с различными видами разделения сигналов.

В лабораторной работе изучается один из методов передачи аналогового сообщения и вопросы формирования сигналов в МСПИ с временным разделением каналов (ВРК) с время-импульсной модуляцией (ВИМ), особенности синхронизации и исследуются некоторые вопросы точности передачи.

2. Принципы многоканальной передачи с врк

При временном разделении каналов сообщения источников преобразуются в импульсные сигналы, которые передаются по общей линии связи поочередным подключением к ней этих источников. Частота подключений выбирается так, чтобы для всех возможных реализаций сообщений X_i(t) в каждом канале удовлетворялись условия теоремы отсчетов Найквиста-Котель­никова.

Один из способов образования канальных сигналов показан на рис. 3.1. Сигналы, принадлежащие различным каналам, не перекрываются во времени, т.е. ортогональны.

Структурная схема МСПИ с ВРК приведена на рис. 3.2. Принцип работы системы иллюстрируется временными диаграммами, представленными на рис. 3.3.

Поясним процесс передачи и приема в МСПИ с ВРК. Работа всей системы управляется импульсами с выхода стабильного генератора тактовых импульсов (ГТИ). Поочередное подключение сообщений X₁(t), X₂(t),…, X_N(t) от N независимых источников выполняет коммутирующее устройство (мультиплексор) К1, состоящее из распределителя каналов РК1 и управляемых схем

с овпадения. За один период тактовой частоты Т_П на каждом из N+1 выходов РК1 появляется по одному импульсу. Эти серии импульсов и служат первичным переносчиком информации (импульсными поднесущими). Число сдвинутых во времени импульсных поднесущих равно числу каналов передачи в системе. Сообщения от источников модулируют в канальных модуляторах (КМ) один из параметров импульсной поднесущей (первая ступень модуляции); полученные при этом модулированные последовательности импульсов отдельных каналов S_i(t) линейно суммируются, образуя групповой сигнал

.

Групповой сигнал модулирует несущую передатчика (вторая ступень модуляции) в групповом модуляторе (ГМ), и образованный при этом высокочастотный сигнал подается в линию связи (ЛС).

Передатчик, линия связи и приемник образуют общий (групповой) канал связи (П – передатчик, ЛС – линия связи, Пр – приемник). В приемнике после демодуляции несущей в групповом демодуляторе (ГД) линейный сигнал поступает в устройство разделения каналов. Временное разделение осуществляется коммутатором (демультиплексором) приемника (К2), построенным аналогично коммутатору передатчика (К1).

Для обеспечения процесса временного разделения каналов необходима точная синхронизация во времени работы К1 и К2. Это достигается посылкой специальных сигналов синхронизации, формируемых генератором синхроимпульсов (ГСИ). Синхронизирующие сигналы суммируются с канальными, передаются к приемному устройству по линии связи, выделяются селектором синхроимпульсов (ССИ) и управляют распределителем каналов РК2. При этом на N выходах распределителя РК2 последовательно появляются импульсы, соответствующие по времени номеру канала и открывающие селектор канальных импульсов СКИi на время подключения этого канала. В результате на выходе СКИi появляется сигнал только i-го канала S_i(t), и после демодуляции в канальном демодуляторе (КД) сообщение X_i(t) направляется к получателю. Очевидно, искажение импульсов синхронизации вызовет неправильную работу всей системы в целом. Поэтому особое внимание уделяется созданию надежного в работе и обладающего высокой помехоустойчивостью канала синхронизации.