1.3. Принципы временного разделения каналов

Групповой сигнал при ВРК. Временные диаграммы образова­ния группового многоканального АИМ сигнала показаны на рис. 1.18. Непрерывный сигнал каждого из каналов подвергается дискретизации с периодом T„^.\I2F_B, где F_B— верхняя частота спектра сигнала. Дискретные отсчеты сигналов в каждом из ка­налов сдвинуты по времени относительно друг друга на время Д*. Если число объединяемых каналов N, а период дискретизации Т_я, то длительность импульса последовательности, осуществляющей дискретизацию, должна быть меньше TJN и обычно т_и^0,57д/УУ, т. е. чем больше число уплотняемых каналов, тем короче длитель­ность импульсов дискретизации и тем более широкая полоса про­пускания или быстродействие требуется от устройств, обеспечи­

13

вающих дискретизацию. Напри­мер, при jV = 30 и Tx=l/Fn = = I /8 -10³ кГц=125 мкс, т_и< <0,57g/yV«2 мкс и, следователь­но, Д/^бОО кГц.

Дискретные отсчеты каждого из каналов объединяются в груп­повой АИМ сигнал. Для того что­бы распределить на приеме от­счеты индивидуальных сигналов по своим каналам, необходимо в начале каждой группы каналь­ных импульсов (КИ) ввести до­полнительный импульс или груп­пу импульсов, отличающихся по какому-либо признаку от импуль­сов канальных сигналов, напри­мер, как показано на рис. 1.18, группового сигнала в системах с ВРК

по длительности. Этот сигнал оп- ределяет начало цикла переда- чи и называется сигналом ЦИК ловой синхронизации. Как видно, длительность цикла передачи равна периоду дискретизации Гц=Г_н. ' '

Рис 1.18. Временные диаграммы формирования

Структурная схема системы с ВРК. Структурная схема трех-канальной системы с ВРК приведена на рис. 1.19. В передающей части системы индивидуальные непрерывные сигналы через ФНЧ,

Рис. 1.19. Структурная схема системы с ВРК

ограничивающие их спектр часто­той F_B, поступают на электронные ключи, осуществляющие дискрети­зацию непрерывных сигналов. Электронные ключи периодически с частотой дискретизации F_a подклю­чают входное напряжение к нагруз­ке на время длительности импульса

Работой ключей управляют по­даваемые от распределителя ка­нальных импульсов РКИ последо­вательности прямоугольных им­пульсов, сдвинутые относительно друг друга на время Д*. Основная последовательность импульсов с частотой дискретизации F^ создает- ся в генераторе тактовых импуль­сов (ГТИ). В сумматоре происходит объединение дискретных от­счетов сигналов и импульсов цикловой синхронизации, вырабаты­ваемых в формирователе импульсов цикловой синхронизации ФИЦС.

Рис 1.20 Временные диаграммы разделения канальных сиг налов в системах с ВРК

В приемной части аппаратуры приемник цикловой синхрониза­ции (ПЦС) выделяет импульсы цикловой синхронизации, которые управляют работой РКИ (рис. 1.20).

Импульсы последовательности с РКИ поступают на ключи сво­их каналов и осуществляют временную селекцию КИ из группово­го АИМ сигнала, например отсчетов сигнала первого канала. Фильтры нижних частот в приемной части аппаратуры восстанав­ливают непрерывные сигналы из их дискретных отсчетов. Из-за шумов в линии и ошибок формирования выделенный непрерывный сигнал С* (г) отличается от входного сигнала C(t).

Переходные помехи в системах ВРК- Искажения сигналов, воз­никающие при прохождении их через цепи с неравномерными ам-плитудно- и фазочастотными характеристиками, называются л и-н е й н ы м и.

Линейные искажения группового АИМ сигнала возникают при его формировании и прохождении по цепям с ограниченной поло­сой пропускания. Передача импульсного сигнала по цепи с огра­ниченной или неравномерной амплитудно-частотной характеристи­кой (АЧХ) приводит к тому, что форма импульсов искажается: происходит затягивание фронтов и образование выбросов, которые при определенных условиях могут перекрыть временные интерва­лы других каналов. В этом случае в системах ВРК возникают пе­реходные помехи между каналами, а степень такого перекрытия определяет величину переходных помех.

Рис. 1.21. Искажения первого рода в Рис. 1.22. Искажения второго рода в системах с ВРК системах с ВРК

Ограничение полосы частот сверху происходит из-за ограничен­ного быстродействия транзисторов, используемых при формирова­нии группового АИМ сигнала, и наличия реактивных элементов в цепях, по которым проходит групповой АИМ сигнал. В этом слу­чае эквивалентную схему тракта передачи можно представить ин­тегрирующей цепочкой. Передача прямоугольного импульса через такую цепочку сопровождается искажением его формы (рис. 1.21): фронт и спад импульса затягиваются, в результате чего увеличи­вается его длительность. Степень увеличения зависит от парамет­ров цепочки или степени неравномерности АЧХ. При прохождении через такую цепь группового АИМ сигнала происходит перекры­тие временных интервалов импульсов соседних каналов и сумми­рование остатка напряжения предыдущего отсчета с напряжением последующего отсчета (рис. 1.21). При этом наглядно видно, что изменение амплитуды отсчета первого канала вызывает примерно такие же изменения остатка напряжения во втором канале и при­водит к появлению в нем переходной помехи. Наибольшее пере­ходное влияние оказывают импульсы предшествующих каналов, влияние на более отдаленные по времени каналы заметно умень­шается. Такие искажения и переходные помехи, эозникающие из-за ограничения полосы сверху, называют искажениями 1-го рода.

Ограничение полосы частот снизу происходит из-за наличия в цепях прохождения группового сигнала (трансформаторов, емко­стей) реактивных элементов. В этом случае эквивалентную схему тракта, по которому проходит групповой АИМ сигнал, можно представить дифференцирующей цепочкой. Импульс прямоуголь­ной формы при прохождении по такой цепи искажается из-за спа­да АЧХ в области нижних частот, возникает скол вершины им­пульса и выброс отрицательной полярности (рис. 1.22). Если че­рез такую цепь проходит групповой АИМ сигнал, то выбросы об­ратной полярности предыдущих импульсов уменьшают амплитуду отсчетов последующих импульсов (рис. 1.22), вызывая внятные переходные помехи. В отличие от искажений 1-го рода отрицатель­ные выбросы затухают очень медленно, а поэтому влиянию под­вергаются каналы, значительно более отдаленные от влияющего. Искажения и переходные помехи из-за ограничения полосы снизу называют искажениями 2-го рода.

Таким образом, переходные помехи между каналами многока­нальных систем с разделением по времени в отличие от систем с частотным разделением каналов возникают вследствие ограниче­ния полосы пропускания группового тракта и неравномерности его АЧХ.

Нелинейные искажения группового сигнала при ВРК. Группо­вой АИМ сигнал проходит через тракт передачи, который облада­ет определенной нелинейностью и, следовательно, вызывает нели­нейные искажения группового сигнала. Нелинейные искажения возникают при прохождении сигнала через нелинейные четырехпо­люсники, такие, как амплитудные ограничители, электронные клю­чи, импульсные усилители и т. д. В этом случае предполагают, что эти устройства являются безынерционными, т. е. не ограничивают полосу передаваемого сигнала.

Рассмотрим прохождение группового АИМ сигнала через че­тырехполюсник с существенно нелинейной амплитудной характе­ристикой (рис. 1.23). Как видно, на выходе такого четырехполюс­ника изменяются амплитудные соотношения отсчетов каждого из каналов, например на входе и выходе первощ^калада^однако Bga­

имовлияние между соседними канальными отсчетами отсутствует, так как длительность импульсов не изменяется.

Рис. 1.23. Влияние не­линейных искажений на групповой сигнал 9 системах с ВРК

Следовательно, в отличие от систем передачи с ЧРК нелиней­ные искажения группового сигнала систем с ВРК не приводят к появлению взаимных переходных помех между каналами.